2025高考物理二轮复习专题一力与运动-第2讲 力与直线运动 课件（共37张PPT）

(共37张PPT)
第2讲 力与直线运动
题型1 直线运动规律综合应用
题型2 动力学图像综合问题
网络构建
备用习题
【关键能力】
熟练应用匀变速直线运动规律及其相
关结论.理解牛顿第二定律,会分析处
理两类动力学问题,掌握传送带、板
块等常见直线运动的模型.会应用整
体法与隔离法进行受力和运动分析,
会应用多种运动图像处理多过程问题.
题型1 直线运动规律综合应用
主要内容
考查知识点 匀变速直线运动规律及其重要结论、自由落体及竖直
上抛运动、追及相遇问题、运动图像综合分析与牛顿
第二定律及动能定理等综合
两种物理思想 逆向思维、极限思想
两个易错易混点 (1)物体做加速或减速运动取决于速度与加速度方向
间的关系
(2)“刹车”问题要先判断刹车时间,再分析计算
主要内容
追及问题临界条件 速度相等时是距离最大或最小的临界条件,速度大追
速度小的有最小间距(或碰撞、反超),速度小的追速度
大的有最大间距
应用牛顿第二定律 解决匀变速直线运 动问题的一般思路 ______________________________________________________________________________________________________
抓住两个分析,即受力情况分析和运动情况分析,必要
时要画运动情景示意图.对于多运动过程问题,一定要
找准转折点,特别是转折点的速度
（续表）
例1 [2024·慈溪中学模拟] 如图所示，在平直路面上进行汽车刹车性能测
试.当汽车速度为 时开始刹车，先后经过路面和冰面(结冰路面)，最终停
在冰面上.刹车过程中，汽车在路面与冰面所受阻力之比为 ，位移之比
为 ，则汽车进入冰面瞬间的速度为( )
A. B. C. D.
√
[解析] 设汽车进入冰面瞬间的速度为，由牛顿第二定律得 ，则
汽车在路面与冰面上运动的加速度大小之比为 ，由运动学公式，
在路面上有，在冰面上有，其中 ，解得
，故B正确.
技法点拨
汽车匀减速到路面的末速度可以视为在冰面上匀减速运动的初速度，根据
牛顿第二定律分别计算出两种路面的加速度，结合匀变速直线运动规律，
就可以解决问题.
例2 [2024·温州中学模拟] 如图所示，“礼让行人”是城市文明的重要标志.
某汽车正以 的速度行驶在城市道路上，在车头距离“礼让行人”停
车线时，驾驶员发现前方有行人通过人行横道， 后刹车使汽车匀
减速滑行.为了使汽车车头不越过停车线停止让行，下列说法中正确的是
( )
A.汽车刹车后滑行的最大距离为
B.汽车减速的最小加速度为
C.汽车用于减速滑行的最长时间为
D.从驾驶员发现行人到汽车停止的过程，汽车平均速
度为
√
[解析] 已知汽车刹车前速度为，在 内做匀速运动的位移为 ，则汽车刹车滑行的最大距离为 ，故A错误；汽车刹车的最小加速度为 ，故B正确；汽车用于减速滑行的最长时间为 ，故C错误；汽车从发现前方有行人通过人行横道到停下来过程的平均速度满足 ，故D错误.
技法点拨
汽车礼让行人过程涉及人的反应时间、减速运动有效时间等，可以通过画
出图像来审题.
【迁移拓展】
1.[2024·温岭模拟] 2023年11月，我国航母“福建舰”开始弹射实验.飞机航
母弹射系统能够使飞机获得一个初速度，从而达到缩短滑行距离的目的.
设飞机靠自身引擎获得的加速度为，没有弹射的情况下，飞机滑行 的
距离达到起飞速度；开启弹射系统，使飞机获得一个初速度 ，飞机滑行
的距离达到起飞速度.设，加速度 和起飞速度均为定值，
下列关于 的说法正确的是( )
A.与成正比 B.与 成正比
C.与成正比 D.与 成正比
√
[解析] 没有弹射的情况下，飞机做初速度为0的匀加速直线运动，设起飞
速度为，由匀变速直线运动速度与位移关系式知 ，开启弹射系
统，飞机做初速度为的匀加速直线运动，则 ，由题知
，则，可知与 成正比,故B正确.
2.[2024·舟山模拟] 如图所示，小球从距地面高度的 点由静止
释放，经地面第一次反弹，竖直上升至最高点， 点距地面高度
，重力加速度取 ，不计空气阻力.下列说法正确的是
( )
A.小球在 点处于静止状态
B.小球下降过程处于失重状态，上升过程处于超重状态
C.小球与地面作用过程速度变化量的大小为
D.小球下降过程的平均速度大小大于上升过程的平均速
度大小
√
[解析] 小球在B点处只受到重力，合力方向向下，所以小
球在B点处于完全失重状态，故A错误；小球下降过程做
自由落体运动，加速度等于重力加速度，处于完全失重状
态，上升过程的加速度也等于重力加速度，仍处于完全失
重状态，故B错误；小球从距地面高度 的A点
由静止释放，做自由落体运动，到地面时速度为
，经地面第一次反弹后，竖直上升至
最高点B，B点距地面高度 ，则小球做匀减速直
线运动，从地面反弹的速度为 ，
所以小球与地面作用过程速度变化量为
，即速度变化量大小为 ，故
C错误；小球下降过程的平均速度大小为
，上升过程的平均速度大小为
，所以小球下降过程的平均速度大小
大于上升过程的平均速度大小，故D正确.
题型2 动力学图像综合问题
1.常见图像
常见图像 斜率 面积 两图像交点
图像 速度 表示相遇
图像 加速度 位移 不表示相遇，表示此时速度相
等，往往是距离最大或最小的
临界点
图像 速度变化量 表示此时加速度相等
2.非常规图像
非常规图像 (举例) 函数表达式 斜率 纵截距
图像 由,得
图像 由，得
________________________________________ 图像 由,得
例3 [2024·金华模拟] 端午节两个队伍比赛的速度与时间关系图像如图所
示，甲在第一段时间内的加速度是在第二段时间内的加速度的2倍，在
时刻甲到达终点.下列说法正确的是( )
A.甲、乙两队伍同时出发
B. 内，甲的平均速度大于乙的平均速度
C.甲在时刻的速度为
D.乙到达终点的时刻为
√
[解析] 由图可知乙队伍出发 时间后，甲队伍才
出发，甲队伍比乙队伍晚出发，故A错误；
图像与横坐标轴围成的面积表示位移， 内，
甲图像与横坐标轴围成的面积小于乙图像与横坐
标轴围成的面积，乙的位移较大，而所用时间相
同，所以甲的平均速度小于乙的平均速度，故B
错误；设甲在时刻的速度为 ，则甲在第一段
时间内的加速度为
，甲在第二段时间的加速度为
，已知
，解得甲在时刻的速度为 ，故
C正确；两支队伍比赛的路程为
，乙加
速阶段的位移为 ，设乙到达终点的时
刻为，则 ，解得乙到达终点
的时刻为 ，故D错误.
例4 [2024·台州模拟] 水平地面上质量为 的物块
受到同一直线上的水平拉力、的作用，、
随时间的变化如图所示，已知物块在前 内以
的速度做匀速直线运动，取 ，则
( )
A.物块与地面间的动摩擦因数为0.2
B.末物块受到的摩擦力大小为
C.末物块受到的摩擦力大小为
D.末物块的加速度大小为
√
[解析] 在 内物块做匀速直线运动，则滑动摩
擦力 ，
物块与地面间的动摩擦因数 ，选
项A错误； 后物块
做匀减速直线运动，加速度
，则速度减
为0需要的时间，即 末速
度减为零， 末物块受到的摩擦力仍为滑动摩擦力，
大小为， 末物块受到的摩擦力为静摩擦力，大
小为 ，选项C正确，B错误；物块停
止后，因、 两个力的差值小于最大静摩擦力，
故物块不再运动，即 末物块的加速度为零，选项
D错误.
技法点拨
处理图像问题的一般流程
【迁移拓展】
1.智能手机安装软件后，可利用手机上的传感器测量手机运动的加速度.带
塑胶软壳的手机从一定高度由静止释放，落到地面上，手机传感器记录了
手机运动的加速度随时间变化的关系如图所示， 为当地的重力加速度.
下列说法错误的是( )
A.释放时，手机离地面的高度为
B.手机第一次与地面碰撞的作用时间为
C.手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的10倍
D. 内图线与横坐标轴围成的面积中，时间轴下方与上方的面积大小
相等
√
[解析] 由图可知，时刻手机开始接触地面，则 内手机做自由落体
运动，释放时，手机离地面的高度为，故A正确；由图可知，
时刻手机开始接触地面， 时刻手机开始离开地面，则手机第一次与地面
碰撞的作用时间为，故B正确；由图可知， 时刻手机的加速度最
大，且方向竖直向上，根据牛顿第二定律可得 ，解得
，即手机第一次与地面碰撞中
所受最大弹力为自身重力的11倍，故C错误；
由图可知， 时刻手机的加速度最大，
此时手机受到地面的弹 力最大，
手机处于最低点，手机的速度为零，则 时间内手机的速度变化量为
零，根据 图像与横轴围成的面积表示速度变化量，可知 内图线
与横坐标轴围成的面积中，时间轴下方与上方的面积大小相等，故D正确.
2.[2024·杭州模拟] 浙江省杭州高级中学的某物理兴趣小组研究某物体做
匀变速直线运动的 图像如图所示.下列说法正确的是( )
A.物体在时的速度为
B.阴影部分的面积表示物体在 时间内通过的位移
C.物体在 时刻回到出发点
D.物体的加速度大小为
√
[解析] 物体做匀变速直线运动，根据运动学公式有
，整理得，可知 图像的
斜率为，纵截距为 ，由图像可知,
解得物体的加速度大小为 ，初速度为 ，根据
速度与时间关系式，代入数据得在 时的速度
为0，故A、D错误；物体初速度为，在 时的速度为0，则
时间内的平均速度为，所以 时间内物体的位移
为 ，图中阴影部分的面积
,因此阴影部分的面积并不表示物体
在 时间内通过的位移，故B错误；物体的加速度大小
为 ，初速度为 ，则有，
当时，，即物体在 时刻回到出发点，故C正确.
1. 物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中,如图所示,倾斜滑轨与水平面成24°角,长度l1=4 m,水平滑轨长度可调,两滑轨间平滑连接.若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑,其与滑轨间的动摩擦因数均为μ=,货物可视为质点.(g取10 m/s2,cos 24°=0.9,sin 24°=0.4)
(1)求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度a1的大小;
[答案] 2 m/s2　
[解析] 货物在倾斜滑轨上滑行时,根据牛顿第二定律得
mgsin 24°-μmgcos 24°=ma1
代入数据解得a1=2 m/s2
1. 物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中,如图所示,倾斜滑轨与水平面成24°角,长度l1=4 m,水平滑轨长度可调,两滑轨间平滑连接.若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑,其与滑轨间的动摩擦因数均为μ=,货物可视为质点.(g取10 m/s2,cos 24°=0.9,sin 24°=0.4)
(2)求货物在倾斜滑轨末端时速度v的大小;
[答案] 4 m/s　
[解析] 货物在倾斜滑轨上做匀加速直线运动,根据运动学公式可知v2=2a1l1
解得v=4 m/s
1. 物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中,如图所示,倾斜滑轨与水平面成24°角,长度l1=4 m,水平滑轨长度可调,两滑轨间平滑连接.若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑,其与滑轨间的动摩擦因数均为μ=,货物可视为质点.(g取10 m/s2,cos 24°=0.9,sin 24°=0.4)
(3)若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2 m/s,求水平滑轨的最短长度l2.
[答案] 2.7 m
[解析] 货物在水平滑轨上做匀减速直线运动,根据
运动学公式可知-v2=2a2l2
又a2=-μg ,解得l2=2.7 m
2.　如图甲、乙所示为某物体在0~t0时间内运动的x-t图像和v-t图像,由图可知,在0~t0时间内 (　 　)
A.物体做的是曲线运动
B.物体做加速度越来越小的运动
C.甲图中在时刻,图线的斜率为
D.x1-x0>
√
[解析] 运动图像(包括位移图像、速度图像)是用来描述直线运动的,无论运动图像是直线还是曲线,物体都是做直线运动,选项A错误.
速度—时间图像的斜率表示加速度,根据图乙可知,物体做
匀减速直线运动,选项B错误.
根据图乙可知,在时刻,物体的速度为,而位移—时间图像的斜
率表示速度,由此可知,甲图中在时刻,图线的斜率为,选项C正确.
根据图甲可知,0~t0时间内物体的位移x=x1-x0,速度—时间图像中图线与横轴围成的面积表示位移,由图乙可知,0~t0时间内物体的位移x=,即x1-x0=,选项D错误.