高考物理二轮复习专题一力与运动第二讲力与直线运动课件（41页PPT）

(共41张PPT)
专题一　力与运动
第二讲　力与直线运动
要点1　匀变速直线运动
1．知能网络
2．拓展规律
(1)三类图像的物理意义。
(2)竖直上抛运动的对称性：t上＝t下，v上＝v下。必要时应用逆向思维法分析。
(3)追及相遇问题的临界条件：两物体的速度相同即是恰能追上或恰好追不上的临界条件，也是两物体的间距最大或者最小的时刻。
要点2　牛顿运动定律
1．知能网络
2．瞬时问题应注意的两点
(1)刚性绳(或接触面)：弹力可以发生突变，因为形变不明显，认为恢复形变不需要时间。
(2)弹簧(或橡皮绳)：弹力不能突变，因为形变很明显，恢复形变需要较长时间。
热点题型1　匀变速直线运动规律的应用
[例1] (2023·山东卷)如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，已知ST间的距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10 m/s，ST段的平均速度是5 m/s，则公交车经过T点时的瞬时速度为(　　)
A．3 m/s B．2 m/s C．1 m/s D．0.5 m/s
C
解析：
练1 (刹车问题)(2025·全国卷)我国自主研发的CR450动车组试验时的速度可达450 km/h。若以120 m/s的初速度在平直轨道上行驶的CR450动车组，匀减速运行14.4 km后停止，则减速运动中其加速度的大小为 (　　)
A．0.1 m/s2 B．0.5 m/s2
C．1.0 m/s2 D．1.5 m/s2
B
解析：
练2 (自由落体运动)(2025·广东一模)如图，调整水龙头的开关，使单位时间内流出水的体积相等。水由于重力作用，下落速度越来越大，水柱越来越细。若水柱的横截面可视为圆，图中a、b两处的横截面直径分别为0.8 cm和0.6 cm，则经过a、b的水流速度之比va∶vb为 (　　)
A．1∶3 B．1∶9
C．3∶4 D．9∶16
D
解析：
热点题型2　牛顿运动定律的应用
1．动力学中的连接体问题
(1)当连接体中各物体具有共同的加速度时，一般采用整体法。当系统内各物体的加速度不同时，一般采用隔离法。
(2)求连接体内各物体间的相互作用力时必须用隔离法。
2．动力学两类基本问题的解题思路
[例2] 机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，以恒定速率v1＝0.6 m/s运行的传送带与水平面间的夹角α＝37°，转轴间距L＝3.95 m。工作人员沿传送方向以速度v2＝1.6 m/s从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ＝0.8。取重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：
(1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a；
(2)小包裹通过传送带所需的时间t。
答案：(1)0.4 m/s2　(2)4.5 s
解析：
(1)小包裹的速度v2大于传送带的速度v1，所以小包裹受到传送带的摩擦力沿传送带向上，根据牛顿第二定律有μmg cos α－mg sin α＝ma
解得a＝0.4 m/s2。
解析：
处理倾斜传送带问题的要点
1．物体与传送带速度相同(v物＝v带)是重要的临界状态，在此时，物体的加速度发生改变，其原因是物体受到的摩擦力可能由滑动摩擦力突变为静摩擦力。
2．分析倾斜传送带的关键
练3 (连接体问题)(2025·安徽卷)如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为1.0 kg，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则在乙下落的过程中 (　　)
A. 甲对木箱的摩擦力方向向左
B．地面对木箱的支持力逐渐增大
C．甲运动的加速度大小为2.5 m/s2
D．乙受到绳子的拉力大小为5.0 N
C
解析：
因为物块甲向右运动，木箱静止，根据相对运动，甲对木箱的摩擦力方向向右，A错误；设乙运动的加速度为a，只有乙有竖直向下的恒定加速度，对甲、乙和木箱，由整体法，竖直方向受力分析有FN＝M总g－ma，则地面对木箱的支持力大小不变，B错误；设绳子的弹力大小为T，对甲受力分析有T－μmg＝ma，对乙受力分析有mg－T＝ma，联立解得a＝2.5 m/s2，T＝7.5 N，C正确，D错误。
练4 (瞬时加速度问题)(2024·湖南卷)如图所示，质量分别为4m、3m、2m、m的四个小球A、B、C、D，通过细线或轻弹簧互相连接，悬挂于O点，处于静止状态，重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断，则剪断瞬间B和C的加速度大小分别为 (　　)
A．g，1.5g B．2g，1.5g
C．2g，0.5g D．g，0.5g
A
解析：
剪断前，将B、C、D看作整体分析FAB＝(3m＋2m＋m)g，对D分析FCD＝mg。剪断后，对B分析FAB－3mg＝3maB，解得aB＝g，方向竖直向上；对C分析FDC＋2mg＝2maC，解得aC＝1.5g，方向竖直向下，A正确。
热点题型3　运动学图像与动力学图像问题
2．动力学图像
F-t图像 思路一：分段求加速度，利用运动学公式求解
思路二：动量定理，图线与t轴所围面积表示F的冲量
F-x图像 思路一：分段求加速度，利用运动学公式求解
思路二：动能定理，图线与x轴所围面积表示力F做的功
[例3] (多选)(2025·黑吉辽蒙卷)如图(a)，倾角为θ的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度v0沿斜面下滑，甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为μ1、μ2，整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置x与时间t的关系曲线如图(b)所示，两条曲线均为抛物线，乙的x-t曲线在t＝t0时切线斜率为0，则 (　　)
A．μ1＋μ2＝2tan θ
B．t＝t0时，甲的速度大小为3v0
C．t＝t0之前，地面对斜面的摩擦力方向向左
D．t＝t0之后，地面对斜面的摩擦力方向向左
AD
解析：
解析：
[例4] (2025·陕晋青宁卷)某智能物流系统中，质量为20 kg的分拣机器人沿水平直线轨道运动，受到的合力沿轨道方向，合力F随时间t的变化如图所示，则下列图像可能正确的是 (　　)
A
解析：
根据牛顿第二定律和题图的F-t图画出如图所示的a-t图像
可知机器人在0～1 s和2～3 s内加速度大小均为1 m/s2，方向相反，由v t图线的斜率表示加速度可知A正确，故选A。
练5 (运动学图像)(多选)甲、乙两人骑车沿同一平直公路运动，t＝0时经过路边的同一路标，下列位移—时间(x-t)图像和速度—时间(v-t)图像对应的运动中，甲、乙两人在t0时刻之前能再次相遇的是 (　　)
BC
解析：
选项A的图中，甲、乙在t0时刻之前位移没有相等的时刻，即两人在t0时刻之前不能再次相遇，A错误；选项B的图中，甲、乙在t0时刻之前图像有交点，即此时位移相等，即两人在t0时刻之前能再次相遇，B正确；选项C的v-t图像的面积等于位移，则甲、乙在t0时刻之前位移有相等的时刻，即两人能再次相遇，C正确；选项D的v-t图像的面积等于位移，由图像可知甲、乙在t0时刻之前，甲的位移始终大于乙的位移，则两人不能再次相遇，D错误。
练6 (动力学图像)(多选)(2023·全国甲卷)用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知 (　　)
A．m甲m乙
C．μ甲<μ乙 D．μ甲>μ乙
BC
解析：
根据牛顿第二定律有F－μmg＝ma，整理后有F＝ma＋μmg，则可知Fa图像的斜率为m，纵截距为μmg，则由题图可看出m甲>m乙，μ甲m甲g＝
μ乙m乙g，则μ甲<μ乙，B、C正确。
“建模法”解决综合性动力学问题
仔细审题，获取、提炼信息 感悟规律 标准写式
[例] (经典高考题)如图所示，质量相等的物块A和B叠放在水平地面上，左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先敲击A，
。接着敲击 [1]A做匀减速运动 加速度：aA＝
＝μg
运动方程：
A立即获得水平向右的初速度，在B上滑动距离L后停下[1]
仔细审题，获取、提炼信息 感悟规律 标准写式
B，
，
，
。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求： [2]敲击B后，B做匀减速运动，A做匀加速运动，最后速度相等
B立即获得水平向右的初速度，A、
B都向右运动[2]
左边缘再次对齐时
恰好相对静止[3]
此后两者一起运
动至停下[4]
仔细审题，获取、提炼信息 感悟规律 标准写式
(1)A被敲击后获得的初速度大小vA；
(2)在左边缘再次对齐的前、后，B运动加速度的大小aB、aB′[4]；
(3)B被敲击后获得的初速度大小vB。 [3]A、B间有相对位移 相对位移：xB－xA＝L
[4]对齐后，两者有共同的加速度 共同加速度：aB′＝
点破解题关键 尝试规范解答
敲击A后，A对B向右的滑动摩擦力为μmg，而B与地面间的最大静摩擦力为2μmg，则B是静止的。A、B的运动过程如图所示
解析：
答案：
(1)由牛顿第二定律知，A加速度的大小aA＝μg
(2)设A、B的质量均为m
对齐前，B所受合外力大小F＝3μmg
由牛顿第二定律有F＝maB，得aB＝3μg
点破解题关键 尝试规范解答
对齐后，A、B整体所受合外力大小F′＝2μmg
由牛顿第二定律有F′＝2maB′，得aB′＝μg。
(3)设经过时间t，A、B达到共同速度v，位移分别为xA、xB，A加速度的大小等于aA
则v＝aAt，v＝vB－aBt
解答“滑块—木板”模型的一般思维过程
[真题提升] (多选)(经典高考题)水平地面上有一质量为m1的长木板，木板的左端上有一质量为m2的物块，如图甲所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图乙所示，其中F1、F2分别为t1、t2时刻F的大小。木板的加速度a1随时间t的变化关系如图丙所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为μ1，物块与木板间的动摩擦因数为μ2，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则 (　 　)
BCD
解析：