高考物理二轮复习板块一专题突破复习专题一力与运动第二讲力与物体的直线运动学案.doc
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1、1第二讲第二讲 力与物体的直线运动力与物体的直线运动知识建构高考调研1.主要以选择题形式考查,且往往要结合图象进行分析今年运动学图象和匀变速直线运动规律的应用在三套试卷的选择题中均未出现,而是在 2017 年全国卷中第 24 题结合实际问题进行了考查,难度不大2.牛顿运动定律的应用仍然沿袭了往年的考查特点,主要渗透在力学(如全国卷第 25 题板块模型)或电学计算题(如全国卷第 25 题复合场)中进行考查虽说复杂的追及相遇问题、弹簧问题、传送带问题在 2017 年全国卷中没有涉及,但根据往年的考查情况,它们仍是复习的重难点3.常用的思想方法:逆向思维法;图象法;相对运动法;平均速度法;比值法;分
2、解加速度法;极限法.答案 (1)合外力为零(2)2(3)(4)现象超重失重完全失重定义物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于 0 的状态产生条件物体具有竖直向上的加速度或加速度分量物体具有竖直向下的加速度或加速度分量物体具有竖直向下的加速度,ag3考向一 匀变速直线运动的应用归纳提炼1匀变速直线运动问题求解思路2解答匀变速直线运动的常用技巧(1)基本公式法:vv0at,xv0tat2,v2v2ax.1 22 0(2)重要推论法:v(利用平均速度求瞬时速度);v t 2v0
3、vt 2x 2;xaT2(用逐差法求加速度)v2 0v2t 2(3)逆向思维法:“匀减速至速度为零的过程”可逆向处理为“由静止开始做匀加速运动的过程” (4)图象法:利用vt图象或xt图象求解(5)比例法:初速度为零的匀变速直线运动规律1T末、2T末、3T末nT末瞬时速度之比为 123n;1T内、2T内、3T内nT内位移之比为 122232n2;第 1T内、第 2T内、第 3T内第nT内位移之比为 135(2n1);从静止开始通过连续相等位移所用时间之比为 1(1)()(232n);n1从静止开始连续相等位移末速度之比为 1.23n(2017全国卷)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与
4、起跑线相距s0和s1(s1l,查得当时相机的曝光时间为t,楼房每层高为h,重力加速度为g.则由此可以求得( )A钢筋坠地瞬间的速度约为L tB钢筋坠下的楼层为1Ll2 2ght2C钢筋坠下的楼层为1gt2 2hD钢筋在整个下落时间内的平均速度约为l 2t解析 钢筋坠下垂直落地时的影像长度包括钢筋长度和钢筋坠地前在曝光时间t内下落的距离,因此在时间t内的平均速度为 ,可认为此速度就等于钢筋坠地时的速vLl t度v,因此 A 选项错误;由v22gH、v ,钢筋坠下的楼层n 1,解得vH hn1,B 选项正确,C 选项错误;钢筋在整个下落时间内的平均速度约为Ll2 2ght2v,D 选项错误0v 2
5、Ll 2t7答案 B迁移二 以追及、相遇模型考查22017 年 8 月 1 日,市 32 家驾校 105 辆教练车正式推行“计时培训、计时收费”的新型学驾模式不同的车型有不同的刹车性能,因此在驾校学习的过程中,除了常规的驾驶技术外,还要学习和积累一些适应不同车型的驾驶经验现有甲、乙两辆汽车正沿同一平直公路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度大小均为v10 m/s.当两车快要到十字路口时,甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯,于是紧急刹车(反应时间忽略不计),乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车,但乙车司机反应较慢(反应时间t00.5 s)甲车司机之前为了熟悉车况,驾驶车辆进行了一段空挡滑
6、行,根据经验计算出滑行加速度大小为a00.5 m/s2,已知乙车紧急刹车时加速度大小为a25 m/s2.(1)若甲车司机看到黄灯时车头距停车线x16 m,他在刹车过程中发现预计的停车位置离停车线还有一段距离,于是在车头离停车线x4 m 时停止刹车让车做空挡滑行,车头恰好停在停车线前,则甲车紧急刹车时的加速度为多大?(2)在(1)的情况下,为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车在行驶过程中至少应保持多大距离?解析 (1)设甲车空挡滑行前的速度大小为v1,则v2a0x2 1设甲车紧急刹车时的加速度为a1,则v2v2a1(xx)2 1联立解得a14 m/s2.(2)甲车紧急刹车的时间t12 s
7、vv1 a1设甲、乙两车在行驶过程中至少应保持的距离为x0,在乙车开始刹车后经过t2时间两车速度相等,所以va1(t2t0)va2t2解得t22 s(不符合题意)所以速度相等的时刻在甲车空挡滑行的时间内,上式应为v1a0(t2t1t0)va2t2解得t21.61 s甲车的位移x甲(xx)v1(t2t0t1)a0(t2t0t1)212.2 m1 2乙车的位移x乙vt2a2t9.6 m1 22 2x0x甲x乙2.6 m.答案 (1)4 m/s2 (2)2.6 m8考向二 运动图象的应用归纳提炼1图象问题常见的是xt和vt图象,在处理特殊图象的相关问题时,可以把处理常见图象的思想以及方法加以迁移,通
8、过物理情境遵循的规律,从图象中提取有用的信息,根据相应的物理规律或物理公式解答相关问题处理图象问题可参考如下操作流程:2处理特殊图象的问题时,在必要时可将该图象所反映的物理过程转换为常见的xt或vt图象进行处理(2017宁夏银川一中二模)甲、乙两车在平直公路上行驶,其速度时间图象如右图所示,则下列说法正确的是( )A8 s 末,甲、乙两车相遇9B甲车在 04 s 内的位移小于乙车在 48 s 内的位移C4 s 末,甲车的加速度小于乙车的加速度D在 08 s 内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度解析 由于两车的初始位置关系未知,无法判断 8 s 末甲、乙两车是否相遇,选项 A 错误;连接图中(0
9、,0)和(8,40)两点,根据“速度时间图象中图线与时间轴所围成的面积表示位移”及对称性可知,甲车在 04 s 内的位移(小于 40 m)小于乙车在 48 s 内的位移(等于 40 m),选项 B 正确;根据“速度时间图象的切线斜率表示加速度”可知,4 s 末,甲车的加速度大于乙车的加速度,选项 C 错误;由右图结合对称性可以得出,在 08 s 内,两车的位移x大小相等,由 知,两车的平均速度大小vx t相等,选项 D 错误答案 B“面积法”是图象分析中重要的方法之一,而添加辅助线判断、比较更具新意.追及相遇问题常涉及图象的应用,而近四年全国卷中都出现了图象问题,其中速度图象四年四考,足见其重
10、要性.关于速度图象的命题主要围绕三个方面进行.1利用速度图象结合相关情境直接设问:解决此类问题的关键要清楚图线对应的点、线、截距初速度或开始计时的时间、面积位移、拐点加速度方向变化等表示的意义.2图象转化:已知速度图象设问加速度图象,或者反其道而行之,解决处理问题的关键是利用时间段分段作出对应的图象.3巧用图象:对一些变速类问题,如雨滴在空气中坠落、弹簧变化过程等,巧用速度图象辅助分析问题往往会更快捷.10处理运动图象时同学们容易出现的错误有以下几点:1对于xt图象,图线在纵轴上的截距表示t0 时物体的位置;对于vt和at图象,图线在纵轴上的截距并不表示t0 时物体的位置.2在vt图象中,两条
11、图线的交点不表示两物体相遇,而是表示两者速度相同.3vt图象中两条图线在v轴上的截距不同,不少同学误认为两物体的初始位置不同,位置是否相同应根据题中条件确定.熟练强化1(多选)(2017广西三市联考)甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动质点甲做初速度为零,加速度大小为a1的匀加速直线运动质点乙做初速度为v0,加速度大小为a2的匀减速直线运动至速度减为零保持静止甲、乙两质点在运动过程中的位置(x)速度(v)图象如图所示,虚线与对应的坐标轴垂直则下列判断正确的是( )A在xv图象中,图线a表示质点甲的运动B质点乙的初速度v06 m/sC质点甲的加速度大小a11 m/s2D质点乙的
12、加速度大小a21 m/s2解析 由速度与位移公式v2v2ax分析题中xv图象可知,图线a表示质点甲2 0以加速度a1做匀加速直线运动,图线b表示质点乙以加速度a2做匀减速直线运动,选项 A正确;由于甲、乙两质点是同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动,所以从图线b可知当位移为零时,质点乙的初速度v06 m/s,选项 B 正确;设图线a上横坐标为 8 的点对应的纵坐标为x0,图线a、b交点的横坐标为v1,由运动学规律并结合xv图象有(6 m/s)2(2 m/s)22a2x0,(8 m/s)22a1x0,可得甲、乙两质点加速度大小关系是a12a2,又从xv图象知v2a16 m,vv2a26 m,
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