2019届高三第二轮复习 专题一(第2讲）

2019届高三物理第二轮复习,专题一力与直线运动,课件制作讲授：邵阳市二中谭伟卿,第2讲,直线运动与牛顿运动定律,【命题分析】,考点一匀变速直线运动规律的应用1.多阶段问题的分析思路：,2.追及和相遇问题的两点技巧：,【新题速训】1.(2018汕头一模)一物体做匀变速直线运动，在通过第一段位移x1的过程中，其速度变化量为v，紧接着通过第二段位移x2，速度变化量仍为v。则关于物体的运动，下列说法正确的是(),A.第一段位移x1一定大于第二段位移x2B.两段运动所用时间一定不相等C.物体运动的加速度为D.通过两段位移的平均速度为,【解析】选C。设通过第一段位移的末速度为v，则有通过第一段位移的初速度为v-v，通过第二段位移的末速度为v+v，根据运动学公式有(v+v)2-v2=2ax2，v2-(v-v)2=2ax1，解得a=，若物体做匀加速直线运动，则有x2x1，选项A错误，C正确；根据a=，通过两段位移所用时间一定相等，选项B错误；,通过两段位移的平均速度为选项D错误。,2.“绿色环保、低碳出行”的理念已经被越来越多的人们所接受。上班族王强早上7：10从家里出发步行800米后，进入1号地铁站乘坐地铁，依次经过2、3、4、5号站，7：40从第6号站下地铁，在站口骑共享单车前行1200米到上班地点。不计地铁站口到站台间的距离，假设相邻两地铁站间的距离相等，地铁线路为直线。若地铁列车从一站由静止启动后，先匀加速运动18s，加速度a=1.0m/s2，再匀速运动90s，接着匀减速运动10s到达下一站停住。地铁列车在相邻两站的运动情况均相同。,(1)按上面的行进路线，王强上班行进的路线长为多少？,(2)如果开车上班，也走相同长度的路线，小型燃油车运行中平均每公里排放气态污染物0.15kg，则王强开车上班一次排放气态污染物的质量是多少？(结果保留两位小数),【解析】(1)地铁列车在两站间匀加速运动的距离x1=162m匀速运行速度v=at1=18m/s匀速运动距离x2=vt2=1620m匀减速运动距离x3=t3=90m,相邻两站间的距离x=x1+x2+x3=1872m王强上班行进的路线长度s=800m+1872(6-1)m+1200m=11360m=11.36km。(2)他开车上班一次排放气态污染物的质量m=m0s1.70kg。答案：(1)11.36km(2)1.70kg,【加固训练】火车站上由于工作人员操作失误致使一节车厢以4m/s的速度匀速滑出了车站，此时在同一轨道上一列火车正在以72km/h的速度匀速驶向车站，技术娴熟的火车司机突然发现这种紧急情况后，立即以大小为0.8m/s2的加速度紧急刹车，之后又立即以此加速度使火车反向加速运动，若车厢与火车相遇恰好不相撞。求：(1)司机发现车厢向自己驶来开始制动到刚好相遇所用的时间。(2)司机发现车厢向自己驶来开始制动时离车厢的距离。,【解析】(1)火车原来行驶的速度大小为v1=72km/h=20m/s，刹车时加速度大小为a=0.8m/s2，车厢行驶的速度大小为v2=4m/s由匀变速直线运动的规律：-v2=v1-at可得：t=30s,(2)若火车行驶的位移大小为x1，车厢行驶的位移大小为x2，司机发现车厢向自己驶来开始制动时离车厢的距离为x0。由匀变速直线运动的规律：-=2ax1x2=v2tx0=x1+x2x0=360m答案：(1)30s(2)360m,考点二牛顿运动定律的应用1.解决动力学两类基本问题的思路：,2.动力学基本问题的解题步骤：(1)明确研究对象：根据问题的需要和解题的方便，选择某个物体或某系统作为研究对象。,(2)受力分析：画好受力示意图，选择适当的处理方法求出合力或合力的表达式。合成法：合成法适用于受力个数较少(2个)的情况。正交分解法：正交分解法适用于各种情况，尤其是物体的受力个数较多(3个或3个以上)时。,(3)运动情况分析：画出运动示意图，明确物体的运动性质和运动过程，求出或设出物体的加速度。(4)根据牛顿第二定律列式求解。,【新题速训】1.如图所示，倾斜的长杆(与水平面成角)上套有一个质量为M的环，环通过细线吊一个质量为m的小球，当环在某拉力的作用下在长杆上滑动时，稳定运动的情景如图所示，其中虚线表示竖直方向，那么以下说法正确的是(),A.环一定沿长杆向下加速运动B.环的加速度一定沿杆向上C.环的加速度一定大于gsinD.环一定沿杆向上运动,【解析】选B。稳定运动时，球与环保持相对静止，它们的运动状态相同，且运动方向均与杆平行。对小球受力分析如图，可知小球所受合力平行于杆向上，说明加速度方向沿杆向上，则环的加速度方向也沿杆向上，但它们的运动方向不确定，两者可能沿杆向上加速运动，也可能沿杆向下减速运动，则B正确，A、D错误；由于不知道细线与竖直方向的夹角，则不能判断出环的加速度与gsin的大小关系，则C项错误。,2.如图所示为建筑工地上一种塔吊吊篮，塔吊吊起重物，从地面由静止开始以a=0.5m/s2的加速度竖直向上运动，然后匀速上升。吊篮与重物的总质量M=500kg，四条钢索与竖直方向的夹角均为60，g取10m/s2。当吊篮加速上升时，每根钢索中弹力大小为(),A.1250NB.2500NC.2625ND.5250N,【解析】选C。对吊篮与重物整体，根据牛顿第二定律，有：4Fcos60-Mg=Ma，计算得出：选项C正确。,【加固训练】1.如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，该平面内有AM、BM、CM三条光滑固定轨道，其中A、C两点处于同一个圆上，C是圆上任意一点，M、A分别为此圆与x、y轴的切点，B点在y轴上且BMO=60，O为圆心。现将a、b、c三个小球分别从A、B、C点同时由静止释放，它们将沿轨道运动到M点，如所用时间分别为t1、t2、t3，则t1、t2、t3大小关系是(),A.t1t3t2B.t1=t3f1，所以小滑块刚滑上长木板后，长木板向左匀加速，小滑块向左匀减速，由牛顿第二定律得：对木板：f2-1(M+m)g=Ma1解得：a1=2m/s2(2)设经过时间t小滑块与长木板速度相等，则有：v0-a2t=a1t，解得：t=0.3s共同速度：v=a1t=0.6m/s这段时间内，小滑块运动的距离：x1=v0t-a2t2=0.36m,此后小滑块与木板一起做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得：1(M+m)g=(M+m)a3解得：a3=1m/s2共同运动的距离为：x2=0.18m所以小滑块滑行的总位移为：x=x1+x2=0.54m,交汇考点图象与运动学、与牛顿运动定律的综合应用问题三类图象1.x-t图象：描述位移随时间变化的规律：,2.v-t图象：描述速度随时间变化的规律：,3.a-t图象：描述加速度随时间变化的规律：,【新题速训】1.某研究性学习小组用加速度传感器探究物体从静止开始做直线运动的规律，得到了质量为1.0kg的物体运动的加速度随时间变化的关系图线，如图所示。由图可以得出(),A.从t=4.0s到t=6.0s的时间内物体做匀减速直线运动B.物体在t=10.0s时的速度大小约为6.8m/sC.物体在t=3.0s时速度最大D.从t=10.0s到t=12.0s的时间内物体的位移为1m,【解析】选B。从t=4.0s到t=6.0s的时间内物体的加速度减小，则物体做加速度减小的变加速运动，故A错误；物体从静止开始做加速运动，因为v=at，故加速度图线与时间轴包围的面积表示速度的变化量，t=10.0s时的速度等于前10秒图线与坐标轴包围的面积，v680.1m/s=6.8m/s，故B正确；由图知，在,前8s内，加速度都大于0，说明物体速度一直增大，在8s后速度达到最大，故C错误；从t=10.0s到t=12.0s的时间内物体做匀加速运动，初速度为6.8m/s，则位移为：x=v0t+at2=14.6m，故D错误。,2.(多选)如图甲所示，质量m=1kg、初速度v0=6m/s的物块受水平向左的恒力F作用，在粗糙的水平地面上从O点开始向右运动，O点为坐标原点，整个运动过程中物块速率的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g取10m/s2，下列说法中正确的是(),A.t=2s时物块速度为零B.t=3s时物块回到O点C.恒力F大小为2ND.物块与水平面间的动摩擦因数为0.1,【解析】选A、C、D。通过图象可知，物块在恒力F作用下先做匀减速直线运动，速度反向后做匀加速直线运动，根据图线求出匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小，结合牛顿第二定律求出恒力F和摩擦力的大小。物块匀减速直线运动的加速度大小为：,物块匀减速直线运动的时间为：故A正确；匀加速直线运动的加速度大小为：反向加速到出发点的时间故B错误；,根据牛顿第二定律得：F+f=ma1，F-f=ma2，联立两式解得F=2N，f=1N，则动摩擦因数为=，故选项C、D正确。,【加固训练】1、甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，则下列说法中正确的是(),A.甲车的初速度为零B.乙车的加速度大小为1.6m/s2C.乙车的初位置在x0=60m处D.5s时两车相遇，此时甲车速度为20m/s,【解析】选B。图象切线的斜率表示速度，可知：甲做速度为4m/s的匀速直线运动，A、D错误；由图象可知，乙最后5s内的位移为20m，且末速度为零，根据x=at2可得a=1.6m/s2，B正确；乙物体10s内的总位移x=at2=80m，C错误。,【巩固训练】2、如图所示，斜面A固定于水平地面上，在t=0时刻，滑块B以初速度v0自斜面底端冲上斜面，t=t0时刻到达最高点。取沿斜面向上为正方向，下列表示滑块在斜面上整个运动过程中速度v随时间t变化的图象中，肯定错误的是(),【解析】选C。若斜面是光滑的，则滑块在上滑和下滑的过程中所受合力为重力沿斜面向下的分力，大小方向均不变，故A正确；若斜面不光滑且滑块上滑过程中所受的滑动摩擦力大于重力沿斜面向下的分力，则滑块沿斜面上升到最高点后会静止在斜面上，故B正确；若斜面不光滑且滑块在斜面上运动时所受的滑动摩擦力(即最大静摩擦力)小于重力沿斜面向下的分力，则滑块在上升过程中由重力沿斜面向下的分力和沿斜面向下的滑动摩擦力充当合外力，而在下降过程中由重力沿斜面向下的分力和沿斜面向上的滑动摩擦力充当合外力，所以滑块沿斜面下滑的加速度一定小于沿斜面上滑的加速度，故C错误，D正确。,(20分)(2017全国卷)如图，两个滑块A和B的质量分别为mA=1kg和mB=5kg，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为1=0.5；木板的质量为m=4kg，与地面间的动摩擦因数为2=0.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v0=3m/s。A、B相遇时，A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小g取10m/s2。求(1)B与木板相对静止时，木板的速度。(2)A、B开始运动时，两者之间的距离。,评分细则解：(1)滑块A和B在木板上滑动时，木板也在地面上滑动。设A、B与木板间的摩擦力的大小分别为f1、f2，木板与地面间的摩擦力的大小为f3，A、B、木板相对于地面的加速度大小分别是aA、aB和a1在滑块B与木板达到共同速度前有：f1=1mAg,f2=1mBgf3=2(mA+mB+m)g由牛顿第二定律得f1=mAaAf2=mBaBf2-f1-f3=ma1设在t1时刻，B与木板达到共同速度，设大小为v1。由运动学公式有v1=v0-aBt1v1=a1t1,注意：两式合并为一式也可得分。联立代入数据解得：t1=0.4s，v1=1m/s,(2)在t1时间内，B相对地面移动的距离sB=v0t1-设在B与木板达到共同速度v1后，木板加速度大小为a2，对B与木板组成的体系，由牛顿第二定律有：f1+f3=(mB+m)a2由式知，aA=aB；再由,可知，B与木板达到共同速度时，A的速度大小也为v1，但运动方向与木板相反，由题意知，A和B相遇时，A与木板的速度相同，设其大小为v2。设A的速度大小从v1变到v2所用时间为t2，根据运动学公式，对木板有v2=v1-a2t2；对A有v2=-v1+aAt2在t2时间间,隔内，B(以及木板)相对地面移动的距离为s1=v1t2-在(t1+t2)时间间隔内，A相对地面移动的距离为sA=v0(t1+t2)-aA(t1+t2)2A和B相遇时，A与木板的速度也恰好相同，因此A和B开始运动时，两者之间的距离为s0=sA+s1+sB,联立以上各式，代入数据得s0=1.9m注意：式中，若结果单位出错，,不得分评分标准：第(1)问9分，式每式各1分；第(2)问11分，式每式1分，式每式2分。,审题关键(1)审关键信息两者与木板间的动摩擦因数均为1=0.5；木板与地面间的动摩擦因数为2=0.1；B与木板相对静止时；A与木板恰好相对静止。,(2)审关键过程B与木板相对静止前：B向右匀减速运动，A向左匀减速运动，木板向右匀加速运动；从B与木板相对静止到A、B相遇：B与木板一起向右匀减速运动，A先向左匀减速运动后反向向右匀加速运动。,满分技巧技巧1：注重公式书写，利用题目给定的字母符号列