高考总复习优化设计二轮用书物理浙江专版 第2讲　力与直线运动

第2讲力与直线运动高考总复习优化设计GAOKAOZONGFUXIYOUHUASHEJI2025课程标准考点考情梳理浙江真题问题情境牛顿运动定律2021.1,T19运动滑块2021.6,T19机动车刹车礼让行人2022.1,T19钢架雪车2022.6,T19滑轨接卡车2024.6,T18弹射游戏装置统揽主干知识1.力与直线运动的基本处理方法

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、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,再分析计算追及问题临界条件速度相等是能否追上、距离最大或最小的临界条件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,必要时要画运动情境示意图。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2.运动学和动力学常规图像

常见图像斜率k面积两图像交点x-t图像=v无意义表示相遇v-t图像=a位移x表示此时速度相等,往往是距离最大或最小的临界点a-t图像不考虑速度变化量Δv表示此时加速度相等3.动力学常规图像分析思路

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a-F图像

根据牛顿第二定律列式,变换成a-F关系例如:如图所示,F-μmg=ma,a=-μg,斜率为

,截距为-μg4.运动学和动力学非常规图像

5.分析图像问题的注意事项(1)分清图像的类别:分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意义,掌握物理图像所反映的物理过程,会分析临界点。(2)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义:图线与横、纵坐标的交点,图线的转折点,两图线的交点等。(3)明确能从图像中获得哪些信息。把图像与具体的题意、情境结合起来,再结合斜率、特殊点、面积等的物理意义,确定从图像中反馈出来的有用信息,这些信息往往是解题的突破口或关键点。6.匀减速直线运动的分析方法(1)刹车问题的分析:末速度为零的匀减速直线运动问题常用逆向思维法,对于刹车问题,应先判断车停下所用的时间,再选择合适的公式求解。(2)双向可逆类运动分析:匀减速直线运动速度减为零后反向运动,全过程加速度的大小和方向均不变,故求解时可对全过程列式,但需注意x、v、a等矢量的正负及物理意义。7.连接体问题(1)整体法与隔离法的选用技巧整体法的选取原则连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力隔离法的选取原则连接体内各物体的加速度不相同,或者需要求出系统内物体之间的作用力整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度,且需要求出物体之间的作用力,可以先整体求加速度,后隔离求连接体内物体之间的作用力(2)连接体问题中常见的临界条件

接触与脱离接触面间弹力等于零恰好发生滑动摩擦力达到最大静摩擦力绳子恰好断裂绳子拉力达到所能承受的最大值绳子刚好绷直或松弛绳子拉力为零(3)常见连接体

研学选考命题1.(2019浙江4月选考)如图所示,A、B、C为三个实心小球,A为铁球,B、C为木球。A、B两球分别连在两根弹簧上,C球连接在细线一端,弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部,该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内。若将挂吊篮的绳子剪断,则剪断的瞬间相对于杯底(不计空气阻力,ρ木<ρ水<ρ铁)(

)A.A球将向上运动,B、C球将向下运动B.A、B球将向上运动,C球不动C.A球将向下运动,B球将向上运动,C球不动D.A球将向上运动,B球将向下运动,C球不动D【解析】

开始时A球下的弹簧被压缩,A球所受弹力向上;B球下的弹簧被拉长,B球所受弹力向下;将挂吊篮的绳子剪断的瞬时,系统的加速度为g,为完全失重状态,此时水对球的浮力也为零,相对于杯底小球的重力也视为零,则A球将在弹力作用下相对于杯底向上运动,B球将在弹力作用下相对于杯底向下运动,C球相对于杯底不动;故选D。2.(2024浙江6月选考)一弹射游戏装置竖直截面如图所示,固定的光滑水平直轨道AB、半径为R的光滑螺旋圆形轨道BCD、光滑水平直轨道DE平滑连接。长为L、质量为m0的平板紧靠长为d的固定凹槽EFGH侧壁EF放置,平板上表面与DEH齐平。将一质量为m的小滑块从A端弹射,经过轨道BCD后滑上平板并带动平板一起运动,平板到达HG即被锁定。已知R=0.5m,d=4.4m,L=1.8m,m0=m=0.1kg,平板与滑块间的动摩擦因数μ1=0.6、与凹槽水平底面FG间的动摩擦因数为μ2。滑块视为质点,不计空气阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。(1)滑块恰好能通过圆形轨道最高点C时,求滑块离开弹簧时速度v0的大小;(2)若μ2=0,滑块恰好过C点后,求平板加速至与滑块共速时系统损耗的机械能;(3)若μ2=0.1,滑块能到达H点,求其离开弹簧时的最大速度vm。【答案】

(1)5m/s

(2)0.625J

(3)6m/s角度衍生练1.(2024浙江定海联考)某地因高温引发山火后,紧急出动空中直升机取水救火。某一直升机取水后,平行地面沿直线加速飞往火灾现场的空中情境如图所示,若某一时间内悬绳与竖直方向的夹角θ保持不变,水桶和水的总质量为m,重力加速度为g,不计悬绳的质量和空气阻力,则在这段时间内(

)A.悬绳拉力大小为B.悬绳拉力对水桶及水做负功C.直升机的加速度大小为gtanθD.水桶及水处于超重状态C【解析】

根据题意,飞机在水平方向做加速运动,且θ保持不变,则可知水桶在水平方向做加速度恒定的加速运动,其合外力方向水平向右,受力分析如图所示,可得悬绳拉力大小为FT=,故A错误;悬绳的拉力方向与水及水桶速度方向的夹角为锐角,则可知悬绳拉力对水桶及水做正功,故B错误;直升机的加速度大小与水桶加速度大小相同,水及水桶所受合外力F合=mgtan

θ,则根据牛顿第二定律有F合=ma,解得加速度a=gtan

θ,故C正确;水及水桶在水平方向做加速运动,竖直方向合力为零,因此水及水桶既不处于超重状态也不处于失重状态,故D错误。故选C。2.(2024浙江宁海联考)如图甲所示,逆时针转动的绷紧的传送带与水平方向夹角为37°,传送带的v-t图像如图乙所示。在t=0时刻质量为1kg的物体从B点以某一初速度滑上传送带并沿传送带向上做匀速运动。2s后开始减速,在t=4s时物体恰好能到达最高点A,重力加速度g取10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。以下说法正确的是(

)A.物体与传送带间的动摩擦因数为0.6B.传送带AB长度为6mC.2s后物体受到的摩擦力沿传送带向下D.物体与传送带间由于摩擦而产生的热量为6JD【解析】

前2

s物体速度小于传送带速度,物块受到的摩擦力方向沿斜面向上,由于物体匀速上滑,根据平衡条件有μmgcos

37°=mgsin

37°,解得μ=0.75,故A错误;由题意可知,t=2

s时,物体与传送带速度相等,由图像可得v=1

m/s,前2

s,物体沿传送带上滑的位移为x1=vt=2

m,由题意可得,后2

s,物体相对传送带静止,物体所受摩擦力方向沿传送带向上,跟传送带以相同加速度a=

m/s2向上做匀减速运动,此过程位移x2=vt-at2=1

m,传送带AB长L=x1+x2=3

m,故B、C错误;上滑过程中,滑动摩擦力为Ff=μmgcos

37°=6

N,由传送带的v-t图像可知,前2

s传送带传动的距离为x=3

m,故物体与传送带间由于摩擦而产生的热量为Q=Ff(x-x1)=6

J。故D正确。3.如图所示,两个质量均为m的金属小球连接在轻质橡皮筋的两端,橡皮筋的中点固定在纸盒底部的正中间。小球放在纸盒口边上,现让纸盒从一定高度自由下落,小球被橡皮筋拉回盒中并能发生碰撞。不计空气阻力,则释放的瞬间(

)A.橡皮筋的弹力为0B.小球加速度大小等于重力加速度gC.纸盒加速度大小小于重力加速度gD.橡皮筋对纸盒作用力大小等于2mgD【解析】

释放的瞬间,橡皮筋的形变还没有来得及变化,单根橡皮筋弹力等于小球的重力mg,故A错误;释放的瞬间,橡皮筋弹力仍为mg,小球的加速度等于0,故B错误;设纸盒质量为m0,释放前,手对纸盒的作用力为(