第二讲　力与直线运动-2026年高考物理总复习课件

专题一力与运动第二讲

力与直线运动1.常规图像考点一

运动的图像常规图像斜率k面积两图像交点x-t图像—表示相遇v-t图像位移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—速度变化量Δv表示此时加速度相等2.非常规运动图像非常规图像(举例)函数表达式斜率k纵截距bv2-x图像2av02v0v0a-x图像【例1】(2023·广东卷)铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中,可视为质点的铯原子团在激光的推动下,获得一定的初速度。随后激光关闭,铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动,到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度v或加速度a随时间t变化的图像是 (

)【答案】D【解析】铯原子团仅受重力的作用,加速度g竖直向下,大小恒定,在v-t图像中,斜率等于重力加速度,故斜率不变,所以图像应该是一条倾斜的直线,故A、B错误;因为加速度恒定,且方向竖直向下,故为负值,故C错误,D正确。【例2】(2024·河北卷)篮球比赛前,常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程,并得出了篮球运动的v-t图像,如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是(

)A.a点

B.b点

C.c点

D.d点【答案】A【解析】由题意可知,v<0时表示篮球向下运动,v>0时表示篮球向上运动。当向下运动到篮球与地面接触时速度最大,运动发生突变,速度方向变为向上并做匀减速运动,故第一次反弹后上升至a点,此时速度第一次向上减为零,到达离地面最高的位置,故四个点中篮球位置最高的是a点,故选A。1.考点二

直线运动的规律2.两种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。3.处理追及问题的常用方法过程分析法函数法图像法画出v-t图像,图线与t轴所围面积表示位移,利用图像来分析追及相遇问题更直观【例3】(2022·湖北卷)我国高铁技术全球领先,乘高铁极大节省了出行时间。假设两火车站W和G间的铁路里程为1080km,W和G之间还均匀分布了4个车站。列车从W站始发,经停4站后到达终点站G。设普通列车的最高速度为108km/h,高铁列车的最高速度为324km/h。若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中,加速度大小均为0.5m/s2,其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动,两种列车在每个车站停车时间相同,则从W到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为 (

)A.6h25min

B.6h30minC.6h35min D.6h40min关键表述均匀分布了4个车站;进站和出站过程中,加速度大小均为0.5

m/s2,其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动,两种列车在每个车站停车时间相同过程分析全程分五段,节省的时间为五段运动时间的差值,每段分匀加速、匀速和匀减速三个过程问题分析整个过程分为五段,画出每段的三个过程,求出各自每段总时间,算出每段节省的时间,每段节省的时间的五倍即是从W到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间

1.解决动力学两类基本问题的思路考点三

牛顿运动定律的应用2.瞬时加速度问题3.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若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若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0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张力达到所能承受的最大值绳子刚好绷直或松弛绳子张力为0(3)常见连接体

接触面光滑,或μA=μB三种情况中弹簧弹力、绳的张力大小相同且与接触面是否光滑无关

常用隔离法

常会出现临界条件【例4】(2024·广东清远部分名校联考检测)如图所示,在倾角为θ=37°的光滑斜面上,物块A、B的质量分别为m=1kg和M=2kg,物块A静止在轻弹簧上面,物块B用细线与斜面顶端相连,A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力。已知重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。某时刻把细线剪断,关于细线剪断的瞬间,下列说法正确的是 (

)A.物块A的加速度大小为4m/s2B.物块B的加速度大小为6m/s2C.物块A对B的弹力大小为0D.物块B对A的弹力大小为12N

(1)该行星表面的重力加速度大小;(2)刚打开降落伞瞬间探测器加速度大小;(3)反推发动机启动时探测器距离地面高度。【答案】(1)4

m/s2

(2)6

m/s2

(3)450

m

1.(2024·广东·高考真题)如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定。木块从弹簧正上方H高度处由静止释放。以木块释放点为原点,取竖直向下为正方向。木块的位移为y。所受合外力为F,运动时间为t。忽略空气阻力,弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程中,其F-y图像或y-t图像可能正确的是 (

)B

如图所示。故CD错误。故选B。2.(2024·辽宁卷)一足够长木板置于水平地面上,二者间的动摩擦因数为μ。t=0时,木板在水平恒力作用下,由静止开始向右运动。某时刻,一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已知t=0到t=4t0的时间内,木板速度v随时间t变化的图像如图所示,其中g为重力加速度大小。t=4t0时刻,小物块与木板的速度相同。下列说法正确的是 (

)A.小物块在t=3t0时刻滑上木板B.小物块和木板间的动摩擦因数为2μC.小物块与木板的质量之比为3∶4D.t=4t0之后小物块和木板一起做匀速运动ABD

专题集训(二)

力与直线运动1.(2023·全国高考真题)一同学将排球自O点垫起,排球竖直向上运动,随后下落回到O点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球 (

)A.上升时间等于下落时间B.被垫起后瞬间的速度最大C.达到最高点时加速度为零D.下落过程中做匀加速运动

B【解析】上升过程和下降过程的位移大小相同,上升过程的末状态和下降过程的初状态速度均为零。对排球受力分析,上升过程的重力和阻力方向相同,下降过程中重力和阻力方向相反,根据牛顿第二定律可知,上升过程中任意位置的加速度比下降过程中对应位置的加速度大,则上升过程的平均加速度较大,由位移与时间关系可知,上升时间比下落时间短,A错误;上升过程排球做减速运动,下降过程排球做加速运动,在整个过程中空气阻力一直做负功,小球机械能一直在减小,下降过程中的最低点的速度小于上升过程的最低点的速度,故排球被垫起时的速度最大,B正确;达到最高点速度为零,空气阻力为零,此刻排球重力提供加速度不为零,C错误;下落过程中,排球速度在变,所受空气阻力在变,故排球所受的合外力在变化,排球在下落过程中做变加速运动,D错误。故选B。

D

3.(2024·广东高州模拟)如图所示,三个物块A、B、C挤压一根轻质弹簧,恰好处于静止状态,已知三个物块的质量分别是mA=1kg、mB=2kg、mC=3kg,三个物块与水平面的动摩擦因数都是μ=0.2,重力加速度g取10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。突然把C拿走后的瞬间,则A对B的弹力是 (

)A.2N B.4NC.6N D.8ND【解析】根据题意可知,弹簧弹力大小为F弹=μ(mA+mB+mC)g=12N,突然把C拿走后的瞬间,弹簧弹力保持不变,以A、B整体为研究对象,根据牛顿第二定律可得F弹-μ(mA+mB)g=(mA+mB)a,解得a=2m/s2,以B为研究对象,根据牛顿第二定律可得NAB-μmBg=mBa,解得A对B的弹力为NAB=8N,故选D。

AC

5.(多选)(2024·广东汕头二模)如图所示,球筒中静置着一个羽毛球。小明左手拿着球筒,右手迅速拍打筒的上端,使筒获得向下的初速度并与左手发生相对运动,最后羽毛球(视为质点)从筒口上端出来。已知球筒质量为M=90g(不含球的质量),羽毛球质量为m=5g,球筒与手之间的滑动摩擦力为f1=2.6N,球与筒之间的滑动摩擦力为f2=0.1N,球头离筒的上端距离为d=9cm,重力加速度g取10m/s2,空气阻力忽略不计,则下列说法正确的是(

)A.静置时,球与筒之间的摩擦力为0.1NB.拍打球筒后瞬间,羽毛球受到向上的摩擦力C.拍打球筒后瞬间,羽毛球的加速度为30m/s2D.仅拍打一次,羽毛球恰能出来,则筒的初速度为3m/sCD

6.(多选)(2025·广东茂名一模)如图所示,质量为M的滑块A出静止开始从倾角为θ=30°的固定斜面上滑下,下滑t0时间后与另一个质量同为M的静止拴在轻质弹簧上端的滑块B发生碰撞(碰撞时间极短),且碰撞后A、B黏在一起。已知A、B初始位置的竖直高度差为h0。以滑块A出发点为原点,取沿斜面向下为正方向,滑块A的位移为x,运动的速度为v,加速度为a,运动时间为t,忽略空气阻力、两滑块与斜面摩擦力,两滑块可看作质点,弹簧在弹性限度内。关于滑块A从出发到运动到最低点的过程中,以下图像可能正确的是(

)BCA.B.C.D.

增大,做减速直线运动到零,到达最低点,v-t图线中斜率表示加速度,故图像先是一条过原点的倾斜直线,碰撞瞬间根据动量守恒知,速度发生突变(减小),后正向加速,速度增大到加速度为零时达到最大,后减小到零,斜率逐渐增大,故A错误,B正确;根据运动学公式v2=2ax可知,匀加速阶段v2-x图线是一条倾斜的直线,之后都是变加速直线运动,图线不再是直线,故D错误。故选BC。

BC

8.(2024·广东肇庆中学检测)如图所示,固定在水平面上的斜面倾角为37°,两个小物块A、B用轻绳相连,轻绳绕过斜面顶端的轻质小滑轮,滑轮与轮轴之间的摩擦不计,A物块锁定于斜面底部,B物块离地面高度为h=10m。已知A物块的质量为m=1kg,B物块的质量为M=3kg,A物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度为g取10m