微专题02 力与物体的直线运动
2019高考物理专题2力和直线运动课件
在 匀 强 磁 场 中 第二定律，尤其注意对安培力的分析
金 属 棒 沿 导 轨 能量分析：首先利用导体棒克服安培力做功
运动问题
衡量回路中感应的电能，其次看回路中感应
的电能进一步如何分配
高考审题例析
(2017·课标全国Ⅰ)真空中存在电场强度大小为 E1 的匀 强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度 大小为 v0，在油滴处于位置 A 时，将电场强度的大小突然增大到 某值，但保持其方向不变．持续一段时间 t1 后，又突然将电场反 向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到 B 点．重力加速度大小为 g.
2．(2018·和平区)如图所示，A、B 分别 是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动 的 v-t 图像，根据图像可以判断出( )
A．在 t＝4 s 时，甲球的加速度小于乙 球的加速度
B．在 t＝5 s 时，两球相距最远 C．在 t＝6 s 时，甲球的速率小于乙球的速率 D．在 t＝8 s 时，两球相遇
高考分类调研
高考热点一：单个物体的匀变速直线运动
1．(2017·海南)汽车紧急刹车后，停止运动的车轮在水平地
面上滑动直至停止，在地面上留下的痕迹称为刹车线．由刹车线
的长短可知汽车刹车前的速度．已知汽车轮胎与地面之间的动摩
擦因数为 0.80，测得刹车线长 25 m．汽车在刹车前的瞬间的速
度大小为(重力加速度 g 取 10 m/s2)( )
在 t＝0 时刻：x0＝kt02 在 t＝t0 时刻：x1＝0 在 t＝2t0 时刻：x2＝k(2t0－t0)2＝kt02 在 t＝3t0 时刻：x3＝k(3t0－t0)2＝4kt02 所以质点在 0～t0 时间内的位移大小：|x10|＝|x1－x0|＝kt02 在 t0～2t0 时间内的位移：x21＝x2－x1＝kt02 在 2t0～3t0 时间内的位移：x32＝x3－x2＝3kt02 所以质点在 0～t0、t0～2t0、2t0～3t0 三个相等时间段内通过 的位移大小之比为 1∶1∶3.故 D 项错误．故选 C 项．
2 第2讲 力与物体的直线运动
第2讲力与物体的直线运动真题再现(2018·高考江苏卷)从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面．忽略空气阻力，该过程中小球的动能E k与时间t的关系图象是()匀变速直线运动规律的应用【高分快攻】1．匀变速直线运动问题常用的六种解题方法2．追及问题的解题思路和技巧(1)解题思路(2)解题技巧①紧抓“一图三式”，即过程示意图、时间关系式、速度关系式和位移关系式．②审题应抓住题目中的关键字眼，充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等，往往对应一个临界状态，满足相应的临界条件．③若被追赶的物体做匀减速运动，一定要注意追上前该物体是否已停止运动，另外最后还要注意对解的讨论分析．【典题例析】(多选) (2019·镇江模拟)建筑工人常常徒手抛砖块，当砖块上升到最高点时，被楼上的师傅接住用以砌墙，若某次以10 m/s的速度从地面竖直向上抛出一个砖块，楼上的师傅没有接住，g取10 m/s2，空气阻力可以忽略，则()A．砖块上升的最大高度为10 mB．经2 s砖块回到抛出点C．砖块回到抛出点前0.5 s时间内通过的距离为3.75 mD．被抛出后上升过程中，砖块做变减速直线运动【题组突破】角度1解决直线运动方法的灵活运用1．如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5 s和2 s．关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2 m/s2由静止加速到2 m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是()A．关卡2B．关卡3C．关卡4 D．关卡5角度2追及、相遇问题2．[一题多解](2019·南通模拟)在水平轨道上有两列火车A和B相距x，A车在后面做初速度为v0、加速度大小为2a的匀减速直线运动，而B车同时做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动，两车运动方向相同．要使两车不相撞，求A车的初速度v0满足什么条件．牛顿运动定律的应用【高分快攻】1．动力学的两类基本问题的处理思路受力情况F合F合＝ma a运动学公式运动情况（v、x、t）2．瞬时加速度的求解(1)两类模型①刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间．②弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳)，特点是形变量大，其形变恢复需要一段时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变．(2)求解瞬时加速度的一般思路分析瞬时变化前后物体的受力情况→列牛顿第二定律方程→求瞬时加速度【典题例析】(2019·高考全国卷Ⅱ)一质量为m＝2 000 kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶．行驶过程中，司机忽然发现前方100 m处有一警示牌，立即刹车．刹车过程中，汽车所受阻力大小随时间的变化可简化为图(a)中的图线．图(a)中，0～t1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间(这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行驶)，t1＝0.8 s；t1～t2时间段为刹车系统的启动时间，t2＝1.3 s；从t2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止．已知从t2时刻开始，汽车第1 s内的位移为24 m，第4 s内的位移为1 m.(1)在图(b)中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v－t图线；(2)求t2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小；(3)求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t1～t2时间内汽车克服阻力做的功；从司机发现警示牌到汽车停止，汽车行驶的距离约为多少(以t1～t2时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度)?【题组突破】角度1瞬时加速度问题1．如图所示，两个质量均为m的小球A、B用细绳相连，小球A与一个轻弹簧相连，弹簧另一端固定在竖直墙上，小球用一根细线连在天花板上，开始时，两小球都静止不动，这时细线与水平方向的夹角是θ＝45°，弹簧水平，重力加速度为g，现突然把细线剪断．在剪断线的瞬间，小球A的加速度大小是()A．22g B.5gC．2g D．2g角度2多过程动力学问题2．(2019·宿迁质检)如图所示，质量分别为0.5 kg、0.2 kg的弹性小球A、B穿过一绕过定滑轮的轻绳，绳子末端与地面距离为0.8 m，小球距离绳子末端6.5m，小球A、B与轻绳间的滑动摩擦力都为自身重力的12，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．现由静止同时释放A、B两个小球，不计绳子质量，忽略与定滑轮相关的摩擦力，g＝10 m/s2.(1)求释放A、B两个小球后，A、B各自加速度大小；(2)小球B从开始释放经多长时间落到地面？动力学的运动图象问题【高分快攻】(多选)(2018·高考全国卷Ⅲ)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动．甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示．下列说法正确的是() A．在t1时刻两车速度相等B．从0到t1时间内，两车走过的路程相等C．从t1到t2时间内，两车走过的路程相等D．在t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等【题组突破】角度1动力学中的速度图象1．(2019·镇江模拟)两个物体从同一高度同时由静止开始下落，经过一段时间分别与水平地面发生碰撞(碰撞过程时间极短)后反弹，碰撞前后瞬间速度大小不变，其中一个物体所受空气阻力可忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比．下列分别用虚线和实线描述的两物体运动的v－t图象，可能正确的是()角度2 动力学中的加速度图象2．(多选) (2019·徐州模拟)一汽车在高速公路上以v 0＝30 m/s 的速度匀速行驶，t ＝0时刻，驾驶员采取某种措施，汽车运动的加速度随时间变化的关系如图所示，以初速度方向为正，下列说法正确的是( )A ．t ＝6 s 时车速为5 m/sB ．t ＝3 s 时车速为零C ．前9 s 内的平均速度为15 m/sD ．前6 s 内车的位移为90 m 角度3 动力学中的位移图象3．(多选)甲、乙两个物体在同一直线上运动，其x －t 图象如图所示，其中直线b 与曲线a 相切于点(4，－15)．已知甲做匀变速直线运动，下列说法正确的是( )A ．前4 s 内两物体运动方向相同B ．前4 s 内甲的平均速度是乙的平均速度的157倍C ．t ＝0时刻，甲的速度大小为9 m/sD ．甲的加速度大小为2 m/s 2连接体问题【高分快攻】整体法如果不需要求物体之间的相互作用力，且连接体的各部分具有相同的加速度，一般采用整体法根据牛顿第二定律列方程隔离法如果需要求物体之间的相互作用力或对于加速度不同的连接体，一般采用隔离法根据牛顿第二定律列方程(多选)(2019·高考全国卷Ⅲ)如图(a)，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平．t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4 s时撤去外力．细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示，木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示．木板与实验台之间的摩擦可以忽略．重力加速度取10 m/s2.由题给数据可以得出()A ．木板的质量为1 kgB ．2～4 s 内，力F 的大小为0.4 NC ．0～2 s 内，力F 的大小保持不变D ．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2【题组突破】角度1 整体法和隔离法的应用1．(多选)(2019·南京二模)如图甲所示，斜面体放在粗糙的水平地面上，两斜面光滑且倾角分别为53°和37°，两小滑块P 和Q 用绕过滑轮不可伸长的轻绳连接，分别置于两个斜面上，且轻绳平行于斜面，已知P 、Q 和斜面体均静止不动．若交换两滑块位置，如图乙所示，再由静止释放，斜面体仍然静止不动，P 的质量为m ，取sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，重力加速度大小为g ，不计滑轮的质量和摩擦，则下列判断正确的是( )A ．Q 的质量为43mB ．在图甲中，斜面体与地面间有摩擦力C ．在图乙中，滑轮受到轻绳的作用力大小为425mgD ．在图乙中，斜面体对地面的摩擦力方向水平向左 角度2 传送带模型2．(多选) (2019·苏州模拟)如图所示，光滑斜面与倾斜传送带在同一个平面内，传送带以速度v 0逆时针匀速转动，现有一滑块从斜面上由静止释放，若滑块与传送带间的动摩擦因数恒定，规定沿斜面向下的速度方向为正方向，则滑块在传送带上滑动时的速度随时间变化的图线可能是( )角度3 滑块—滑板模型3． 如图，两个滑块A 和B 的质量分别为m A ＝1 kg 和m B ＝5 kg ，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μ1＝0.5；木板的质量为m ＝4 kg ，与地面间的动摩擦因数为μ2＝0.1.某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v0＝3 m/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，取重力加速度大小g＝10 m/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．(建议用时：40分钟)一、单项选择题1．(2019·宿迁二模)元宵节期间人们燃放起美丽的焰火以庆祝中华民族的传统节日，按照设计，某种型号的装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后，在3 s末到达离地面90 m的最高点时炸开，构成各种美丽的图案．假设礼花弹从炮筒中竖直向上射出时的初速度是v0，上升过程中所受的阻力大小始终是自身重力的k倍，g＝10 m/s2，那么v0和k分别等于() A．30 m/s，1B．30 m/s，0.5C．60 m/s，0.5 D．60 m/s，12．甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶．在t＝0到t＝t1的时间内，它们的v－t图象如图所示．在这段时间内()A．汽车甲的平均速度比乙的大B．汽车乙的平均速度等于v1＋v2 2C．甲、乙两汽车的位移相同D．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大3．(2019·淮安质检)如图，a、b、c、d为光滑斜面上的四个点．一小滑块自a点由静止开始下滑，通过ab、bc、cd各段所用时间均为T.现让该滑块自b点由静止开始下滑，则该滑块()A．通过bc、cd段的时间均大于TB．通过c、d点的速度之比为1∶2C．通过bc、cd段的位移之比为1∶3D．通过c点的速度等于通过bd段的平均速度4．(2019·南通质检)处于竖直平面内的某圆周的两条直径AB、CD间夹角为60°，其中直径AB水平，AD与CD是光滑的细杆．从A点和C点分别静止释放两小球，从A、C点下落到D点的时间分别是t1、t2，则t1∶t2是()A ．1∶1B ．3∶2 C.3∶ 2D ．2∶ 35．一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t 内位移为s ，动能变为原来的9倍．该质点的加速度为( )A.s t 2 B ．3s 2t 2C.4s t2 D ．8s t26．(2019·泰州二模)如图甲所示，某人正通过定滑轮将质量为m 的物体提升到高处．滑轮的质量和摩擦均不计，物体获得的加速度a 与绳子对物体竖直向上的拉力T 之间的函数关系如图乙所示．由图可以判断以下说法正确的是( )①图线与纵轴的交点M 的值a M ＝－g ②图线与横轴的交点N 的值T N ＝mg③图线的斜率等于物体的质量m④图线的斜率等于物体质量的倒数1 mA．②④B．②③C．①②③D．①②④7．(2018·高考全国卷Ⅰ)如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态．现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动．以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是()8．小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动．取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向．下列速度v和位置x的关系图象中，能描述该过程的是()二、多项选择题9. (2019·盐城二模)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v －t 图象如图所示．已知两车在t ＝3 s 时并排行驶，则( )A ．在t ＝1 s 时，甲车在乙车后B ．在t ＝0时，甲车在乙车前7.5 mC ．两车另一次并排行驶的时刻是 t ＝2 sD ．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m 10．质量为m 的小球被两个弹性系数皆为k 的相同弹簧固定在一质量为M 的盒中，如图所示，盒从距桌面高h 处开始下落，在盒开始下落的瞬间，两弹簧均未发生形变，小球静止．则下列说法正确的是( )A ．下落高度h >Mg2k ⎝⎛⎭⎫1＋M 2m ，盒与桌面发生完全非弹性碰撞后还能跳起来B ．下落高度h >Mg2k ⎝⎛⎭⎫1＋2M m ，盒与桌面发生完全非弹性碰撞后还能跳起来 C ．在小球到最高点时盒子恰好弹起，小球的加速度a ＝M －mm gD ．在小球到最高点时盒子恰好弹起，小球的加速度a ＝2Mmg11. (2019·扬州三调)如图所示为运送粮袋的传送装置，已知AB 间长度为L ，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时运行速度为v ，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A 点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A 到B 的运动，以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )A ．粮袋到达B 点的速度可能大于、等于或小于vB ．粮袋开始运动的加速度为g (sin θ－cos θ)，若L 足够大，则以后将以速度v 做匀速运动C ．若μ<tan θ，则粮袋从A 到B 一直做加速运动D ．不论μ大小如何，粮袋从A 到B 一直做匀加速运动，且a >g sin θ12．(2019·连云港质检)如图所示，足够长的水平桌面上放置着质量为m 、长度为L 的长木板B ，质量也为m 的物体A 放置在长木板B 的右端，轻绳1的一端与A 相连，另一端跨过轻质定滑轮与B 相连，在长木板的右侧用跨过定滑轮的轻绳2系着质量为2m 的重锤C .已知重力加速度为g ，各接触面之间的动摩擦因数为μ(μ<0.5)，不计绳与滑轮间的摩擦，系统由静止开始运动，下列说法正确的是( )A ．A 、B 、C 的加速度大小均为g2B ．轻绳1的拉力为mg2C ．轻绳2的拉力为mgD ．当A 运动到B 的左端时，物体C 的速度为 gL （1－2μ）2三、非选择题13．如图所示，与水平面夹角θ＝37°的倾斜传送带以v 0＝2 m/s 的速度沿顺时针方向转动，小物块A 从传送带顶端无初速度释放的同时，小物块B 以v 1＝8 m/s 的速度从底端滑上传送带．已知小物块A 、B 质量均为m ＝1 kg ，与传送带间的动摩擦因数均为μ＝0.5，小物块A 、B 未在传送带上发生碰撞，重力加速度g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：(1)小物块B 向上运动过程中平均速度的大小； (2)传送带的长度l 应满足的条件．14．(2019·苏州质检)如图甲所示，质量为M 的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m 、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板．从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的v －t 图象分别如图乙中的折线acd 和bcd所示，a、b、c、d点的坐标分别为a(0，10)、b(0，0)、c(4，4)、d(12，0)．根据v－t图象，求：(1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2，达到共同速度后一起做匀减速直线运动的加速度大小a3；(2)物块质量m与长木板质量M之比；(3)物块相对长木板滑行的距离Δx.。
力和物体的直线运动
力和物体的直线运动一、知识盘点：1．物体或带电粒子做匀变速直线运动的条件是：物体或带电粒子所受合力为恒力，且与速度方向共线．2．匀变速直线运动的基本规律为速度公式：v t ＝v 0＋at .位移公式：x ＝v 0t ＋12at 2. 速度和位移公式的推论：v 2t －v 20＝2ax .中间时刻的瞬时速度：v t 2＝x t ＝v 0＋v t 2. 任意相邻两个连续相等的时间内的位移之差是一个恒量，即Δx ＝x n ＋1－x n ＝a ·(Δt )2. 3．速度—时间关系图线的斜率表示物体运动的加速度，图线与时间轴所包围的面积表示物体运动的位移．匀变速直线运动的v －t 图像是一条倾斜直线．4．位移—时间关系图线的斜率表示物体的速度，匀变速直线运动的x －t 图像是一条抛物线． 5．超重或失重时，物体的重力并未发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化．物体发生超重或失重现象与物体的运动方向无关，只决定于物体的加速度方向．当a 有竖直向上的分量时，超重；当a 有竖直向下的分量时，失重；当a ＝g 且竖直向下时，完全失重．6．带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力的方向始终垂直于粒子的速度方向．7．带电粒子在电场力、重力和洛伦兹力共同作用下的直线运动只能是匀速直线运动．8．带电粒子(不计重力)在匀强电场中由静止开始被加速或带电粒子沿着平行于电场的方向射入匀强电场中时，带电粒子做匀变速直线运动．9．电磁感应中导体棒在安培力和其他恒力作用下的三种运动类型：匀速直线运动、加速度逐渐减小的减速直线运动、加速度逐渐减小的加速直线运动．二、方法与规律：1．选取匀变速直线运动公式的技巧在匀变速直线运动公式中除时间t 外、x 、v 0、v 、a 均为矢量，解题时应先选好正方向，其基本思路是：在仔细审题的基础上，正确判断物体的运动性质，抓住一段运动过程，寻找x 、v 0、v 、a 、t 五个物理量中的已知量、相关量与待求量；选用合适的规律列方程，如在不涉及时间时可用v 2－v 20＝2ax ，不涉及加速度时可用v t 2＝v ＝x t ＝v 0＋v 2，不涉及速度时可用x n －x m ＝(n －m )aT 2(n >m )，初速度为零时可用推论式等；对于缺少的物理量，可以先设出，在实际解题过程中往往可以消去．2．牛顿第二定律的表达式为F 合＝ma ，其核心是加速度与合外力的瞬时对应关系，即力的瞬时变化将导致加速度的瞬时变化，加速度的变化不需要时间的积累，加速度和力同时存在、同时变化、同时消失，题目中常伴随一些诸如“瞬时”、“突然”、“猛地”等标志性词语．在分析瞬时对应关系时应注意：(1)“轻绳”模型：轻绳的质量和重力均可视为零，只能受拉力作用，不能承受压力，各处受力相等且沿绳子背离受力物体，轻绳一般不可伸长，拉力可以发生突变．(2)“轻质弹簧”模型：轻质弹簧的质量和重力都不计，既能受拉力作用，也能受压力作用(橡皮筋除外)，其受力方向与弹簧形变方向相反，因其发生形变需要一定时间，故其所受弹力不能发生突变，但当弹簧或橡皮筋被剪断时，其所受的弹力立即消失.3．动力学的两类基本问题的处理思路4．解决动力学问题的常用方法(1)整体法与隔离法．(2)正交分解法：一般沿加速度方向和垂直于加速度方向进行分解，有时根据情况也可以把加速度进行正交分解．(3)逆向思维法：把运动过程的末状态作为初状态的反向研究问题的方法，一般用于匀减速直线运动问题，比如刹车问题、竖直上抛运动．5．带电粒子在电场中做直线运动的问题：在电场中处理力学问题时，其分析方法与力学相同．首先进行受力分析，然后看粒子所受的合力与速度方向是否一致，其运动类型有电场内的加速运动和在交变电场内的往复运动．6．带电粒子在交变电场中的直线运动，一般多以加速、减速交替出现的多运动过程的情景出现．解决的方法：(1)根据运动学或动力学分析其中一个变化周期内相关物理量的变化规律．(2)借助运动图像进行运动过程分析.三、针对训练：1．(2014·新课标Ⅰ·24)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离．当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰．通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s ．当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h 的速度匀速行驶时，安全距离为120m ．设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的25.若要求安全距离仍为120m ，求汽车在雨天安全行驶的最大速度．2．如图1所示，光滑水平面上放置质量分别为m 、2m 和3m 的三个木块，其中质量为2m 和3m 的木块间用一轻弹簧相连，轻弹簧能承受的最大拉力为F T .现用水平拉力F 拉质量为3m 的木块，使三个木块一起加速运动，则以下说法正确的是 ( )图1A ．质量为2m 的木块受到四个力的作用B ．当F 逐渐增大到F T 时，轻弹簧刚好被拉断C ．当F 逐渐增大到1.5F T 时，轻弹簧还不会被拉断D ．当F 撤去瞬间，m 所受摩擦力的大小和方向不变3．(2014·江苏·8)如图2所示，A 、B 两物块的质量分别为2m 和m ，静止叠放在水平地面上．A 、B 间的动摩擦因数为μ，B 与地面间的动摩擦因数为12μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g .现对A 施加一水平拉力F ，则( )图2A ．当F <2μmg 时，A 、B 都相对地面静止B ．当F ＝52μmg 时，A 的加速度为13μg C ．当F >3μmg 时，A 相对B 滑动D ．无论F 为何值，B 的加速度不会超过12μg4.如图3所示，一光滑绝缘水平木板(木板足够长)固定在水平向左、电场强度为E的匀强电场中，一电量为q(带正电)的物体在水平恒力F作用下从A点由静止开始向右加速运动，经一段时间t撤去这个力，又经时间2t物体返回A点，则()图3A．这一过程中带电物体的电势能先增加后减小，其变化量为0B．水平恒力与电场力的比为9∶5C．水平恒力与电场力的比为7∶3D．物体先向右加速到最右端，然后向左加速返回到A点5．如图4甲所示，MN、PQ是相距d＝1.0 m足够长的平行光滑金属导轨，导轨平面与水平面间的夹角为θ，导轨电阻不计，整个导轨处在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，金属棒ab垂直于导轨MN、PQ放置，且始终与导轨接触良好，已知金属棒ab 的质量m＝0.1 kg，其接入电路的电阻r＝1 Ω，小灯泡电阻R L＝9 Ω，重力加速度g取10 m/s2.现断开开关S，将棒ab由静止释放并开始计时，t＝0.5 s时刻闭合开关S，图乙为ab的速度随时间变化的图像．求：图4(1)金属棒ab开始下滑时的加速度大小、斜面倾角的正弦值；(2)磁感应强度B的大小．复习二：力和物体的直线运动参考答案1.解析 设路面干燥时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ0，刹车时汽车的加速度大小为a 0，安全距离为s ，反应时间为t 0，由牛顿第二定律和运动学公式得μ0mg ＝ma 0①s ＝v 0t 0＋v 202a 0②式中，m 和v 0分别为汽车的质量和刹车前的速度．设在雨天行驶时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ，依题意有μ＝25μ0③设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a ，安全行驶的最大速度为v ，由牛顿第二定律和运动学公式得μmg ＝ma ④s ＝v t 0＋v 22a ⑤联立①②③④⑤式并代入题给数据得v ＝20 m/s(v ＝－24 m/s 不符合实际，舍去)答案 20 m/s2. 答案 CD 解析 隔离木块2m 分析受力情况，质量为2m 的木块受到重力、地面的支持力、m 对它的压力、m 对它的静摩擦力、弹簧的拉力五个力的作用，选项A 错误；当F 逐渐增大到F T 时，轻弹簧中弹力小于F T ，不会被拉断，选项B 错误；当F 逐渐增大到1.5F T 时，由牛顿第二定律，1.5F T ＝6ma ，轻弹簧中拉力F T ′＝3ma ＝0.75F T ，小于轻弹簧能承受的最大拉力F T ，轻弹簧还不会被拉断．当F 撤去瞬间，轻弹簧中拉力不变，m 所受摩擦力的大小和方向不变，选项C 、D 正确．3．答案 BCD 解析 当0<F ≤32μmg 时，A 、B 皆静止；当32μmg <F ≤3μmg 时，A 、B 相对静止，但两者相对地面一起向右做匀加速直线运动；当F >3μmg 时，A 相对B 向右做加速运动，B 相对地面也向右加速，选项A 错误，选项C 正确．当F ＝52μmg 时，A 与B 共同的加速度a ＝F －32μmg 3m ＝13μg ，选项B 正确．F 较大时，取物块B 为研究对象，物块B 的加速度最大为a 2＝2μmg －32μmg m ＝12μg ，选项D 正确． 4. 答案 AB 解析 电场力先做负功后做正功，总功为零，所以带电物体的电势能先增加后减小，其变化量为0，故A 正确；在恒力F 作用时a 1＝F －F 电m ，位移x 1＝12a 1t 2，撤去恒力F 后a 2＝F 电m ，位移x 2＝a 1t ·2t －12a 2(2t )2，根据x 1＝－x 2得F F 电＝95，故B 正确；物体先向右加速然后向右减速到最右端，然后向左加速返回到A 点，所以D 错误．5解析 (1)S 断开时ab 做匀加速直线运动由图乙可知a ＝Δv Δt＝6 m/s 2 根据牛顿第二定律有：mg sin θ＝ma 所以sin θ＝35. (2)t ＝0.5 s 时S 闭合，ab 先做加速度减小的加速运动，当速度达到最大v m ＝6 m/s 后做匀速直线运动，根据平衡条件有mg sin θ＝F 安又F 安＝BId E ＝Bd v m I ＝E R L ＋r解得B ＝1 T.。
专题二 力与物体的直线运动
专题二 力与物体的直线运动一． 专题要点第一部分：匀变速直线运动在力学中的应用1.物体或带电粒子做直线运动的条件是物体所受的合外力与速度方向平行。
2.物体或带电粒子做匀变速直线运动的条件是物体所受的合外力为恒力且与速度方向平行。
3.牛顿第二定律的内容是：物体运动时的加速度与物体所受的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与所受合外力的方向相同，且二者具有瞬时对应关系，此定律可以用控制变量法进行实验验证。
4.速度时间关系图像的斜率表示物体运动的加速度，图像所包围的面积表示物体运动的位移。
在分析物体的运动时常利用v-t 图像帮助分析物体的运动情况。
5.超重或失重时，物体的重力并未发生变化，只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）发生了变化。
当a=g 时物体完全失重。
6.匀变速直线运动的基本规律为 速度公式：at v v t +=0 位移公式：2021at t v x +⋅= 速度与位移关系式：ax v v t 2202=- 7.匀变速直线运动 平均速度：20tv v t x v +=或位移中点的瞬时速度2220tv v v +=中点 第二部分：匀变速直线运动在电学中的应用1. 带电粒子在电场中直线运动的问题：实质是在电场中处理力学问题，其分析方法与力学中相同。
首先进行受力分析，然后看物体所受的合外力与速度方向是否一致，其运动类型有电场加速运动和交变的电场内往复运动2. 带电粒子在磁场中直线运动问题：洛伦兹力的方向始终垂直于粒子的速度方向。
3. 带电粒子在复合场中的运动情况一般较为复杂，但是它仍然是一个力学问题，同样遵循力和运动的各条基本规律。
4. 若带电粒子在电场力、重力和洛伦兹力共同作用下做直线运动，如果是匀强电场和匀强磁场，那么重力和电场力都是恒力，洛伦兹力与速度方向垂直，而其大小与速度大小密切相关。
只有带电粒子的速度大小不变，才可能做直线运动，也即匀速直线运动。
二． 典例精析题型1.（匀变速直线运动规律的应用）物体以速度v 匀速通过直线上的A 、B 两点需要的时间为t 。
专题二 力与物体的直线运动共46页
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
专题二 力与物体的直线运动
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育 最重要 的部分 。—— 陈鹤琴
力与物体的直线运动
第2讲力与物体的直线运动网络构建备考策略1.解决动力学问题要抓好关键词语(1)看到“刚好”“恰好”“正好”等字眼，想到“题述的过程存在临界点”。
(2)看到“最大、最小、至多、至少”等字眼，想到“题述的过程存在极值点”。
2.“四点”注意(1)x－t图象、v－t图象均表示直线运动。
(2)运动学公式中的v、a、x均为矢量，一定规定正方向。
(3)刹车问题中不能忽略实际运动情况。
(4)x－t、v－t、a－t图象相关量间的关系运动学中的图象问题x－t、v－t、a－t等【典例1】(多选)(2018·全国卷Ⅲ，18)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。
甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图1所示。
下列说法正确的是()A.在t1时刻两车速度相等B.从0到t1时间内，两车走过的路程相等C.从t1到t2时间内，两车走过的路程相等D.在t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等【典例2】(多选)(2018·全国卷Ⅱ，19)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度—时间图象分别如图2中甲、乙两条曲线所示。
已知两车在t2时刻并排行驶。
下列说法正确的是()A.两车在t1时刻也并排行驶B.在t1时刻甲车在后，乙车在前C.甲车的加速度大小先增大后减小D.乙车的加速度大小先减小后增大【典例4】(多选)假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶。
甲车在前，乙车在后，速度均为30 m/s，相距100 m。
在t＝0时刻甲车遇到紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化如图4所示。
取运动方向为正方向。
下列说法正确的是()A.在t＝6 s时，两车速度相等B.在t＝6 s时，两车相距最近C.在t＝6 s时，两车相距90 mD.在0～9 s内，两车会相撞1.明图象意义(1)看到“x－t图线”想到“初始位置关系明确”。
(2)看到“v －t 图线”想到“加速度变化情况”。
(3)速度图线只有通过时间轴时速度方向才改变。
高中物理-专题二第1课时 力与直线运动
专题二力与物体的运动第1课时力与直线运动专题复习定位解决问题本专题主要解决直线运动中匀变速直线运动规律、牛顿运动定律和动力学方法的应用。
高考重点匀变速直线运动规律的应用；应用牛顿第二定律分析瞬时、超重和失重、连接体和图象等问题；应用动力学方法处理“传送带模型”和“板—块模型”等问题。
题型难度以选择题为主，有时候在计算题中的某一问或者单独以计算题的形式命题，题目难度一般为中档题。
1.匀变速直线运动的条件物体所受合力为恒力，且与速度方向共线。
2.匀变速直线运动的基本公式及推论速度公式：v＝v0＋at。
位移公式：x＝v0t＋12at2。
速度和位移公式的推论：v2－v20＝2ax。
中间时刻的瞬时速度：v t2＝xt＝v0＋v2。
任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差是一个恒量，即Δx＝x n＋1－x n＝aT2。
3.图象问题(1)速度—时间图线的斜率或切线斜率表示物体运动的加速度，图线与时间轴所包围的面积表示物体运动的位移。
匀变速直线运动的v－t图象是一条倾斜直线。
(2)位移—时间图线的斜率或切线斜率表示物体的速度。
4.超重和失重超重或失重时，物体的重力并未发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化。
物体发生超重或失重现象与物体的运动方向无关，只取决于物体的加速度方向。
当a有竖直向上的分量时，超重；当a有竖直向下的分量时，失重；当a＝g且竖直向下时，完全失重。
5.瞬时问题应用牛顿第二定律分析瞬时问题时，应注意物体与物体间的弹力、绳的弹力和杆的弹力可以突变，而弹簧的弹力不能突变。
6.连接体问题在连接体问题中，一般取连接体整体为研究对象，求共同运动的加速度，隔离法求连接体内各物体间的相互作用力。
1.基本思路2.解题关键抓住两个分析，受力分析和运动情况分析，必要时要画运动情景示意图。
对于多运动过程问题，还要找准转折点，特别是转折点的速度。
3.常用方法(1)整体法与隔离法：单个物体的问题通常采用隔离法分析，对于连接体问题，通常需要交替使用整体法与隔离法。
第1部分 专题2 第1讲 力与物体的直线运动
m/s2，v＝8 m/s
(2)对物块受力分析，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二
定律有
平行斜面方向：F－mgsinθ－Ff1＝ma
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4．典型运动的动力学特征 (1)F合＝0，物体做 6 匀速直线运动或静止 。 (2)F合≠0且与v共线，物体做 7 变速直线运动 。F合不变，物体做 8 匀变速直线运动 。
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5．超重和失重
正)( )
A．－g、2g、0
B．－2g、2g、0
C．0、2g、0
D．－2g、g、g
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[解析] 剪断细绳前，对B、C整体进行受力分析，受到重力和细绳的拉力 而平衡，故T＝2mg；再对物块A进行受力分析，受到重力、细绳拉力和弹簧的 拉力；剪断细绳后，重力和弹簧的弹力不变，细绳的拉力减为零，故物块B受到 的合力等于2mg，向下，物块A受到的合力为2mg，向上，物块C受到的力不 变，合力为零，故物块B有向下的加速度，大小为2g，物块A具有向上的加速 度，大小为2g，物块C的加速度为零，故选B。
2018
2017
2016
备考方略
牛顿 运动 定律 与直 线运
动
Ⅰ 卷
Ⅱ 卷
Ⅲ 卷
T14：运动学公 T18：竖 式 直上抛 T15：牛顿运动
定律
T19：牛 顿运动 定律
T19：v t图像、 运动学公式
T20：牛 顿运动 定律
T18：x t图像、