2019届二轮复习直线运动和牛顿运动定律课件（共48张）（全国通用） 48页

专题整合突破 专题一　力与运动 第 2 讲　直线运动和牛顿运动定律 1 微网构建 2 高考真题 3 热点聚焦 4 复习练案 微 网 构 建 高 考 真 题 1 ． (2018 · 全国 Ⅰ ， 15) 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 ( 　　 ) A 　 [ 解析 ] 　 设物块 P 静止时，弹簧的长度为 x 0 ， 物块 P 受重力 mg 、弹簧弹力 k ( l － x 0 － x ) 及力 F ，根据牛顿第二定律，得 F ＋ k ( l － x 0 － x ) － mg ＝ ma 且 k ( l － x 0 ) ＝ mg 故 F ＝ kx ＋ ma 。 根据数学知识知 F － x 图象是截距为 ma 的一次函数图象。 2 ． ( 多选 )(2018 · 全国 Ⅱ ， 19) 甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度 — 时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在 t 2 时刻并排行驶。下列说法正确的是 ( 　 　 ) A ．两车在 t 1 时刻也并排行驶 B ．在 t 1 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 [ 解析 ] 　 A 错、 B 对： 0 ～ t 1 时间内， v 乙 ＞ v 甲 ， t 1 ～ t 2 时间内， v 甲 ＞ v 乙 ， t 2 时刻相遇，但 0 ～ t 1 时间内两者的位移差小于 t 1 ～ t 2 时间内两者的位移差，则 t 1 时刻甲在乙的后面； C 错、 D 对：由图象的斜率知，甲、乙两车的加速度均先减小后增大。 BD 　 3 ． ( 多选 )(2018 · 全国 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 的变化如图所示。下列说法正确的是 ( 　 　 ) A ．在 t 1 时刻两车速度相等 B ．从 0 到 t 1 时间内，两车走过的路程相等 C ．从 t 1 到 t 2 时间内，两车走过的路程相等 D ．在 t 1 到 t 2 时间内的某时刻，两车速度相等 CD 　 [ 解析 ] 　 A 错： x － t 图象斜率表示两车速度，则可知 t 1 时刻乙车速度大于甲车速度。 B 错：由两图线的纵截距知，出发时甲在乙前面， t 1 时刻图线相交表示两车相遇，可得 0 到 t 1 时间内乙车比甲车多走了一段距离。 C 、 D 对： t 1 和 t 2 两图线相交，表明两车均在同一位置，从 t 1 到 t 2 时间内，两车走过的路程相等；在 t 1 到 t 2 时间内，两图线有斜率相等的一个时刻，即该时刻两车速度相等。 4 ． (2017 · 全国卷 Ⅲ ， 25) 如图，两个滑块 A 和 B 的质量分别为 m A ＝ 1kg 和 m B ＝ 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 μ 1 ＝ 0.5 ，木板的质量为 m ＝ 4kg ，与地面间的动摩擦因数为 μ 2 ＝ 0.1 。某时刻 A 、 B 两滑块开始相向滑动，初速度大小均为 v 0 ＝ 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，取重力加速度大小 g ＝ 10m/ s 2 。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。 [ 解析 ] 　 本题通过滑块－木板模型考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律等相关知识点。 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 和木板所受的摩擦力大小分别为 f 1 、 f 2 和 f 3 ， A 和 B 相对于地面的加速度大小分别为 a A 和 a B ，木板相 对于地面的加速度大小为 a 1 。在物块 B 与木板达到共同速度前有 f 1 ＝ μ 1 m A g 　 ① f 2 ＝ μ 1 m B g ② f 3 ＝ μ 2 ( m ＋ m A ＋ m B ) g ③ 由牛顿第二定律得 f 1 ＝ m A a A ④ f 2 ＝ m B a B ⑤ f 2 － f 1 － f 3 ＝ ma 1 ⑥ 设在 t 1 时刻， B 与木板达到共同速度，其大小为 v 1 。 由运动学公式有 v 1 ＝ v 0 － a B t 1 ⑦ v 1 ＝ a 1 t 1 ⑧ 联立以上各式，代入已知数据得 v 1 ＝ 1m/s ⑨ ( 也可用如图的速度 — 时间图线求解 ) 热 点 聚 焦 热点一　匀变速直线运动规律的应用 2 ．一个匀变速直线运动的过程，一般用五个物理量来描述，即 v 0 、 v 、 a 、 x 、 t 。在这五个量中，只要知道其中三个量。就可以求解其他两个未知量，常叫 “ 知三求二 ” 。 典例 1 〔 类题演练 1〕 (2018 · 山东省潍坊市高三下学期三模 ) 物体从 A 点开始做匀变速直线运动，由 A 到 B 用时 6s ，由 B 到 C 用时 2s ， AB ＝ BC ＝ 12m ，则物体的加速度大小为 ( 　　 ) A ． 1m /s 2 　　　 B ． 2m/ s 2 C ． 3m /s 2 　　　 D ． 4m/ s 2 A 　 三种图象的对比分析 热点二　运动图象及应用 斜率 纵截距 图象与 t 轴所围的面积 特例 匀速直线运动 匀变速直线运动 x － t 图象 速度 初位置 倾斜的直线 抛物线 v － t 图象 加速度 初速度 位移 与时间轴平行的直线 倾斜的直线 a － t 图象 初加速度 速度的变化 与时间轴平行的直线 典例 2 D 　 [ 解析 ] 　 由图可知， t ＝ 0 时和 t ＝ 2s 时加速度等大同向，选项 A 错误；加速度对时间的变化率称为急动度，等于 a － t 图象的斜率，则知 t ＝ 2s 时的急动度和 t ＝ 4s 时的急动度等大同向，故 B 错误；根据 a － t 图象与 t 轴所围的面积表示速度的变化量，知 1s ～ 3s 内质点的速度增大，做加速运动，故 C 错误；根据 a ～ t 图象与 t 轴所围的面积表示速度的变化量，知 0 ～ 5s 内质点速度的变化量均为正，说明质点速度方向不变，故 D 正确。故选 D 。 方法总结 图象问题要四看一注意 (1) 看坐标轴：看清坐标轴所表示的物理量，明确因变量 ( 纵轴表示的量 ) 与自变量 ( 横轴表示的量 ) 之间的制约关系。 (2) 看图象：识别两个相关量的变化趋势。从而分析具体的物理过程。 (3) 看纵坐标、 “ 斜率 ” 和 ” 面积 ” ： v － t 图象中根据坐标值、 “ 斜率 ” 和 “ 面积 ” 可分析速度、加速度和位移的大小、方向特点： x － t 图象中根据坐标值、 “ 斜率 ” 可分析位移、速度的大小、方向特点。 (4) 看交点：明确图线与图线的交点、图线与坐标轴的交点的物理意义。 (5) 一注意：利用 v － t 图象分析两个物体的运动时，要注意两个物体的出发点：即注意它们是从同一位置出发，还是从不同位置出发。若从不同位置出发，要注意出发时两者的距离。 〔 类题演练 2〕 ( 多选 )(2018 · 广东省汕头市高三下学期 4 月模拟 ) 甲、乙两辆小汽车 ( 都可视为质点 ) 分别处于同一条平直公路的两条平行车道上，开始时 ( t ＝ 0) 乙车在前甲车在后，两车间距为 x 0 。 t ＝ 0 甲车先启动， t ＝ 3s 时乙车再启动，两车启动后都是先做匀加速运动，后做匀速运动， v － t 图象如图所示。根据图象，下列说法正确的是 ( 　 　 ) BC 　 A ．两车加速过程，甲的加速度比乙大 B ．若 x 0 ＝ 80m ，则两车间间距最小为 30m C ．若两车在 t ＝ 5s 时相遇，则在 t ＝ 9s 时再次相遇 D ．若两车在 t ＝ 4s 时相遇，则在 t ＝ 10s 时再次相遇 1 ． 牛顿第二定律的表达式 ： F 合 ＝ ma 。 2 ． 牛顿第二定律的 “ 四性 ” (1) 矢量性：公式 F ＝ ma 是矢量式， F 与 a 方向相同。 (2) 瞬时性：力与加速度同时产生，同时变化。 (3) 同体性： F ＝ ma 中， F 、 m 、 a 对应同一物体。 (4) 独立性：分力产生的加速度相互独立，与其他加速度无关。 热点三　牛顿运动定律的应用 3 ． 解题方法：整体法、隔离法 (1) 整体法：在连接体问题中，如果各个物体具有相同的运动性质，就可以把它们看成一个整体，要分析整体运动的加速度问题，只分析整体所受的外力 ( 物体间内力不用考虑 ) ，应用牛顿第二定律列方程即可。 (2) 隔离法：如果需要分析某个物体的受力，就需要把某个物体从系统中隔离出来，分析这个物体受到的所有力，应用牛顿第二定律列出方程。 　　　　　 (2018 · 陕西省西交大附中高三下学期期中 ) 质量为 m 的光滑小球恰好放在质量也为 m 的圆弧槽内，它与槽左右两端的接触处分别为 A 点和 B 点，圆弧槽的半径为 R ， OA 与水平线 AB 成 60° 角。槽放在光滑的水平桌面上，通过细线和滑轮与重物 C 相连，细线始终处于水平状态。通过实验知道，当槽的加速度很大时，小球将从槽中滚出，滑轮与绳质量都不计，要使小球不从槽中滚出，则重物 C 的最大质量为 ( 　　 ) 典例 3 D 　 AD 　 热点四　动力学中多过程问题 2 ．根据题意或为使解题方便确立研究对象：对于多个物体组成的系统，可能要运用隔离法取某一个物体，或者运用整体法取几个物体作为研究对象；有时需要根据牛顿第三定律转换研究对象。 　　　　　 (2018 · 北京高考压轴卷 ) 一长木板在水平地面上运动，在 t ＝ 0 时刻，将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度－时间图象如图所示。已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。取重力加速度的大小 g ＝ 10m/s 2 ，求： 典例 4 (1) 物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数； (2) 从 t ＝ 0 时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小． 〔 类题演练 4〕 ( 多选 )(2018 · 江西省新余市高三下学期模拟 ) 如图所示，质量为 m ＝ 1kg 的物块停放在光滑的水平面上。现对物块施加一个水平向右的外力 F ，使它在水平面上做直线运动。已知外力 F 随时间 t ( 单位为 s) 的变化关系为 F ＝ (6 － 2 t )N ，则 ( 　 　 ) A ．在 t ＝ 3s 时，物块的速度为零 B ．物块向右运动的最大速度为 9m/s C ．在 0 ～ 6s 内，物块的平均速度等于 4.5m/s D ．物块向右运动的最大位移大于 27m BD