1-2 牛顿运动定律与直线运动-2021【步步高】高考物理大二轮专题复习与增分策略（通用）皖黑吉陕新蒙晋赣青甘豫宁课件PPT

第2课时　牛顿运动定律与直线运动 专题一　力与运动 高考题型1　匀变速直线运动规律的应用 高考题型2　牛顿运动定律的应用 高考题型3　运动学和动力学图象 专题强化练 内容索引 NEIRONGSUOYIN 1.匀变速直线运动问题常用的六种解题方法 高考题型1　匀变速直线运动规律的应用 2.解题的基本步骤 画过程 示意图 判断运 动性质 选取正方向 选用公式 列方程 → 解方程并 加以讨论 → → → 3.两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. 考题示例 图1 √ 解析　本题应用逆向思维法求解，即运动员的竖直上抛运动可等同于从一定高度处开始的自由落体运动的逆运动， 例2　(2020·全国卷Ⅰ·24)我国自主研制了运­-20重型运输机.飞机获得的升力大小F可用F＝kv2描写，k为系数；v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度，已知飞机质量为1.21×105 kg时，起飞离地速度为66 m/s；装载货物后质量为1.69×105 kg，装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变. (1)求飞机装载货物后的起飞离地速度； 答案　78 m/s　 解析　设飞机装载货物前质量为m1，起飞离地速度为v1； 装载货物后质量为m2，起飞离地速度为v2，重力加速度大小为g. 飞机起飞离地应满足条件 m1g＝kv12 ① m2g＝kv22 ② 由①②式及题给条件得v2＝78 m/s ③ (2)若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间. 答案　2 m/s2　39 s 解析　设飞机匀加速滑行距离为s，滑行过程中加速度大小为a，所用时间为t. 由匀变速直线运动公式有 v22＝2as ④ v2＝at ⑤ 联立③④⑤式及题给条件得a＝2 m/s2，t＝39 s. 1.一物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离均为16 m的路程，第一段用时4 s，第二段用时2 s，则物体的加速度大小是 命题预测 1 2 √ 解析　解法一：基本公式法 1 2 设物体在第一段的初速度为v0，加速度为a， 故选项B正确. 解法二：平均速度法 1 2 两段运动过程中间时刻的时间间隔为：Δt＝2 s＋1 s＝3 s， 则根据匀变速直线运动规律，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知， 选项A、C、D错误，B正确. 2.现有甲、乙两汽车正沿同一平直道路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为10 m/s.当两车快要到一十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车(反应时间忽略不计)，乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较慢(反应时间为t0＝0.5 s).已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍，乙车紧急刹车时制动力为车重的0.6倍，g＝10 m/s2，假设汽车可看成质点. (1)若甲车司机看到黄灯时车头距警戒线15 m，他采取上述措施能否避免闯红灯？ 1 2 答案　能　 解析　根据牛顿第二定律， 由于x＝12.5 m<15 m， 可见甲车司机刹车后能避免闯红灯. 1 2 (2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车在正常行驶过程中应至少保持多大距离？ 1 2 答案　1.5 m 1 2 刹车过程中，两车速度相等时处于同一位置，即为恰好不相撞的条件. 设甲、乙两车行驶过程中至少应保持距离x0，在乙车刹车t2时间后两车的速度相等，其运动关系如图所示， 则有速度关系v0－a1(t2＋t0)＝v0－a2t2，v＝v0－a2t2 解得x0＝1.5 m. 1.动力学两类基本问题的解题思路 2.超重与失重 高考题型2　牛顿运动定律的应用 3.瞬时加速度的求解 (1)两个重要模型 ①轻绳——长度不变时产生弹力可突变，剪断时弹力立即消失； ②轻弹簧——其形变的恢复需要时间，在瞬时性问题中，其弹力认为不变. (2)注意：力和加速度可以发生突变，但速度不可以. 例3　(2020·全国卷Ⅱ·25)如图2，一竖直圆管质量为M，下端距水平地面的高度为H，顶端塞有一质量为m的小球.圆管由静止自由下落，与地面发生多次弹性碰撞，且每次碰撞时间均极短；在运动过程中，管始终保持竖直.已知M＝4m，球和管之间的滑动摩擦力大小为4mg, g为重力加速度的大小，不计空气阻力. (1)求管第一次与地面碰撞后的瞬间，管和球各自的加速度 大小； 考题示例 图2 答案　见解析 解析　管第一次落地弹起的瞬间，小球仍