内容正文:
专题一 力与运动
1.2力与直线运动
1. (2022·浙江·高考真题)第24届冬奥会将在我国举办。钢架雪车比赛的一段赛道如图1所示,长12m水平直道AB与长20m的倾斜直道BC在B点平滑连接,斜道与水平面的夹角为15°。运动员从A点由静止出发,推着雪车匀加速到B点时速度大小为8m/s,紧接着快速俯卧到车上沿BC匀加速下滑(图2所示),到C点共用时5.0s。若雪车(包括运动员)可视为质点,始终在冰面上运动,其总质量为110kg,sin15°=0.26,求雪车(包括运动员)
(1)在直道AB上的加速度大小;
(2)过C点的速度大小;
(3)在斜道BC上运动时受到的阻力大小。
2. (2022·辽宁·高考真题)如图所示,一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端,经过1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ,g取10m/s2。下列v0、μ值可能正确的是( )
A.v0= 2.5m/s B.v0= 1.5m/s C.μ = 0.28 D.μ = 0.25
匀变速直线运动
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.
例题1. (多选)(2023·河北·模拟预测)t=0时刻,甲、乙两质点从同一地点沿同一方向开始运动,二者运动的v-t图像如图所示。关于两质点开始运动之后的过程,下列说法正确的是( )
A.二者第一次相遇时,乙质点的速度大小为2m/s
B.第一次相遇前,两质点之间的最远距离为2m
C.第二次相遇前,两质点之间的最远距离为4m
D.第二次相遇的时刻为t=8s
练1. (2023·浙江·模拟预测)甲乙两质点在同一直线上运动,从t=0时刻起同时出发,甲做匀加速直线运动,x-t图像如图甲所示。乙做匀减速直线运动,整个运动过程的x~v2图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.t=0时刻,甲的速度2m/s B.甲的加速度大小2m/s2
C.经过s,甲追上乙 D.经过2.5s,甲追上乙
例题2. (2022·上海交大附中模拟预测)两质点从同一地点开始沿直线运动,图中①、②分别为两质点的v-t图线,则两质点相距最远的时刻在( )
A.t=1s B.t=2s
C.t=3s D.t=4s
练2. (2022·湖南·桑植县第一中学模拟预测)某猎豹在追击猎物时,在25m的距离可以从静止加速到25m/s,此后猎豹的图像如图所示,0到200m内为一条与x轴平行的直线,200m到250m内为一条倾斜的直线,假设猎豹和猎物都沿直线运动,则下列说法正确的是( )
A.猎豹加速到25m/s后运动250m所用的时间是13s
B.若猎物的速度为10m/s,猎豹发现猎物时,猎豹立马加速追击猎物,若猎豹达到最大速度时,猎豹与猎物之间的距离大于120m,则猎豹一定不能追到猎物
C.猎豹从静止加速到25m/s所用的时间为2s
D.猎豹加速到25m/s后先做匀速直线运动后做匀减速直线运动
动力学中的综合问题
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
常涉及的
三种问题类型
(1)涉及滑轮的问题:若要求绳的拉力,一般都采用隔离法.
(2)水平面上的连接体问题
①这类问题一般是连接体(系统)中各物体保持相对静止,即具有相同的加速度.解题时,一般采用先整体后隔离的方法.
②建立直角坐标系时要考虑矢量正交分解越少越好的原则或者正交分解力,或者正交分解加速度.
(3)斜面体与物体组成的连接体问题:当物体具有沿斜面方向的加速度,而斜面体相对于地面静止时,一般采用隔离法分析
解题关键
正确地选取研究对象是解题的首要环节,弄清各物体之间哪些属于连接体,哪些物体应该单独分析,并分别确定它们的加速度,然后根据牛顿运动定律列方程求解
例题3. (2022·江苏·高考真题)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与物块A连接在一起,处于压缩状态,A由静止释放后沿斜面向上运动到最大位移时,立即将物块B轻放在A右侧,A、B由静止开始一起沿斜面向下运动,下滑过程中A、B始终不分离,当A回到初始位置时速度为零,A、B与斜面间的动摩擦因数相同、弹簧未超过弹性限度,则( )
A.当上滑到最大位移的一半时,A的加速度方向沿斜面