专题2.2 力与直线运动-2023届高考物理二、三轮复习总攻略

第2部分 核心主干专题突破 专题2.2 力与直线运动 目录 【突破高考题型】 1 题型一　匀变速直线运动规律的灵活应用 1 题型二　动力学两类基本问题 4 题型三 牛顿第二定律的综合应用 6 类型1　瞬时性问题 6 类型2　动力学中的临界极值问题 7 类型3　动力学中的图像问题 8 【专题突破练】 10 【突破高考题型】 题型一　匀变速直线运动规律的灵活应用 一、匀变速直线运动的规律 1．掌握四类公式 2．明确符号法则 (1)匀变速直线运动的“四类公式”都是矢量式，应用时注意各物理量符号的确定。 (2)一般情况下，取初速度的方向为正方向。 二、运动图像的四点提醒 1．对于x­t图像，图线在纵轴上的截距表示t＝0时物体的位置；对于v­t和a­t图像，图线在纵轴上的截距并不表示t＝0时物体的位置。 2．在v­t图像中，两条图线的交点不表示两物体相遇，而是表示两者速度相同。 3．v­t图像中两条图线在坐标轴上的截距不同，不少同学误认为两物体的初始位置不同，位置是否相同应根据题中条件确定。 4．对于非常规图像，不要想当然地猜测图线的物理意义，要结合运动学公式和图像，找出函数表达式，进而确定斜率、截距等意义。 【例1】物体以一定的初速度从斜面底端A点冲上固定的光滑斜面，斜面总长度为l，到达斜面最高点C时速度恰好为零，如图所示，已知物体运动到距斜面底端l处的B点时，所用时间为t，求物体从B滑到C所用的时间。 【内化方法】　解答匀变速直线运动问题的五种常用方法 【例2】甲、乙两货车在平直公路上从同一位置同向行驶，两车的v­t图像如图所示。则在0～4 s时间内(　　) A．甲车做曲线运动 B．乙车一直在甲车的后方 C．甲车的平均速度小于6 m/s D．乙车位移的大小为8 m 【内化方法】　解图像问题应做好“三看”“一注意” 三看： (1)看清坐标轴所表示的物理量：明确因变量与自变量的制约关系，是运动学图像(v­t、x­t、a­t)，还是动力学图像(F­a、F­t、F­x)。 (2)看图线本身：识别两个相关量的变化趋势，进而分析具体的物理过程，尽量写出函数关系式。 (3)看交点、斜率和“面积”：明确图线与图线的交点、图线与坐标轴的交点、图线斜率、图线与坐标轴围成的面积的物理意义。 一注意： x­t图像和v­t图像描述的都是直线运动，而a­t图像描述的不一定是直线运动；在图像转换时，必须明确不同图像间相互联系的物理量，必要时还应根据运动规律写出两个图像所描述的物理量间的函数关系式进行分析和判断。 题型二　动力学两类基本问题 1．贯彻一个解题思路 2．理顺两类基本问题 由因推果——已知物体的受力情况，确定物体的运动情况 首先根据物体的受力确定物体的加速度，再根据加速度特点及加速度与速度的方向关系确定速度变化的规律 由果溯因——已知物体的运动情况，确定物体的受力情况 由物体的运动情况，确定物体的加速度及其变化规律，再结合牛顿第二定律确定受力情况 3．解题的三个关注点 (1)加速度是连接运动情况和受力情况的桥梁。 (2)速度是不同运动过程联系的纽带。 (3)不同运动过程物体受力情况不同，加速度往往也不同。 【例1】俯式冰橇(Skeleton)又叫钢架雪车，是冬奥会的比赛项目之一。俯式冰橇的赛道可简化为长度为1 200 m、起点和终点高度差为120 m的斜坡。比赛时，出发信号灯亮起后，质量为M＝70 kg的运动员从起点开始，以F＝40 N、平行于赛道的恒力推动质量m＝40 kg的冰橇开始运动，8 s末迅速登上冰橇与冰橇一起沿直线运动直到终点。已知冰橇与赛道间的动摩擦因数μ＝0.05，设运动员登上冰橇前后冰橇速度不变，不计空气阻力，求：(g＝10 m/s2，取赛道倾角θ的sin θ＝，cos θ＝1) (1)出发后8 s内冰橇发生的位移； (2)比赛中运动员的最大速度。 【解题指导】 求什么想什么 出发后8 s内冰橇发生的位移和比赛中运动员的最大速度 8 s内冰橇运动的加速度，比赛中运动员何时速度最大 给什么 用什么 8 s内冰橇的受力情况和斜坡赛道的倾斜程度 用牛顿第二定律求解8 s内和8 s后冰橇的加速度大小和方向 缺什么 找什么 8 s后冰橇运动的初速度和位移 8 s后冰橇运动的初速度即为前8 s运动的末速度，8 s后冰橇运动的位移大小即为1 200 m中去掉前8 s内运动的位移 【例2】. (2022·保定检测)小物块从一固定斜面底端以初速度v0冲上斜面，如图所示，已知小物块与斜面间动摩擦因数为0.5，斜面足够长，倾角为37°，重力加速度为g。则小物块在斜面上运动的时间为(cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6)(　　) A.　　　　　　　　　 B. C．(＋1) D．(＋1) 题型三 牛顿第二