内容正文:
第2讲 力与直线运动
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(新)高考二轮复习·物理
要点❶ 匀变速直线运动的规律
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(新)高考二轮复习·物理
要点❷ 三种运动图像的比较
x-t图像 v-t图像 a-t图像
实例
图线 图线①表示质点静止,图线②表示质点做匀速运动 图线①表示质点做匀速运动,图线②表示质点做匀变速运动 图线①表示质点做匀变速运动,图线②表示质点做加速度均匀减小的运动
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(新)高考二轮复习·物理
要点❷ 三种运动图像的比较
x-t图像 v-t图像 a-t图像
斜率 斜率kx-t=表示速度.图线②的位移变化量为负值,斜率(速度)为负值 斜率kv-t=表示加速度.图线②的速度变化量为负值,斜率(加速度)为负值 斜率ka-t=表示加速度变化率.图线②的加速度变化量为负值,斜率为负值
截距 纵截距表示t=0时刻质点的位置 纵截距表示t=0时刻质点的速度 纵截距表示t=0时刻质点的加速度
面积 无实际意义 表示位移 表示速度变化量
交点 表示相遇 表示速度相同 表示加速度相同
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要点❸ 牛顿第二定律
表达式 F=ma
适用范围 (1)惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)
(2)宏观物体(相对于分子、原子)的低速(远小于光速)运动
特征 (1)因果性:力是产生加速度的原因,只要物体所受合外力不为零,物体就获得加速度
(2)矢量性:公式F=ma是矢量式,加速度a的方向与物体所受合外力F的方向总相同
(3)瞬时性:加速度a与物体所受合外力F总是同时存在、同时变化、同时消失
(4)同一性:F、m、a三者对应同一惯性参考系(一般指地面)、同一物体(或同一系统)
(5)独立性:作用在物体上的每一个力各自产生的加速度都遵循牛顿第二定律;每个力在各个方向上的分力所产生的加速度也遵循牛顿第二定律;物体的合加速度等于每个力产生的加速度的矢量和
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高考命题1 运动学公式、图像的应用
命题角度❶ 对v-t图像的理解和应用
[典例1] [2022河北卷]科学训练可以提升运动成绩,某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中,速度v与时间t的关系图像如图所示.由图像可知 ( )
A.0~t1时间内,训练后运动员的平均加速度大
B.0~t2时间内,训练前、后运动员跑过的距离相等
C.t2~t3时间内,训练后运动员的平均速度小
D.t3时刻后,运动员训练前做减速运动,训练后做加速运动
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[思路点拨] v-t图像的斜率表示加速度,与时间轴围成的面积表示物体运动的位移大小.
[解析] 根据v-t图像的斜率表示加速度,由题图可知0~t1时间内,训练后运动员的平均加速度比训练前的小,故A错误.根据v-t图像与时间轴围成的面积表示位移大小,由题图可知0~t2时间内,训练前运动员跑过的距离比训练后跑过的距离大,故B错误.根据v-t图像与时间轴围成的面积表示位移大小,由题图可知t2~t3时间内,训练后运动员的位移比训练前的位移大,根据平均速度等于位移与时间的比值,可知训练后运动员的平均速度大,故C错误.根据v-t图像可直接判断知,t3时刻后,运动员训练前速度减小,做减速运动;运动员训练后速度增加,做加速运动,故D正确.
[答案] D
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[典例2] [2020山东卷]一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移x与时间t的关系图像如图所示.乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示.重力加速度大小为g.以下判断正确的是 ( )
A.0~t1时间内,v增大,FN>mg B.t1~t2时间内,v减小,FN<mg
C.t2~t3时间内,v增大,FN<mg D.t2~t3时间内,v减小,FN>mg
[思路点拨] 在x-t图像中斜率表示物体运动的速度;图像为曲线时,曲线上某点切线的斜率表示该点对应的速度.
命题角度❷ 对x-t图像的理解和应用
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[解析] 根据位移—时间图像的斜率表示速度可知,0~t1时间内,图像斜率增大,速度v增大,加速度方向向下,由牛顿运动定律可知乘客处于失重状态,所受的支持力FN<mg,选项A错误;t1~t2时间内,图像斜率不变,速度v不变,加速度为零,乘客所受的支持力FN=mg,选项B错误;t2~t3时间内,图像斜率减小,速度v减小,加速度方向向上,由牛顿运动定律可知乘客处于超重状态,所受的支持力FN>mg,选项C错误,D正确.
[答案] D
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[典例3] [2022全国甲卷]长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶,速率为v0,要通过前方一