专题02 牛顿运动定律与直线运动（讲义）--2024年高考物理二轮专题综合能力突破训练

专题02 牛顿运动定律与直线运动 01专题网络·思维脑图 02考情分析·解密高考 03高频考点·以考定法 04核心素养·难点突破 05创新好题·轻松练 考点内容 学习目标 直线运动 1掌握直线运动的特点及规律，会应用图像、逆向思维等方法来解决问题 2. 掌握牛顿运动定律的内容及特点，会应用牛顿定律解决常见问题 3. 会应用牛顿定律解决叠加体、连接体及常规的板块模型和传送带模型问题 4.理解并掌握常规与特殊图像问题的含义及处理方法 牛顿定律综合应用 连接体问题 动力学图像问题 1、 直线运动 1． 匀变速直线运动问题常用的七种解题方法 2． 逆向思维的应用 1　 如图，a物体做初速度为0，末速度为v，加速度大小为a的匀加速直线运动，b物体做初速度为v，末速度为0，加速度大小为a的匀减速直线运动。 b物体运动可看成a物体运动的逆过程，此方法称为逆向思维法。 2　 逆向思维：对于末速度为零的匀减速直线运动，可把它看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动，应用比例关系，可使问题简化。 3． 处理追及问题的常用方法 过程分析法 函数法 Δx＝x乙＋x0－x甲为关于t的二次函数，当t＝－时有极值，令Δx＝0，利用Δ＝b2－4ac判断有解还是无解，是追上与追不上的条件 图像法 画出v－t图像，图线与t轴所围面积表示位移，利用图像更直观 2、 牛顿定律的应用 1．解决动力学两类基本问题的思路 2．瞬时加速度问题 3．连接体问题 1　 物物叠放连接体：两物体通过弹力、摩擦力作用，具有相同的速度和加速度 速度、加速度相同 2　 轻绳连接体：轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度总是相等． 速度、加速度相同 速度、加速度大小相等，方向不同 3　 轻杆连接体：轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度． 速度、加速度相同 4　 弹簧连接体：在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度、加速度不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速度、加速度相等． 3、 运动学和动力学图像 1．常见图像 常见图像 斜率k 面积 两图像交点 x－t图像 ＝v 表示相遇 v－t图像 ＝a 位移x 不表示相遇，表示此时速度相等，往往是距离最大或最小的临界点 a－t图像 速度变化量Δv 表示此时加速度相等 2.非常规图像 非常规图像(举例) 函数表达式 斜率k 纵截距b v2－x图像 由v2－v02＝2ax 得v2＝v02＋2ax 2a v02 －t图像 由x＝v0t＋at2 得＝v0＋at a v0 a－F图像 由F－μmg＝ma 得a＝－μg －μg F－t图像 结合物体受到的力，由牛顿第二定律求出加速度，分析每一段的运动情况 F－a图像 首先要根据具体的物理情景，对物体进行受力分析，然后根据牛顿第二定律推导出两个量间的函数关系式，根据函数关系式结合图像，明确图像的斜率、截距或面积的意义，从而由图像给出的信息求出未知量 考向一：直线运动 【探究重点】 1.解决匀变速直线运动问题的基本思路 →→→→ 注意：x、v0、v、a均为矢量，所以解题时需要确定正方向，一般以v0的方向为正方向. 2.匀变速直线运动公式的选用 一般问题用两个基本公式可以解决，以下特殊情况下用导出公式会提高解题的速度和准确率； (1)不涉及时间，选择v2－v02＝2ax； (2)不涉及加速度，用平均速度公式，比如纸带问题中运用＝＝求瞬时速度； (3)处理纸带问题时用Δx＝x2－x1＝aT2，xm－xn＝(m－n)aT2求加速度. 3.逆向思维法：对于末速度为零的匀减速运动，采用逆向思维法，倒过来看成初速度为零的匀加速直线运动. 4.图象法：借助v－t图象(斜率、面积)分析运动过程. 【高考解密】 1. (2023·山东)如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，已知ST间的距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是5m/s，则公交车经过T点时的瞬时速度为(   )    A．3m/s B．2m/s C．1m/s D．0.5m/s 【答案】C 【解析】由题知，电动公交车做匀减速直线运动，且设RS间的距离为x，则根据题意有 ， 联立解得 t2= 4t1，vT = vR－10 再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有 vT = vR－a∙5t1 则 at1= 2m/s 其中还有 解得 vR = 11m/s 联立解得 vT = 1m/s 故选C。 【考向预测】 2. （2023秋·江苏苏州·高三校联考阶段练习）某物体沿着一条直线做匀减速运动，依次经过三点，最终停止在D点。A、B之间的距离为，之间的距离为，物体通过与两段距离所用时间都为，则下列正