专题1.2 力与直线运动（Word讲义）-【正禾一本通】2024高考物理高三二轮专题复习高效讲义（新教材）

第2讲 力与直线运动 必备知识 命题展望 位移、速度、加速度 (1)一般情况下：位移的大小小于路程；物体做单方向直线运动时，位移的大小与路程相等。 (2)速度大，加速度不一定大；加速度减小，速度也可能在增大 高考以生活中实际物体的运动情景为依托，进行运动建模。主要考查建立物理模型的能力和分析推理能力。考查的主要内容有：(1)匀变速直线运动的规律及其应用；(2)应用牛顿运动定律分析瞬时问题以及连接体问题；(3)动力学的两类基本问题；(4)对“传送带模型”和“板块模型”的分析 匀变速直线运动 (1)公式：v＝v0＋at；x＝v0t＋at2; v2－v＝2ax；x＝t。 (2)推论： ①相同时间内的位移差：Δx＝aT2，xm－xn＝(m－n)aT2。 ②中间时刻速度：v＝＝。 ③位移中点速度：v＝ 牛顿运动定律及其应用 (1)牛顿第二定律表达式：F合＝ma； 正交分解式：Fx＝max，Fy＝may。 (2)物体沿粗糙水平面滑行时的加速度a＝μg；物体沿光滑斜面下滑的加速度a＝g sin α；物体沿着粗糙斜面恰好匀速下滑时μ＝tan α；物体沿粗糙斜面由静止下滑的加速度a＝g(sin α－μcos α) (3)超重时，加速度a方向竖直向上(匀加速上升，匀减速下降)；失重时，加速度a方向竖直向下(匀减速上升，匀加速下降) 运动图像 包括x ­t、v ­t、a ­t图像等，注意图线斜率和图线与横轴所包围面积的意义。 核心考点1　匀变速直线运动规律的应用 处理匀变速直线运动问题的常用方法 　典题对点突破 [例1] 如图所示，在水平面上，一小滑块在摩擦力作用下由A点以某一速度自左向右做匀变速直线运动，依次经过B、C点，到达D点时速度为零，A、B、C、D间距相等。下列说法正确的是(　　) A．在CD间运动的时间为BC间运动的时间的2倍 B．在BC间与CD间速度变化的大小相同 C．在每相邻两点间运动时产生的热量相同 D．若小滑块质量变大，则其能滑行的距离会变远 解析：选C。运用逆向思维，滑块反向做初速度为零的匀加速直线运动，由连续相等位移内的时间比可得在CD间运动的时间与BC间运动的时间比为1∶(－1)，故A错误；根据Δv＝a·Δt可知，在BC间与CD间速度变化的大小不相等，故B错误；根据Q＝fx可知，在每相邻两点间运动时产生的热量相同，故C正确；根据牛顿第二定律可得μmg＝ma，可得a＝μg，结合v2＝2ax，解得x＝，若小滑块质量变大，滑块的加速度不变，则滑行的距离不变，故D错误。 [例2] (多选)(2023·广西高三联考)为了测试小车的性能，甲、乙两辆小车同时从M处由静止开始沿平直公路均先做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动直至静止，两车先后停在N处。假设两车在各自匀加速阶段和匀减速阶段的加速度大小相等，甲车、乙车全程经历的时间分别为t0和2t0，甲、乙两车加速度大小分别为a1和a2，最大速度分别为v1和v2，则(　　) A．v1∶v2＝2∶1 B．a1∶a2＝∶1 C．甲车停下时，两车相距最远 D．甲车运动了 t0时，两车相距最远 解析：选AD。运动图像如图所示 两车位移相等，则v1t0＝v2×2t0，解得v1∶v2＝2∶1，由图像可得，甲的加速度a1＝，乙的加速度a2＝，整理有a1∶a2＝4∶1，故A正确，B错误；速度相等时相距最远，设甲达到最大速度后，再经过Δt时间甲、乙相距最远、速度相等，有v1－a1Δt＝a2，对甲车有v1＝a1，再联立a1∶a2＝4∶1，解得Δt＝t0，甲车运动时间t甲＝＋Δt＝t0，此时两车相距最远，故C错误，D正确。 　处理追及问题的常用方法 过程分析法 v甲＝v乙 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轴所围的面积表示位移，利用图像解题更加直观 核心考点2　牛顿运动定律的应用 1．解决动力学两类基本问题的思路 2．瞬时加速度问题 　典题对点突破 [例3] (2023·河北高三二模)将两根平行细杆做成如图所示的轨道，水平部分和倾斜部分的夹角为45°，两部分长度相同，两杆间的距离为R。需要运送的圆柱形构件的截面半径为R，构件质量分布均匀，长度远小于轨道长度。将构件从轨道最高点自由释放，到达水平轨道最左端时速度恰好减到零。不考虑构件从倾斜轨道到水平轨道连接处的能量损失。试求： (1)构件加速下滑时，其中一根细杆对构件的弹力与构件所受重力的比值； (2)滑杆与构件间的动摩擦因数μ(结果可带根号)。 解析：(1)对构件受力分析如图所示 N＝mg cos 45°，对构件在垂直于轨道的平面内受力分析如图所示 N1＝N cos 4