第3章 阶段复习练(一) 力与直线运动-【优化探究】2025年高考物理一轮复习高考总复习配套课件（粤教版2019）

第三章　运动和力的关系 阶段复习练(一)　力与直线运动 课件使用说明 01 本课件使Office 2016制作，请使用相应软件打开并使用 使用软件 02 本课件理科公式均采用微软公式制作，如果您是Office 2007或WPS 2021年4月份以前的版本，会出现包含公式及数字无法编辑的情况，请您升级软件享受更优质体验 软件版本 03 本课件文本框内容可编辑，单击文本框即可进行修改和编辑 便捷操作 04 由于WPS软件原因，少量电脑可能存在理科公式无动画的问题，请您安装Office 2016或以上版本即可解决该问题 软件更新 命题突破　滚动练习 内容索引 命题点一　匀变速直线运动规律的应用 命题点二　受力分析及平衡问题 命题点三　牛顿运动定律的应用 一 命题突破　滚动练习 命题点一　匀变速直线运动规律的应用 1. 基本公式 vt＝v0＋at　s＝v0t＋at2　－＝2as 常用推论 Δs＝aT2　＝＝　＝ 2. 匀变速直线运动公式与规律使用注意事项 (1)无论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动，＝＞＝ 。 (2)求解刹车类问题时，别忘记先求停车时间。 (3)平均速度的定义式＝对任何性质的运动都适用，而＝(v0＋vt)和 ＝只适用于匀变速直线运动。 (4)Δs＝aT2为判断匀变速直线运动的依据，也称为匀变速直线运动的判 别式。 [典例1]　一个物体在粗糙的水平地面上以一定的初速度向前做匀减速直 线运动。若已知物体在第1 s内的位移为8.0 m，在第3 s内的位移为0.5 m，则下列说法正确的是(　A　) A. 物体在0.5 s末的速度一定为8.0 m/s B. 物体在2.5 s末的速度一定为0.5 m/s C. 物体在第2 s内的位移一定为4.25 m D. 物体的加速度大小一定为3.75 m/s2 A 物体做匀减速直线运动，在0.5 s末的速度v0.5＝＝＝8 m/s，A正确； 根据位移公式得，第1 s内的位移为x1＝v0t1＋a＝8.0 m，第3 s内的位 移为x3－x2＝(v0t3＋a)－(v0t2＋a)＝0.5 m，代入数据得v0＝9.875 m/s，a＝－3.75 m/s2，据此求得v3＝v0＋at＝－1.375 m/s，不符合题意， 说明在3 s前物体已经停止。设第3 s内物体运动时间为t'，则由0.5 m＝ a't'2，8 m/s＝a'(1.5 s＋t')，解得a'＝4 m/s2，t'＝0.5 s，即物体在2.5 s末 停止运动，B、D错误；根据Δx＝－a'T2得第2 s内的位移为x2＝x1－a'T2 ＝4.0 m，C错误。 [典例2]　(多选)雾霾天气对公路、铁路、航空、航运等均产生重要影 响，雾霾会造成空气质量下降，影响生态环境，给人体健康带来较大危 害，在我国治理雾霾已刻不容缓。在一大雾天，一辆小汽车以30 m/s的 速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30 m处有一辆大卡车以10 m/s 的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵，如图 所示，a、b分别为小汽车和大卡车的v－t图线。 以下说法正确的是(　CD　) CD A. 因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾 B. 在t＝5 s时追尾 C. 在t＝3 s时追尾 D. 若刹车不失灵则不会追尾 从图像中可以看出，小汽车刹车失灵前的加速度a1＝－10 m/s2 刹车失灵后的加速度a2＝－2.5 m/s2 假设能追尾，设追尾时间为t，则小汽车刹车失灵前的位移x1＝×(20＋30)×1 m＝25 m 小汽车刹车失灵后的位移 x2＝20 m/s×－×2.5 m/s2× 大卡车的位移x3＝10 m/s·t 又x1＋x2＝30 m＋x3 解得t＝3 s 则假设成立，故A、B错误，C正确； 如果刹车不失灵，则在t＝2 s时两车速度相同，此时小汽车的位移 x4＝××2 m＝40 m 大卡车的位移 x5＝10×2 m＝20 m x4－x5＝20 m＜30 m 故这时没有追尾，之后两车间距会越来越大，更不会追尾，故D正确。 命题点二　受力分析及平衡问题 1. 受力分析的角度和依据 从力的概念判断 寻找对应的施力物体 从力的条件判断 寻找产生的原因 从力的效果判断 寻找是否发生形变或改变物体的运动状态 (即是否产生了加速度) 从力的相互性判断 从力的反作用角度去寻找 2. 处理平衡问题的基本思路 [典例3]　(2024·湖北黄冈中学高三月考)如图所示，光滑球A与粗糙半球 B放在倾角为30°的斜面体C上，C放在水平地面上，均处于静止状态。 若A与B的半径相等，A的质量为2m，B的质量为m，重力加速度大小为 g，则(　C　) C A. C对A的支持力大小为mg B. C对B的摩擦力大小为mg C. B对A的支持力大小为mg D. 地面对C的摩擦力大小为mg 对A球受力分析如图所示，由几何关系可知，C对A的支持力FCA、B对A 的支持力FBA与A的重力的反向延长线的夹角都是30°，由平衡条件可 知FBA＝FCA＝＝，故C正确，A错误；以A、B整体为研究 对象，沿斜面方向静摩擦力与重力的分力平衡，所以C对B的摩擦力大 小为f＝(GA＋GB)sin 30°＝，故B错误；以A、B、C整体为对象，水 平方向不受力，所以地面对C的摩擦力大小为0，故D错误。 [典例4]　(2024·黑龙江大庆模拟)如图所示，一圆环套在固定的倾斜光滑 杆上，轻绳绕过光滑定滑轮与圆环相连，整个装置处于同一竖直平面 内，现用力F缓慢拉动轻绳，圆环对杆的弹力大小为FN。在圆环从A沿 杆向上运动的过程中，下列说法正确的是(　B　) B A. F一直增大，FN先减小后增大 B. F一直增大，FN一直减小 C. F先减小后增大，FN一直增大 D. F先减小后增大，FN先减小后增大 对圆环受力分析如图所示，圆环受到三个力的作用，三力平衡，由于重 力大小和方向均不变，支持力方向不变，拉力F的方向改变时，三个力 的动态分析图如图所示，由图可知，拉力与竖直方向夹角越来越小，则 F一直增大，FN一直减小，所以B正确，A、C、D错误。 命题点三　牛顿运动定律的应用 1. 动力学的两类基本问题的处理思路 2. 解决动力学问题的常用方法 (1)研究对象的选取方法：整体法与隔离法。 (2)受力分析的处理方法 ①合成法：若物体只受两个力作用而产生加速度时，应用力的合成法较 简单，合外力的方向就是加速度方向。 ②正交分解法：当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常 用正交分解法解题，多数情况下把力正交分解在加速度方向和垂直 加速度方向上，此时有Fx＝ma，Fy＝0，特殊情况下分解加速度比 分解力更简单。 (3)运动情景分析法 ①程序法：对于研究对象按时间的先后经历了几个不同的运动过程 的一类问题的解决方法叫程序法。运用程序法时，要注意前一个过 程的结束是后一个过程的开始，两个过程的交接点的速度往往是解 决问题的关键。 ②逆向思维法：把运动过程的末状态作为初状态的反向研究问题的方 法，一般用于匀减速直线运动问题，比如刹车问题、竖直上抛运动。 ③图像法：图像能形象地表达物理规律，能直观地描述物理过程，能鲜 明地表示物理量之间的关系。应用图像不仅能进行定性分析和比较判 断，也适宜于定量计算及论证，而且通过图像的启发常能找到巧妙的解 题途径。 [典例5]　(多选)(2022·湖南卷)球形飞行器安装了可提供任意方向推力的 矢量发动机，总质量为M。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率 平方成正比(即F阻＝kv2，k为常量)。当发动机关闭时，飞行器竖直下 落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为10 m/s；当发动机以最大推 力推动飞行器竖直向上运动时，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速 率为5 m/s。重力加速度大小为g，不考虑空气相对于地面的流动及飞行 器质量的变化。下列说法正确的是(　BC　) BC A. 发动机的最大推力为1.5Mg B. 当飞行器以5 m/s匀速水平飞行时，发动机推力的大小为Mg C. 发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为5 m/s D. 当飞行器以5 m/s的速率飞行时，其加速度大小可以达到3g 当飞行器关闭发动机以速率v1＝10 m/s匀速下落时，有Mg＝k，当飞 行器以速率v2＝5 m/s匀速向上运动时，有Mg＋k＝Fmax，联立解得 Fmax＝1.25Mg，A项错误；当飞行器以速率v2＝5 m/s匀速水平飞行时， 飞行器受重力、推力和空气阻力作用而平衡，由平衡条件有F2＝(Mg)2＋(k)2，解得F＝Mg，B项正确；当飞行器以最大推力Fmax推动飞 行器水平飞行时，由平衡条件有－(Mg)2＝(k)2，解得v3＝5 m/s，C项正确；当飞行器最大推力向下，飞行器以5 m/s的速率向上减 速飞行时，其加速度向下达到最大值，由牛顿第二定律有Mg＋Fmax＋ k＝Mamax，解得amax＝2.5g，D项错误。 [典例6]　(2024·九省联考安徽卷)如图，相距l＝2.5 m的两平台位于同一 水平面内，二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动，根据需要设 定驱动系统的速度大小v＝1 m/s。质量m＝10 kg的货物(可视为质点)放 在距传送带左侧1 m处的P点，右侧平台的人通过一根轻绳用恒力F＝40 N水平向右拉货物。已知货物与平台间的动摩擦因数μ1＝0.2，货物与传 送带间的动摩擦因数μ2＝0.5，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力 加速度g取10 m/s2。求： (1)货物运动到传送带左端时的速度大小； 答案:　(1)2 m/s (1)根据牛顿第二定律得货物在左端平台上时加速度为a1＝＝2m/s2 由运动学规律有 ＝2a1s1，其中s1＝1 m 解得货物运动到传送带左端时的速度大小为 v1＝2 m/s。 (2)货物在传送带上运动的时间。 答案:　(2)2 s (2)由于v1＞v，故货物滑上传送带后受到的摩擦力向左，此时加速度为 a2＝＝－1 m/s2 故货物开始做匀减速运动，设经过时间t2与传送带共速，则t2＝＝1 s 该段时间货物的位移为s2＝t2＝1.5 m 共速后货物匀速运动，设再经过时间t3到达传送带右端，得t3＝＝1 s 故货物在传送带上运动的时间为t＝t2＋t3＝2 s。 $$