第1篇 专题1 第2课时 力与直线运动（Word教参）-【艺术生百日冲刺】2026高考物理艺术生基础生文化课成功方案

该高中物理高考复习资料聚焦力与直线运动核心考点，涵盖匀变速直线运动规律、牛顿运动定律应用及运动与动力学图像分析，按基础概念、规律推论、综合问题的逻辑层次组织知识点，通过考点梳理、方法指导、真题训练三环节，帮助学生构建解题框架。 资料以科学思维和模型建构为特色，如分析瞬时加速度时用隔离法推导合力，处理图像问题时结合函数表达式明确斜率与截距意义，设置分层练习适配不同学生，能高效提升学生应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

第2课时　力与直线运动 【目标要求】　1.会用多种方法灵活处理匀变速直线运动的问题.2.掌握牛顿第二定律，会分析瞬时性问题，超重、失重问题，连接体问题.3.会分析运动学和动力学图像． 内容 重要的规律、公式和二级结论 1.位移、速度、加速度 (1)单方向直线运动，位移大小与路程相等，其他直线运动位移大小小于路程． (2)对于刹车问题，要计算t秒时速度和位移，首先用tc＝计算车减速到0的时间tc，若t≤tc，则用v＝v0＋at；x＝v0t＋at2计算v、x；若t≥tc，则用v＝0；x＝v0tc＋at计算v、x. 2.匀变速直线运动 (3)匀变速直线运动的推论 ①相同时间内的位移差：Δx＝aT2，xm－xn＝(m－n)aT2 处理纸带，用逐差法求加速度时：四段：a＝ 六段：a＝ 八段：a＝ ②中间时刻速度：v＝＝，位移中点速度v＝ 注意：位移中点速度v大于中间时刻速度v (4)追及、相遇问题中的“一个条件、两个关系” ①一个条件：即两者速度相等，它往往是物体间能够追上、追不上或两者距离最大、最小的临界条件，也是分析判断的切入点． ②两个关系：即时间关系和位移关系，这两个关系可通过运动示意图得到． 3.牛顿运动定律及其应用 (5)物体仅在重力支持力沿光滑斜面运动的加速度a＝g sin α；物体沿着粗糙斜面恰好匀速下滑时μ＝tan α；物体沿粗糙斜面下滑的加速度a＝g(sin α－μcos α). (6)一起加速运动的物体系统，若力F作用于m1上，则m1和m2的相互作用力为FT＝，与有无摩擦(若有摩擦，两物体与接触面间的动摩擦因数相同)无关，平面、斜面、竖直方向都一样． 续表 内容 重要的规律、公式和二级结论 4.超重、失重 (7)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).无论超重失重物体的重力都不发生改变． 5.运动图像 (8)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． 热考一　匀变速直线运动规律的运用 【例1】　(2024·广西高考)如图，轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒，锥筒间距d＝0.9 m，某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行．现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时t1＝0.4 s，从2号锥筒运动到3号锥筒用时t2＝0.5 s，求该同学 (1)滑行的加速度大小； (2)最远能经过几号锥筒． 【解析】　(1)根据匀变速运动规律某段内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知在1、2 间中间时刻的速度为v1＝＝ m/s＝2.25 m/s，2、3 间中间时刻的速度为v2＝＝ m/s＝1.8 m/s，故可得加速度大小为a＝＝，代值解得：a＝1 m/s2； (2)设到达1号锥筒时的速度为v0，根据匀变速直线运动规律得v0t1－at＝d，代入数值解得v0＝2.45 m/s，从1号开始到停止时通过的位移大小为x＝＝ m＝3.00125 m≈3.33d，故可知最远能经过 4号锥筒． 【答案】　(1)1 m/s2　(2)4号锥筒 【例2】　(2025·福建高考)某运动员进行游泳训练，他的运动为直线运动，运动的v－t图像如图所示，各阶段图像均为直线．求： (1)运动员0～2 s内的平均速度大小； (2)运动员44.2～46.2 s内的加速度大小； (3)运动员44.2～46.2 s内的位移大小． 【解析】　(1)由题图图像可知，0～2 s内运动员做匀减速直线运动，由匀变速直线运动平均速度公式可得该时间内的平均速度＝＝2.4 m/s. (2)由题图图像可知，44.2～46.2 s内运动员做匀加速直线运动，由加速度定义可得该段时间内的加速度大小a＝＝0.1 m/s2. (3)v－t图像与坐标轴所围面积表示位移的大小，则44.2～46.2 s内运动员的位移大小为s＝ m＝4.2 m. 【答案】　(1)2.4 m/s　(2)0.1 m/s2　(3)4.2 m 【总结提升】 匀变速直线运动问题常用的七种解题方法 热考二　牛顿运动定律解决三类问题 【例3】　(2025·湖南高考)如图所示，两带电小球的质量均为m，小球A用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接，小球B用固定的绝缘轻杆连接．A球静止时，轻绳与竖直方向的夹角为60°，两球连线与轻绳的夹角为30°，整个系统在同一竖直平面内，重力加速度大小为g.下列说法正确的是(　　) A．A球静止时，轻绳上拉力为2mg B．A球静止时，A球与B球间的库仑力为2mg C．若将轻绳剪断，则剪断瞬间A球加速度大小为g D．若将轻绳剪断，则剪断瞬间轻杆对B球的作用力变小 【解析】　对小球A受力分析，其受重力、轻绳的拉力以及B的库仑引力，如图所示，根据力的平衡条件得F库＝T cos 30°＋mg cos 30°，T sin 30°＝mg sin 30°，解得T＝mg，F库＝mg，AB错误；剪断轻绳前，小球A所受合力为零，库仑力与重力的合力与轻绳拉力等大反向，即库仑力与重力的合力大小为mg，剪断轻绳后瞬间，绳子拉力消失，库仑力与重力均不变，则小球A所受合力大小为mg，由牛顿第二定律得小球A的瞬时加速度大小a＝g，C正确；由于剪断轻绳前后瞬间，B球的受力不变，且状态不变，因此剪断轻绳瞬间轻杆对B球的作用力不变，D错误． 【答案】　C 【总结提升】 瞬时加速度问题分析思路： 【例4】　(2023·江苏高考)电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示．电梯加速上升的时段是(　　) A．从20.0 s到30.0 s B．从30.0 s到40.0 s C．从40.0 s到50.0 s D．从50.0 s到60.0 s 【解析】　因电梯上升，由速度图像可知，电梯加速上升的时间段为20.0 s到30.0 s．故选A. 【答案】　A 【例5】　(多选)(2025·河北高考)如图所示，截面为等腰三角形的光滑斜面体固定在水平地面上，两个相同的小物块通过不可伸长的细绳跨过顶端的轻质定滑轮，静止在斜面体两侧，细绳与斜面平行．此外，两物块分别用相同的轻质弹簧与斜面体底端相连，且弹簧均处于原长．将左侧小物块沿斜面缓慢拉下一小段距离，然后松开．弹簧始终在弹性限度内，斜面倾角为θ，不计摩擦和空气阻力．在两物块运动过程中，下列说法正确的是(　　) A．左侧小物块沿斜面做简谐运动 B．细绳的拉力随左侧小物块加速度的增大而增大 C．右侧小物块在最高位置的加速度与其在最低位置的加速度大小相等 D．若θ增大，则右侧小物块从最低位置运动到最高位置所用的时间变长 【解析】　将左侧小物块沿斜面缓慢拉下一小段距离x，对于左侧小物块，规定沿斜面向下为正方向，则有－kx＋mg sin θ－FT＝F合＝ma，对于右侧小物块，规定沿斜面向上为正方向，则有－kx－mg sin θ＋FT＝F合＝ma，联立可得F合＝－kx，a＝－x，细绳的拉力FT＝mg sin θ，所以左侧小物块沿斜面做简谐运动，A正确，B错误；根据简谐运动的对称性，可知右侧小物块在最高位置的加速度与其在最低位置的加速度大小相等，C正确；右侧小物块从最低位置运动到最高位置所用的时间为简谐运动周期的，简谐运动的周期为T＝2π，与斜面的倾角θ无关，所以若θ增大，右侧小物块从最低位置运动到最高位置所用的时间不变，D错误． 【答案】　AC 【总结提升】 接触面光滑，或μA＝μB 三种情况中弹簧弹力、绳的张力相同且与接触面是否光滑无关，FT＝F ①　　　　　②　　　　③ 常用隔离法 ①　　 　　②　　 　③ 常会出现的临界条件：①当A的加速度大于aB＝μg时，二者发生相对滑动 ②当kx－mAg＝mAa　F－mBg＝mBa时A、B分离 ③当斜面A的加速度a>g tan θ，开始分离 热考三　运动学和动力学图像 【例6】　(2024·河北高考)篮球比赛前，常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性．某同学拍摄了该过程，并得出了篮球运动的v－t图像，如图所示．图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是(　　 ) A．a点　　　　　　　B．b点 C．c点 D．d点 【解析】　由篮球运动的v－t图像可知，0～0.6 s篮球向下加速运动，0.6～1.1 s反弹向上加速，a点上升到最大高度，1.1～1.6 s加速下落，b点碰地反弹，c点到d点向上减速，d点上升到最大高度，由图像与坐标轴围成的面积表示位移，可知上升的高度小于a点的高度，故a点对应篮球位置最高，故A正确，BCD错误． 【答案】　A 【例7】　(2024·全国甲卷)如图，一轻绳跨过光滑定滑轮，绳的一端系物块P，P置于水平桌面上，与桌面间存在摩擦；绳的另一端悬挂一轻盘(质量可忽略)，盘中放置砝码．改变盘中砝码总质量m，并测量P的加速度大小a，得到a－m图像．重力加速度大小为g.在下列a－m图像中，可能正确的是(　　 ) 　　　　　 　 　 　A　　　　　　　　　B 　 　 　 　C　　　　　　　　　D 【解析】　P在水平桌面上，且与桌面有摩擦，故添加砝码直到其重力等于物块P的最大静摩擦力，后继续添加砝码，P开始运动，根据牛顿第二定律可知F－Ff＝Ma，mg－Ff＝(m＋M)a 解得a＝＝·m 当m趋于无穷大时，加速度趋近等于g.故D正确，ABC错误． 【答案】　D 【例8】　(多选)(2025·黑吉辽蒙高考)如图(a)所示，倾角为θ的足够长斜面放置在粗糙水平面上．质量相等的小物块甲、乙同时以初速度v0沿斜面下滑，甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为μ1、μ2，整个过程中斜面相对地面静止．甲和乙的位置x与时间t的关系曲线如图(b)所示，两条曲线均为抛物线，乙的x－t曲线在t＝t0时切线斜率为0，则(　　) A．μ1＋μ2＝2tan θ B．t＝t0时，甲的速度大小为3v0 C．t＝t0之前，地面对斜面的摩擦力方向向左 D．t＝t0之后，地面对斜面的摩擦力方向向左 【解析】　位置x与时间t的图像的斜率表示速度，甲乙两个物块的曲线均为抛物线，则甲物块做匀加速运动，乙物块做匀减速运动，在t0时间内甲乙的位移可得x甲＝t0＝3x0，x乙＝t0＝x0 可得t0时刻甲物块的速度为v＝2v0，B错误； 甲物块的加速度大小为a1＝ 乙物块的加速度大小为a2＝ 由牛顿第二定律可得甲物块mg sin θ－μ1mg cos θ＝ma1 同理可得乙物块μ2mg cos θ－mg sin θ＝ma2 联立可得μ1＋μ2＝2tan θ，A正确； 设斜面的质量为M，取水平向左为正方向，由系统牛顿第二定律可得Ff＝ma1cos θ－ma2cos θ＝0 则t＝t0之前，地面和斜面之间摩擦力为零，C错误； t＝t0之后，乙物块保持静止，甲物块继续沿下面向下加速，由系统牛顿第二定律可得Ff′＝ma1cos θ 即地面对斜面的摩擦力向左，D正确． 【答案】　AD 【例9】　(2025·沈阳质监)在某次安全测试中，某款汽车在平直公路上行驶，突然发现前方有障碍物，智能系统识别后紧急恒力制动．从制动开始计时，该汽车的位移和时间的比值与t之间的关系图像如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．该汽车的初速度为20 m/s B．该汽车的初速度为6 m/s C．该汽车的加速度大小为4 m/s2 D．该汽车从制动到停止用时5 s 【解析】　由于汽车恒力制动，则可知该汽车制动后做匀减速直线运动，设该汽车制动后的加速度大小为a，由位移与时间的关系可得x＝v0t－at2，变式可得＝－at＋v0，结合题图可得v0＝20 m/s，a＝8 m/s2，故A正确，BC错误；根据速度与时间的关系可得，该汽车从制动到停止用时t0＝＝2.5 s，故D错误． 【答案】　A 【总结提升】 1．三种运动学图像 常见 图像 斜率k 面积 两图像交点 x－t 图像 ＝v 表示相遇 续表 常见 图像 斜率k 面积 两图像交点 v－t 图像 ＝a 位移x 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 2.三种动力学图像 F－t 图像 思路一：分段求加速度，利用运动学公式求解 思路二：动量定理，图线与t轴所围面积表示F的冲量 F－x 图像 思路一：分段求加速度，利用运动学公式求解 思路二：动能定理，图线与x轴所围面积表示力F做的功 a－F 图像 根据牛顿第二定律列式，再变换成a－F关系 例如：如图所示，F－μmg＝ma，a＝－μg，则a－F图像的斜率为，截距为－μg 3.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－v＝2ax 得v2＝v＋2ax 2a v －t图像 由x＝v0t＋at2 得＝v0＋at a v0 续表 非常规 图像(举例) 函数表达式 斜率k 纵截距b －图像 由x＝v0t＋at2 得＝v0＋a v0 a a－x图像 由v2－v＝2ax知图线与x轴所围面积等于，此面积与物体质量乘积表示动能的变化量 －x 面积表示运动时间 注意：－t图像与t轴围的面积不表示这段时间内物体的位移． [高考模拟冲关] 1．(2025·厦门质检)在身体素质测试“原地纵跳摸高”科目中，某同学快速下蹲后立即蹬伸竖直起跳．在此过程中，测得该同学竖直方向加速度a随时间t的变化关系如图所示，已知竖直向上为正方向，则该同学(　　 ) A．从A到B的过程中，处于超重状态 B．在B点时，速度为零 C．在C点时，恰好离开地面 D．从C到D的过程中，处于失重状态 【解析】　A．从A到B，加速度竖直向下，为失重状态，故A错误；B.B点加速度为零，速度不为零，故B错误；C.在离开地面之后，同学应只受重力作用，加速度为重力加速度，方向竖直向下且为定值，图像中C点之后加速度是逐渐反向增大的过程，所以C点时并非恰好离地，故C错误；D.从C到D，加速度竖直向下，为失重状态，故D正确． 【答案】　D 2．(2025·烟台一模)甲、乙两个小球先后从同一水平面的两个位置，以相同的初速度竖直向上抛出，小球距抛出点的高度h与时间t的关系图像如图所示．不计空气阻力，重力加速度为g，则两小球同时在同一水平线上时，距离抛出点的高度为(　　) A．gt B．g(t－t) C．g(t－t) D．g(t－t) 【解析】　根据竖直上抛运动规律，竖直向上运动到同一水平线上时，乙小球的运动时间为t＝甲小球到达的最高点高度为 h＝g()2＝gt 甲小球下落的高度为h′＝g(－)2＝gt 故该位置距离抛出点的高度为h″＝h－h′＝g(t－t).故选D. 【答案】　D 3．(2025·洛阳模拟)如图所示，竖直轻弹簧一端与地面相连，另一端与物块相连，物块处于静止状态．现对物块施加一个竖直向上的拉力F，使物块向上做初速度为零的匀加速直线运动，此过程中弹簧的形变始终在弹性限度内，则拉力F随时间t变化的图像可能正确的是(　　) 　 　A　　　　　　　　　B 　 　C　　　　　　　　　D 【解析】　物块处于静止状态时，弹簧弹力等于重力，弹簧处于压缩状态mg＝kx0 现给物体施加一个竖直向上的拉力F，做匀加速直线运动则有F0＋kx0－mg＝ma 当物体向上位移x，则有F＋k－mg＝ma整理得F－kx＝ma 物块做匀加速直线运动，有x＝at2联立可得F＝kat2＋ma可知拉力与时间图像呈抛物线形状．故选A. 【答案】　A 学科网（北京）股份有限公司 $