02 专题一 第2课时 力与直线运动（学生用书Word版）-【高考快车道】2026年高考物理大二轮专题复习与策略（广东专版）

　力与直线运动 真题呈现 2022·广东卷T3——运动学图像 2022·广东卷T13——力学综合问题中的匀变速直线运动 2023·广东卷T3——运动学图像 2024·广东卷T7——运动学图像 2024·广东卷T10——力学综合问题中的匀变速直线运动 2024·广东卷T14——受力分析、牛顿第二定律 2025·广东卷T10——受力分析、冲量 考情分析 高考对本讲的命题热点集中在匀变速直线运动相关规律及公式的应用、运动图像的分析。题型以选择题为主，较为综合的题目会涉及计算题，考查学生提取信息的能力和推理能力。命题的情境主要来自生活生产和体育活动中与直线运动有关的问题。 真题情境 2022·广东卷T3　2022·广东卷T13　2023·广东卷T3　2024·广东卷T7 2024·广东卷T10　　　2024·广东卷T14　　　2025·广东卷T10 突破点一　匀变速直线运动规律 1．匀变速直线运动的公式及常用方法 2．应注意的三类问题 (1)刹车问题：先判断车停下所用的时间，再选择合适的公式求解，常用逆向思维法。 (2)双向可逆类运动：全过程加速度的大小和方向均不变，故求解时可对全过程列式，但需注意x、v、a等矢量的正负及物理意义。 (3)追及相遇问题 ①紧抓“一图三式”，即：过程示意图，时间关系式、速度关系式和位移关系式。 ②在具体问题中，若后者能追上前者，则追上时，两者处于同一位置；若后者追不上前者，则当后者的速度与前者相等时，两者相距最近。 ③若被追赶的物体做匀减速运动，注意判断追上前该物体是否已停止运动。 [典例1]　(2025·江苏卷)新能源汽车在辅助驾驶系统测试时，感应到前方有障碍物立刻制动，做匀减速直线运动。2 s内速度由12 m/s减至0。该过程中加速度大小为(　　) A．2 m/s2　 B．4 m/s2 C．6 m/s2 D．8 m/s2 [听课记录]　________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ [典例2]　(2024·广东佛山二模)如图所示，质量为m的子弹水平射入并排放置的3块固定的、相同的木板，穿过第3块木板时子弹的速度恰好变为0。已知子弹在木板中运动的总时间为t，子弹在各块木板中运动的加速度大小均为a。子弹可视为质点，不计子弹重力。下列说法错误的是(　　) A．子弹穿过3块木板的时间之比为1∶2∶3 B．子弹的初速度大小为at C．子弹受到木板的阻力大小为ma D．子弹穿过第1块木板时与穿过第2块木板时的速度之比为∶1 [听课记录]　________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ [典例3]　t＝0时刻以10 m/s的初速度竖直向上抛出一个小球，t＝0.4 s时从同一地点又以10 m/s的初速度竖直向上抛出第二个小球，不计空气阻力，重力加速度取10 m/s2，则两小球在空中相遇的时刻为(　　) A．1.1 s B．1.2 s C．1.3 s　 D．1.4 s [听课记录]　________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ [典例4]　在沟谷深壑、地形险峻的山区，由于暴雨暴雪极易引发山体滑坡，并携带大量泥沙石块形成泥石流，发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施，甚至村镇等，造成巨大损失。现将泥石流运动过程进行简化，如图所示，假设一段泥石流(视为质量不变的滑块)从A点由静止开始沿坡体匀加速直线下滑，坡体倾角α＝53°，泥石流与坡体间的动摩擦因数μ＝，A点距离坡体底端B点的长度为108 m，泥石流经过B点时没有能量的损失，然后在水平面上做匀减速直线运动，加速度大小为5 m/s2。一辆汽车停在距离B点右侧80 m的C处，当泥石流到达B点时，司机发现险情，立即启动车辆并以4 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，以求逃生。重力加速度g取10 m/s2(已知sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)。求： (1)泥石流经过B点时的速度大小及由A点运动到B点所用的时间； (2)通过计算判断泥石流能否追上汽车。 [思路点拨]　(1)通过受力分析，分析物体的加速度，并利用运动学公式求解速度和时间。 (2)判断是否能追上的条件：计算共速时的位移差，并与初始距离比较。 [听课记录]　________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 突破点二　牛顿运动定律的应用 考向1　瞬时加速度问题 1．两类模型 2．两点注意 (1)力可以发生突变，但速度不能发生突变。 (2)轻绳、轻杆、轻弹簧某端突然无重物连接或不固定，三者弹力均突变为零。 [典例5]　(多选)(2025·甘肃卷)如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为2m的小球A，质量为m的小球B与A用细线相连，整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。现剪断细线，下列说法正确的是(　　) A．小球A运动到弹簧原长处的速度最大 B．剪断细线的瞬间，小球A的加速度大小为 C．小球A运动到最高点时，弹簧的伸长量为 D．小球A运动到最低点时，弹簧的伸长量为 [听课记录]　________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 考向2　动力学两类基本问题 1．动力学两类基本问题的解题思路 2．解题关键 (1)受力分析，一般沿加速度方向和垂直加速度方向进行分解，有时根据情况也可以把加速度进行正交分解。 (2)多过程问题，一定要明确各过程受力的变化、运动性质的变化、速度方向的变化等，抓住过渡点的速度或加速度。 [典例6]　随着人工智能技术的不断发展，无人机有着非常广阔的应用前景。如图所示，一架携药总质量m＝20 kg的无人机即将在田间执行喷洒药剂任务，无人机悬停在距一块试验田H1＝30 m的高空，t＝0时刻，它以加速度a1＝2 m/s2竖直向下匀加速运动h1＝9 m后，立即向下做匀减速运动直至速度为零，重新悬停，然后水平飞行喷洒药剂。若无人机田间作业时喷洒的安全高度为1～3 m，无人机下降过程中空气阻力恒为20 N，求：(g取10 m/s2) (1)无人机从t＝0时刻到重新悬停在H2＝1 m处的总时间t； (2)无人机在安全高度范围内重新悬停，向下匀减速时能提供的最大竖直升力大小； (3)若无人机在高度H3＝3 m处悬停时动力系统发生故障，失去竖直升力的时间为 s，要使其不落地，恢复升力时的最小加速度。 [听课记录]　________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 考向3　连接体模型 1．整体法与隔离法的选用技巧 整体法的 选取原则 连接体内各物体运动状态一致，且不需要分析物体之间的作用力 隔离法的 选取原则 连接体内各物体的运动状态不相同，或者需要求出系统内物体之间的作用力 整体法、隔 离法的交 替运用 连接体内各物体具有相同的运动状态，且需要求出物体之间的作用力，可以先整体求加速度，后隔离求连接体内物体之间的作用力 2．连接体问题中常见的临界条件 接触与脱离 接触面间弹力等于0 恰好发生滑动 摩擦力达到最大静摩擦力 绳子恰好断裂 绳子张力达到所能承受的最大值 绳子刚好绷直或松弛 绳子张力为0 3．常见连接体 接触面光滑，或μA＝μB 三种情况中，弹簧弹力、绳的张力大小相同且与接触面是否光滑无关 常用隔离法 续表 常会出现临界条件 [典例7]　(2025·安徽卷)如图，装有轻质光滑定滑轮的长方体木箱静置在水平地面上，木箱上的物块甲通过不可伸长的水平轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。乙拉着甲从静止开始运动，木箱始终保持静止。已知甲、乙质量均为1.0 kg，甲与木箱之间的动摩擦因数为0.5，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则在乙下落的过程中(　　) A．甲对木箱的摩擦力方向向左 B．地面对木箱的支持力逐渐增大 C．甲运动的加速度大小为2.5 m/s2 D．乙受到绳子的拉力大小为5.0 N [听课记录]　________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 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____________________________________________________________________ 考向2　动力学中的图像问题 1．常见三类题型 (1)已知物体受到的力随时间变化的图线，要求分析物体的运动情况。 (2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图线，要求分析物体的受力情况。 (3)由已知条件确定某物理量的变化图像。 2．解题两大策略 (1)分清图像的类别：分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其物理意义，掌握物理图像所反映的物理过程，会分析临界点。 (2)明确能从图像中获得哪些信息：把图像与具体的题意、情境结合起来，应用物理规律列出与图像对应的函数方程式，进而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断。 [典例9]　(2024·广东卷T7)如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定。木块从弹簧正上方H高度处由静止释放。以木块释放点为原点，取竖直向下为正方向，木块的位移为y，所受合外力为F，运动时间为t，忽略空气阻力，弹簧在弹性限度内。关于木块从释放到第一次回到原点的过程中。其F-y图像或y-t图像可能正确的是(　　) A　　　　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　　　　D [听课记录]　________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 1/1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　力与直线运动 突破点一 典例1　C　[根据运动学公式v＝v0＋at，代入数值解得a＝－6 m/s2，故加速度大小为6 m/s2。故选C。] 典例2　A　[把子弹的运动看成从右向左的初速度为零的匀加速直线运动，则有3d＝at2，2d＝at'2，d＝at″2，解得t＝，t'＝，t″＝，子弹穿过3块木板的时间之比为t1∶t2∶t3＝(t－t')∶(t'－t″)∶t″＝(－)∶(－1)∶1，故A错误，与题意相符；根据0＝v0－at，解得v0＝at，故B正确，与题意不符；由牛顿第二定律，可得f＝ma，故C正确，与题意不符；子弹穿过第1块木板时与穿过第2块木板时的速度之比为v1∶v2＝at'∶at″＝∶1，故D正确，与题意不符。本题选错误的，故选A。] 典例3　B　[设抛出第二个小球经时间t'与第一个小球相遇，由竖直上抛运动公式，则有v0(t'＋0.4 s)－g(t'＋0.4 s)2＝v0t'－gt'2，解得t'＝0.8 s，则两小球在空中相遇的时刻为t″＝0.8 s＋0.4 s＝1.2 s，故选B。] 典例4　解析：(1)设泥石流质量为m，从A到B，由牛顿第二定律得mgsin α－μmgcos α＝ma 解得a＝6 m/s2 根据运动学公式可得－0＝2axAB 解得vB＝36 m/s 根据运动学公式vB＝at 可得t＝6 s。 (2)设汽车开始运动到与泥石流速度相等所用时间为t1，则有vB－a1t1＝a2t1 解得t1＝4 s 泥石流在水平面上运动的位移为x1＝vBt1－a1 解得x1＝104 m 汽车在水平面上运动的位移为x2＝a2 解得x2＝32 m 共速时二者的距离为Δx＝x2＋x0－x1＝8 m>0 所以泥石流追不上汽车。 答案：(1)36 m/s　6 s　(2)追不上 突破点二 典例5　BC　[剪断细线后，弹力大于A的重力，则A先向上做加速运动，随弹力的减小，向上的加速度减小，当加速度为零时速度最大，此时弹力等于重力，弹簧处于拉伸状态，选项A错误；剪断细线之前，F弹＝3mg，剪断细线瞬间弹簧弹力不变，对A由牛顿第二定律得F弹－2mg＝2ma，解得A的加速度a＝，选项B正确；剪断细线之前弹簧伸长量x1＝，剪断细线后A做简谐运动，在平衡位置时弹簧伸长量x2＝，即振幅为A＝x1－x2＝，由对称性可知小球A运动到最高点时，弹簧伸长量为，选项C正确；由上述分析可知，小球A运动到最低点时，弹簧伸长量为，选项D错误。故选BC。] 典例6　解析：(1)无人机向下做匀加速运动过程有 h1＝a1 得t1＝3 s v1＝a1t1＝6 m/s 无人机向下做匀减速过程有H1－h1－H2＝t2 得t2＝ s 所以总时间t＝t1＋t2＝ s。 (2)无人机减速过程有0－＝－2a2h2 无人机重新悬停时距试验田的安全高度H'2＝3 m 时加速度a2最大，由H'2＝H1－h1－h2得h2＝18 m 解得a2＝1 m/s2 无人机向下做匀减速运动时，由牛顿第二定律可得 F＋f－mg＝ma2 解得最大竖直升力的大小F＝200 N。 (3)失去竖直升力后，由牛顿第二定律mg－f＝ma3， 恢复动力时v＝a3t3，解得v＝6 m/s， 设恢复升力时的最小加速度为a4， H3＝＋ 联立解得a4＝18 m/s2。 答案：(1) s　(2)200 N　(3)18 m/s2 典例7　C　[因为物块甲向右运动，木箱静止，根据相对运动与摩擦力方向的关系，甲对木箱的摩擦力方向向右，A错误；设乙运动的加速度为a，只有乙有竖直向下的恒定加速度，对甲、乙和木箱，由整体法，竖直方向受力分析有FN＝M总g－ma，则地面对木箱的支持力大小不变，B错误；设绳子的弹力大小为T，对甲受力分析有T－μmg＝ma，对乙受力分析有mg－T＝ma，联立解得a＝2.5 m/s2，T＝7.5 N，C正确，D错误。故选C。] 突破点三 典例8　A　[v-t图像的斜率表示加速度，由题图可知0～t1时间内加速度为负且恒定，速度为正，加速度方向与速度方向相反，故0～t1内，汽车做匀减速直线运动，故A正确；t1～t2内，汽车做匀速直线运动，故B错误；0～t1内加速度为负，t2～t3内加速度为正，故0～t1和t2～t3内，汽车加速度方向相反，故C错误；0～t1和t2～t3内，汽车速度方向相同，均为正，故D错误。故选A。] 典例9　B　[在木块下落H高度之前，木块所受合外力为木块的重力保持不变，即F＝mg，当木块接触弹簧后，弹簧弹力向上，则木块的合外力F＝mg－k(y－H)，到合外力为零前，随着y增大F减小，当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点过程中木块所受合外力向上，随着y增大F增大，故B正确，A错误；在木块下落H高度之前，木块做匀加速直线运动，根据y＝gt2，速度逐渐增大，y-t图像斜率逐渐增大，当木块接触弹簧后到合外力为零前，根据牛顿第二定律mg－k(y－H)＝F＝ma，木块的速度继续增大，做加速度减小的加速运动，所以y-t图像斜率继续增大，当弹簧弹力大于木块的重力后到最低点过程中 F＝k(y－H)－mg，木块所受合外力向上，木块做加速度增大的减速运动，所以y-t图像斜率减小，到达最低点后，木块向上运动，经以上分析可知，木块先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，再做匀减速直线运动到最高点，y-t图像如图所示，故C、D错误。故选B。] 学科网（北京）股份有限公司 $