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1、第2讲力与直线运动主干知识体系核心再现及学科素养知识规律(1)匀变速直线运动规律公式的两性条件性：物体必须做匀变速直线运动矢量性：公式都是矢量性(2)牛顿第二定律的“四性”矢量性：Fma是矢量式，a与F同向瞬时性：力与加速度同时产生，同时变化同体性：Fma中，F、m、a对应同一物体独立性：分力产生的加速度相互独立(3)运动图象六要素轴；线；斜率；截距；交点；面积思想方法(1)物理思想：极限思想、逆向思维、理想实验、分解思想(2)学习方法：比例法、图象法、控制变量法、整体法、隔离法、合成分解法.1(2018全国卷，14)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动在启动阶段，列车的动
2、能()A与它所经历的时间成正比B与它的位移成正比C与它的速度成正比D与它的动量成正比BA错：速度vat，动能Ekmv2ma2t2，与经历的时间的平方成正比B对：根据v22ax，动能Ekmv2m2axmax，与位移成正比C错：动能Ekmv2，与速度的平方成正比D错：动量pmv，动能Ekmv2，与动量的平方成正比2(2018全国卷，16)如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是()A设物块P静止时，弹簧的长度为x0，物块P受重力
3、mg、弹簧弹力k(lx0x)及力F，根据牛顿第二定律，得Fk(lx0x)mgma且k(lx0)mg故Fkxma.根据数学知识知Fx图像是截距为ma的一次函数图像3(2018全国卷，19)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示已知两车在t2时刻并排行驶下列说法正确的是()A两车在t1时刻也并排行驶B在t1时刻甲车在后，乙车在前C甲车的加速度大小先增大后减小D乙车的加速度大小先减小后增大BDA错、B对：0t1时间内，v乙v甲；t1t2时间内，v甲v乙，t2时刻相遇，但0t1时间内两者的位移差小于t1t2时间内两者的位移差，则t1时刻甲在乙的后面；C错、D
4、对：由图像的斜率知，甲、乙两车的加速度均先减小后增大4(2018全国卷，18)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示下列说法正确的是()A在t1时刻两车速度相等B从0到t1时间内，两车走过的路程相等C从t1到t2时间内，两车走过的路程相等D从t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等CDA错：xt图像斜率表示两车速度，则可知t1时刻乙车速度大于甲车速度B错：由两图线的纵截距知，出发时甲在乙前面，t1时刻图线相交表示两车相遇，可得0到t1时间内乙车比甲车多走了一段距离C、D对：t1和t2两图线相交，表明两车均在同一位置，从t1
5、到t2时间内，两车走过的路程相等；在t1到t2时间内，两图线有斜率相等的一个时刻，即该时刻两车速度相等提示多项选择题中，A、B项已经确定错误，C、D项可不分析5(2018全国卷，24)(12分)汽车A在水平冰雪路面上行驶驾驶员发现其正前方停有汽车B，立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B.两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了4.5 m，A车向前滑动了2.0 m已知A和B的质量分别为2.0103kg和1.5103kg，两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10，两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小g10 m/s2.求：(1)碰撞后的瞬间B车速度的大小
6、；(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小；解析(1)设B车的质量为mB，碰后加速度大小为aB.根据牛顿第二定律有mBgmBaB式中是汽车与路面间的动摩擦因数设碰撞后瞬间B车速度的大小为vB，碰撞后滑行的距离为sB.由运动学公式有v2aBsB联立式并利用题给数据得vB3.0 m/s(2)设A车的质量为mA，碰后加速度大小为aA，根据牛顿第二定律有mAgmAaA设碰撞后瞬间A车速度的大小为vA，碰撞后滑行的距离为sA，由运动学公式有v2aAsA设碰撞前的瞬间A车速度的大小为vA.两车在碰撞过程中动量守恒，有mAvAmAvAmBvB联立式并利用题给数据得vA4.3 m/s答案(1)3.0 m/s(2)4.
7、3 m/s考情分析命题特点与趋势1近几年高考对本讲的考查比较全面，题型以选择题为主，也涉及较为综合的计算题匀变速直线运动的规律、运动学图象问题、牛顿运动定律的应用是命题的热点2借助“传送带”“平板车”“滑块木板”模型，综合考查牛顿运动定律、受力分析、运动过程分析的计算题，会成为高考中的压轴性题目3以“机车运动”“追及相遇”为背景的实际问题也会成为高考命题的热点，应引起足够重视解题要领1解答运动学公式与牛顿第二定律综合应用的问题，需要注意两个关键点(1)两分析物体受力情况分析，同时画出受力示意图；物体运动规律分析，同时画出运动情境图(2)两个桥梁加速度是联系运动和力的桥梁；速度是各物理过程相互联
8、系的桥梁2解决图象类问题要紧紧抓住两个方面(1)要明白xt、vt图象的特点及区别；(2)要将物体的运动图象转化为物体的运动模型高频考点一运动学基本规律备考策略1牢记解决匀变速直线运动问题的4种常用方法2匀变速直线运动问题规范解题“4个步骤” 命题视角考向1运动学基本规律的应用例1一个物体从静止开始做匀加速直线运动，以T为时间间隔，在第三个T时间内位移是3 m，第三个T时间末的瞬时速度为3 m/s，则()A物体的加速度是1 m/s2B第一个T时间末的瞬时速度为0.6 m/sC时间间隔T1 sD物体在第1个T时间内的位移为0.6 mD初速度为0的匀加速直线运动，连续相等时间内通过的位移之比为135
9、，据此判断第一个T时间内的位移x13 m0.6 m，选项D正确；第二个T时间内的位移x23 m1.8 m，由v02a(x1x2x3)，得a m/s2，选项A错误；由xaT2得x2x1aT2，解得T s，选项C错误；第一个T时间末的瞬时速度v1aT1 m/s，选项B错误考向2追及相遇问题例2为了保障市民出行安全，减少交通事故，交管部门强行推出了“电子眼”，此后机动车闯红灯大幅度减少现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为10 m/s.当两车快要到十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车(反应时间忽略不计)，乙车司机为了避免与甲车相撞也紧
10、急刹车，但乙车司机反应较慢(反应时间为0.5 s)已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4，乙车紧急刹车时制动力为车重的0.5，g取10 m/s2.问：(1)若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15 m，他采取上述措施能否避免闯红灯？(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离？解法指导(1)两车在司机的反应时间内做匀速运动，这一点要记住(2)两车避免相撞的临界条件是在同一位置处，后车的速度等于前车的速度. 解析(1)甲车紧急刹车的加速度为a10.4g4 m/s2甲车停下来所需时间t12.5 s甲车滑行距离s12.5 m由于12.5 m15 m，所以甲车能避免闯红灯(2)
11、设甲、乙两车行驶过程中至少应保持距离s0，在乙车刹车t2时刻两车速度相等，则有：乙车紧急刹车的加速度大小为a20.5g5 m/s2由v1v2得v0a1(t2t0)v0a2t2，解得t22.0 s此过程中乙的位移：x乙v0t0v0t2a2t15 m甲的位移：x甲v0(t0t2)a1(t0t2)212.5 m所以两车安全距离至少为：s0x乙x甲2.5 m答案(1)能(2)2.5 m考向3运动学图象的理解与分析例3(2018湖北省武汉市高三二月调研)(多选)甲、乙两个物体在同一直线上运动，其xt图像如图所示，其中直线b与曲线a相切于点(4，15)已知甲做匀变速直线运动，下列说法正确的是()A前4 s
12、内两物体运动方向相同B前4 s内甲的平均速度是乙的平均速度的倍Ct0时刻，甲的速度大小为9 m/sD甲的加速度大小为2 m/s2ADxt图象的斜率的正负表示运动的方向，故前4 s内两物体运动方向相同，均为负方向，故A正确；甲做匀变速直线运动，则甲的xt图象对应于a；前4 s内甲的平均速度为：v16 m/s，前4 s乙的平均速度为：v22 m/s，故前4 s内甲的平均速度是乙的平均速度的3倍，故B错误；t0时刻，甲的位移为9 m，速度无法求解，故C错误；甲时匀加速，只能得到运动时间和4 s末的速度，故无法求解加速度，故D错误；故选A.点睛位移图象和速度图象都表示物体做直线运动，抓住位移图象的斜率
13、等于速度是分析的关键，知道，平均速度等于位移除以时间归纳反思1“一画、二选、三注意”解决匀变速直线运动问题2追及问题的解题思路和注意事项(1)解题思路(2)注意事项：若被追赶的物体做匀减速运动，一定要注意追上前该物体是否已停止运动，另外还要注意最后对解的讨论分析 题组突破11.(2018山东省潍坊市昌乐县二中高三下学期质检)一质点做匀加速直线运动，并规定了正方向若已知质点在一段时间t内的末速度v及加速度a，则质点此段运动的初速度可表示为()AvatBvat CvatDvatB采用逆向思维，质点做匀减速直线运动，相当于初速度为v，加速度大小为a，则初速度可表示为v0vat.故B正确，A、C、D错
14、误故选B.12.(多选)甲、乙两物体从不同点出发且在同一条直线上运动，它们的vt图象如图所示，已知t2 s时两车相遇，则下列说法正确的是()At1 s时，甲车在前，乙车在后Bt0 s时，甲、乙车距离x03 mCt6 s时，甲车在前，乙车在后D35 s内两车的平均速度相同BD02 s内甲车的位移x甲24 m4 m，x乙21 m1 m，t2 s时两车相遇，甲车的位移比乙车大，也就是甲车追及乙车，所以，t1 s时，甲车在后，乙车在前，故A错误；t0 s时，甲、乙车距离x0x甲x乙3 m，故B正确；26 s内甲乙两车的位移相等，t2 s时两车相遇，所以t6 s两车也相遇，故C错误；35 s内两车vt图象围成的面积相等，故位移相等，时间间隔相等，所以平均速度也相等，故D正确13.(2018高三洛阳检测)甲、乙两人在某一直道上完成200 m的赛跑，他们同时、同地由静止开始运动，都经过4 s的匀加速，甲的爆发力比乙强，加速过程甲跑了20 m、乙跑了18 m；然
