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1、专题二专题二: :力与直线运动力与直线运动专题解说专题解说一一. .命题趋向与考点命题趋向与考点力和直线运动历来是高考的热点力和直线运动历来是高考的热点, ,它不仅涉及它不仅涉及 力学中对物体的受力分析和牛顿定律的应用力学中对物体的受力分析和牛顿定律的应用, ,还常还常 常涉及带电粒子在电磁场和复合场中的运动问题常涉及带电粒子在电磁场和复合场中的运动问题. . 近几年的高考题中有速度、位移、加速度的矢量性近几年的高考题中有速度、位移、加速度的矢量性 考查的选择题考查的选择题, ,也有运用牛顿定律解决的计算题也有运用牛顿定律解决的计算题, ,还还 有对带电粒子在电磁场以及复合场中的运动的综合有对
2、带电粒子在电磁场以及复合场中的运动的综合 题题. .特别是以实际问题为背景命题特别是以实际问题为背景命题, ,如以交通、体育如以交通、体育 、人造卫星、天体物理和日常生活等方面的问题为、人造卫星、天体物理和日常生活等方面的问题为 背景背景, ,重点考查获取并处理信息重点考查获取并处理信息, ,去粗取精，把实际去粗取精，把实际 问题转化成物理问题的能力问题转化成物理问题的能力. .质点在直线运动问题质点在直线运动问题 中应用牛顿定律中应用牛顿定律, ,高考热点是物体沿斜面的运动和高考热点是物体沿斜面的运动和 运动形式发生变化两类问题。运动形式发生变化两类问题。 专题解说专题解说一一. .命题趋向
3、与考点命题趋向与考点 1 1、描述运动的物理量的矢量性和运算公式、描述运动的物理量的矢量性和运算公式. . 2 2、匀变速直线运动中的常用比例和平均速度与初、末、匀变速直线运动中的常用比例和平均速度与初、末 速度关系。速度关系。 3 3、直线运动中的追赶问题和追击问题中的临界条件。、直线运动中的追赶问题和追击问题中的临界条件。 灵活运用牛顿第二定律和运动学公式分析解决问题灵活运用牛顿第二定律和运动学公式分析解决问题. . 4 4、利用速度图象，从速度、位移的角度分析运动的物、利用速度图象，从速度、位移的角度分析运动的物 理过程，同时分析带电粒子的受力情况，从而对粒子运理过程，同时分析带电粒子的
4、受力情况，从而对粒子运 动的有关问题作出正确的判断。动的有关问题作出正确的判断。 5 5、带电粒子在电磁场或复合场中的运动，一般难度较、带电粒子在电磁场或复合场中的运动，一般难度较 大，对空间想象能力、物理过程、运动规律的综合分析大，对空间想象能力、物理过程、运动规律的综合分析 能力等要求较高。能力等要求较高。F F与与v v0 0在同在同 一直线上一直线上F F与与v v0 0成成 一夹角一夹角匀变速曲线运动匀变速曲线运动平抛运动平抛运动恒力恒力F F F F0 0F F=0=0匀速直线运动匀速直线运动匀变速直线运动匀变速直线运动 运动力力牛顿运动定律牛顿运动定律F F的大小与相对于平衡位置
5、的的大小与相对于平衡位置的 位移成正比，方向与位移相反位移成正比，方向与位移相反F F的大小不变，方向总与速度垂直的大小不变，方向总与速度垂直F F的方向始终与的方向始终与v v0 0在同一直线上在同一直线上变力变力F F匀速圆周运动匀速圆周运动简谐运动简谐运动变速直线运动变速直线运动自由落体运动自由落体运动竖直上抛运动竖直上抛运动专题解说专题解说二二. .知识概要与方法知识概要与方法匀 变 速 直 线 运 动条件合力大小恒定 方向与速度共直线类 型规 律vt=v0+ats=v0t+at2/2vt2-v02=2as v=(vt+v0)/2=vt/2 s=aT2F合=ma ,W合= Ek,I合=
6、 p,E1=E2,p1=p2匀加速直线运动自由落体匀减速直线运动单向匀减速直线运动双向匀减速直线运动竖直上抛专题解说专题解说二二. .知识概要与方法知识概要与方法专题解说专题解说二二. .知识概要与方法知识概要与方法从物体的受力情况去推断物体运动情况；或从物体从物体的受力情况去推断物体运动情况；或从物体 运动情况去推断物体的受力情况运动情况去推断物体的受力情况是动力学的两大基是动力学的两大基 本问题本问题。 思路和步骤是：思路和步骤是： 领会问题的情景，在问题给出的信息中，提取领会问题的情景，在问题给出的信息中，提取 有用信息，构建出正确的物理模型；有用信息，构建出正确的物理模型； 合理选择研
7、究对象；合理选择研究对象； 分析研究对象的受力情况和运动情况；分析研究对象的受力情况和运动情况； 正确建立坐标系；正确建立坐标系； 运用牛顿运动定律和运动学的规律列式求解。运用牛顿运动定律和运动学的规律列式求解。 在分析具体问题时，要根据具体情况灵活运用隔离法和整在分析具体问题时，要根据具体情况灵活运用隔离法和整 体法，要善于捕捉隐含条件，要重视临界状态分析。体法，要善于捕捉隐含条件，要重视临界状态分析。专题聚焦专题聚焦1.1.重力、弹力、摩擦力作用下的重力、弹力、摩擦力作用下的 直线运动问题直线运动问题 例例1.1.原地起跳时原地起跳时, ,先屈腿下蹲先屈腿下蹲, ,然后突然蹬地然后突然蹬地
8、. .从开始蹬地到从开始蹬地到 离地是加速过程离地是加速过程( (视为匀加速视为匀加速) )加速过程中重心上升的距离加速过程中重心上升的距离 称为称为“ “加速距离加速距离” ”. .离地后重心继续上升离地后重心继续上升, ,在此过程中重心上在此过程中重心上 升的最大距离称为升的最大距离称为“ “竖直高度竖直高度” ”. .现有下列数据现有下列数据: :人原地上跳人原地上跳 的的“ “加速距离加速距离” ”d d1 1=0.50m,“=0.50m,“竖直高度竖直高度” ”h h1 1=1.0m;=1.0m;跳蚤原地上跳蚤原地上 跳的跳的“ “加速距离加速距离” ”d d2 2=0.00080m
9、,“=0.00080m,“竖直高度竖直高度” ”h h2 2=0.10m.=0.10m.假想假想 人具有与跳蚤相等的起跳加速度人具有与跳蚤相等的起跳加速度, ,而而“ “加速距离加速距离” ”仍为仍为 0.50m,0.50m,则人上跳的则人上跳的“ “竖直高度竖直高度” ”是多少？（是多少？（0505全国全国） 解解: :用用a a表示跳蚤起跳的加速度，表示跳蚤起跳的加速度，v v表示离地时的速度，则表示离地时的速度，则 对加速过程和离地后上升过程分别有对加速过程和离地后上升过程分别有v v2 2=2ad=2ad2 2v v2 2=2gh=2gh2 2 若假想人具有和跳蚤相同的加速度若假想人具
10、有和跳蚤相同的加速度a,a,令令V V表示在这种假想表示在这种假想 下人离地时的速度，下人离地时的速度，H H 表示与此相应的竖直高度，则对加表示与此相应的竖直高度，则对加 速过程和离地后上升过程分别有速过程和离地后上升过程分别有V V2 2=2ad=2ad1 1V V2 2=2gH=2gH 由以上各式可得由以上各式可得H=hH=h2 2d d1 1/d/d2 2, , 代入数值得代入数值得 H=63mH=63m例例2 2：如图示，传送带与水平面夹角为如图示，传送带与水平面夹角为 37370 0, ,并以并以v=10m/sv=10m/s运行，在传送带的运行，在传送带的A A端轻轻放一个小物体端
11、轻轻放一个小物体 ，物体与传送带之间的动摩擦因数，物体与传送带之间的动摩擦因数=0.5,AB=0.5,AB长长1616米米, ,求：求： 以下两种情况下物体从以下两种情况下物体从A A到到B B所用的时间所用的时间. . （1 1）传送带顺时针方向转动）传送带顺时针方向转动 （2 2）传送带逆时针方向转动）传送带逆时针方向转动AB解：解： （1 1）传送带顺时针方向转动时受力如图示：）传送带顺时针方向转动时受力如图示：vNfmgmg sinmg cos= m aa = gsingcos= 2m/s2S=1/2a t2专题聚焦专题聚焦ABv（2 2）传送带逆时针方向转动物体受力如图）传送带逆时针
12、方向转动物体受力如图 Nf mg开始摩擦力方向向下开始摩擦力方向向下, ,向下匀加速运动向下匀加速运动 a a=g sin37=g sin370 0 + g cos37+ g cos370 0 = 10m/s= 10m/s2 2t t1 1=v/=v/a a=1s S=1s S1 1=1/2 at=1/2 at2 2 =5m S=5m S2 2=11m=11m1 1秒后，速度达到秒后，速度达到10m/s10m/s，摩擦力方向变为向上摩擦力方向变为向上 Nfm ga a2 2=g sin37=g sin370 0 -g cos37-g cos370 0 = 2 m/s= 2 m/s2 2物体以初
13、速度物体以初速度v=10m/sv=10m/s向下作匀加速运动向下作匀加速运动 S S2 2= vt= vt2 2+1/2+1/2a a2 2 t t2 22 2 11=10 t11=10 t2 2+1/22t+1/22t2 22 2t t2 2=1s=1s t=tt=t1 1+t+t2 2=2s=2s专题聚焦专题聚焦专题聚焦专题聚焦A AB Ba a例例3 3一小圆盘静止在桌布上，位于一方一小圆盘静止在桌布上，位于一方 桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的ABAB边重合，如图边重合，如图 。已知盘与桌布间的动摩擦因数为。已知盘与桌布间的动摩擦因数为1 1，盘
14、与桌面间的动，盘与桌面间的动 摩擦因数为摩擦因数为2 2。现突然以恒定加速度。现突然以恒定加速度a a将桌布抽离桌面，将桌布抽离桌面， 加速度方向是水平的且垂直于加速度方向是水平的且垂直于ABAB边。若圆盘最后未从桌面边。若圆盘最后未从桌面 掉下，则加速度掉下，则加速度a a满足的条件是什么？满足的条件是什么？( (以以g g表示重力加速表示重力加速 度度) ) （0404浙江）浙江） 解：解： 设圆盘的质量为设圆盘的质量为m m，桌长为，桌长为l l，在桌布从圆盘上抽出的过程中，在桌布从圆盘上抽出的过程中 ，盘的加速度为，盘的加速度为a a1 1，有，有1 1mg=mamg=ma1 1桌布抽
15、出后，盘在桌面上作匀减速运动，以桌布抽出后，盘在桌面上作匀减速运动，以a a2 2表示表示 加速度的大小，有加速度的大小，有2 2mg=mamg=ma2 2专题聚焦专题聚焦盘没有从桌面上掉下的条件是盘没有从桌面上掉下的条件是 设桌布从盘下抽出所经历时间为设桌布从盘下抽出所经历时间为t t，在这段时间内，在这段时间内 桌布移动的距离为桌布移动的距离为x x，有，有 而而 设盘刚离开桌布时的速度为设盘刚离开桌布时的速度为v v1 1，移动的距离为，移动的距离为x x1 1， 离开桌布后在桌面上再运动距离离开桌布后在桌面上再运动距离x x2 2后便停下，有后便停下，有 由以上各式解得由以上各式解得
16、A AB Ba a专题聚焦专题聚焦2 2相遇与追及类问题相遇与追及类问题 ( (此类问题在近五年高考试卷中尚未出现过此类问题在近五年高考试卷中尚未出现过) ) 例例4 4 甲、乙两车相距甲、乙两车相距s s，同时同向运动，乙在前面做加，同时同向运动，乙在前面做加 速度为速度为a a1 1、初速度为零的匀加速运动，甲在后面做加速度、初速度为零的匀加速运动，甲在后面做加速度 为为a a2 2、初速度为、初速度为v v0 0的匀加速运动，试讨论两车在运动过程的匀加速运动，试讨论两车在运动过程 中相遇次数与加速度的关系中相遇次数与加速度的关系. . 分析分析: : 由于两车同时同向运动由于两车同时同向运动, ,故有故有v v
