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1、第2讲力与物体的直线运动知识必备1.匀变速直线运动的“四类公式”2.符号法则(1)匀变速直线运动的“四类公式”都是矢量式，应用时注意各量符号的确定。(2)一般情况下，取初速度的方向为正方向。3.牛顿第二定律F合ma。4.典型运动的动力学特征(1)F合0，物体做匀速直线运动或静止。(2)F合0且与v共线，物体做变速直线运动。F合不变，物体做匀变速直线运动。5.必须辨明的“4个易错易混点”(1)物体做加速或减速运动取决于速度与加速度方向间的关系。(2)“刹车”问题要先判断刹车时间，再分析计算。(3)力是改变运动状态的原因，惯性大小只与质量有关。(4)物体的超重、失重状态取决于加速度的方向，与速度方
2、向无关。,备考策略1.抓好“两个分析、两个桥梁”，攻克动力学问题(1)两分析物体受力情况分析，同时画出受力示意图；物体运动情况分析，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系的桥梁。2.解决图象类问题“四个注意”、“一个关键”(1)“四个注意”xt图象和vt图象描述的都是直线运动，而不是曲线运动。xt图象和vt图象不表示物体运动的轨迹。xt图象中两图线的交点表示两物体相遇，而vt图象中两图线的交点表示两物体速度相等。at图象中，图线与坐标轴围成的面积表示速度的变化量；vt图象中，图线与坐标轴围成的面积表示位移；而xt图象中，图线与坐标轴围成的面积则无
3、实际意义。(2)“一个关键”要将物体的运动图象转化为物体的运动模型。匀变速直线运动规律的应用【真题示例1】 (2016全国卷，16)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍。该质点的加速度为()A. B. C. D.解析动能变为原来的9倍，则物体的速度变为原来的3倍，即v3v0，由s(v0v)t和a得a，故A正确。答案A【真题示例2】 (2017全国卷，25)真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v0，在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变。持续一段时间t1后，又突然将
4、电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点。重力加速度大小为g。(1)求油滴运动到B点时的速度；(2)求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t1和v0应满足的条件。已知不存在电场时，油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍。解析(1)设油滴质量和电荷量分别为m和q，油滴速度方向向上为正。油滴在电场强度大小为E1的匀强电场中做匀速直线运动，故匀强电场方向向上。在t0时，电场强度突然从E1增加至E2时，油滴做竖直向上的匀加速运动，加速度方向向上，大小a1满足qE2mgma1油滴在时刻t1的速度为v1v0a1t1电场
5、强度在时刻t1突然反向，油滴做匀变速直线运动，加速度方向向下，大小a2满足qE2mgma2油滴在时刻t22t1的速度为v2v1a2t1由式得v2v02gt1(2)由题意，在t0时刻前有qE1mg油滴从t0到时刻t1的位移为s1v0t1a1t油滴在从时刻t1到时刻t22t1的时间间隔内的位移为s2v1t1a2t由题给条件有v2g(2h)式中h是B、A两点之间的距离。若B点在A点之上，依题意有s1s2h由式得E222()2E1为使E2E1，应有22()21即当0t1(1)或t1(1)才是可能的；条件式和式分别对应于v20和v20两种情形。若B在A点之下，依题意有s2s1h由式得E222()2E1为
6、使E2E1，应有22()21即t1(1)另一解为负，不符合题意，已舍去。答案(1)v02gt1(2)见解析真题感悟1.高考考查特点(1)高考题注重基本概念的理解及基本公式及推论的灵活应用，计算题要注意数学知识的应用，如2017全国卷第25题考查了不等式的求解。(2)熟练掌握运动学的基本规律及推论，实际问题中做好过程分析及运动中的规律选取是解题的关键。2.解题常见误区及提醒(1)基本概念、公式及基本推论记忆不准确，应用不灵活。 (2)实际问题中过程不清晰，时间关系、速度关系、位移关系把握不准。(3)解决追及相遇问题时，要抓住题目中的关键词语(如“刚好”“最多”“至少”等)。预测1匀变速直线运动规
7、律的灵活选用预测2追及相遇问题预测3应用匀变速直线运动规律解决生活实际问题1.(2017福建省毕业班质量检查)如图1，a、b、c、d为光滑斜面上的四个点。一小滑块自a点由静止开始下滑，通过ab、bc、cd各段所用时间均为T。现让该滑块自b点由静止开始下滑，则该滑块()图1A.通过bc、cd段的时间均大于TB.通过c、d点的速度之比为12C.通过bc、cd段的位移之比为13D.通过c点的速度等于通过bd段的平均速度解析当滑块由a点静止下滑时，滑块沿光滑的斜面做匀加速直线运动，加速度大小为a。假设ab段的间距为x，则bc段、cd段的间距应分别为3x、5x，xbcxcd35，C错误；如果滑块由b点静
8、止释放，显然滑块通过bc段、cd段的时间均大于T，A正确；滑块在c点的速度应为v1，滑块在d点的速度应为v2，则v1v2，B错误；因为xbcxcd35，显然通过c点的时刻不是bd的中间时刻，则滑块通过c点的速度不等于bd段的平均速度，D错误。答案A2.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急刹车，但乙车司机反应较慢(反应时间
9、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 mx2x3，故当足球停止运动时，前锋队员仍没有追上足球，设前锋队员又运动
10、了t3时间才追上足球，如图，则有x1(x2x3)vmt3，代入数据解得t30.5 s。故前锋队员追上足球所用的总时间tt1t36.5 s。答案(1)36 m(2)6.5 s归纳总结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。直线运动中的图象问题【真题示例】 (多选)(2016全国卷，21)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其vt图象如图3所示。已知两车在t3 s时并排行驶，则()图3A.在t1 s时，甲车在乙车后B.在t0时，甲车在乙
11、车前7.5 mC.两车另一次并排行驶的时刻是t2 sD.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m解析根据vt图，甲、乙都沿正方向运动。t3 s时，甲、乙相遇，此时v甲30 m/s，v乙25 m/s，由vt图线所围面积对应位移关系知，03 s内甲车位移x甲330 m45 m，乙车位移x乙3(1025) m52.5 m。故t0时，甲、乙相距x1x乙x甲7.5 m，即甲在乙前方7.5 m，B选项正确；01 s内，x甲110 m5 m，x乙1(1015) m12.5 m，x2x乙x甲7.5 mx1，说明甲、乙第一次相遇，A、C错误；甲、乙两次相遇地点之间的距离为xx甲x甲45 m5 m
12、40 m，所以D选项正确。答案BD真题感悟1.高考考查特点(1)以选择题型为主，重在考查vt图象的意义及图象信息的提取能力。2017年没有考查vt图象，2018年考查的几率很大。(2)明确图象交点、斜率、截距的意义，并将图象信息与物体的运动过程相结合是解题的关键。2.解题常见误区及提醒(1)vt图象、xt图象不是物体运动轨迹，均反映物体直线运动的规律。(2)在vt图象中误将交点认为此时相遇。(3)图象与动力学相结合的题目中不能正确地将图象信息和运动过程相结合。预测1运动学中的vt图象问题预测2动力学中的图象问题1.(2017广西重点高中高三一模)甲、乙两车同时从同一地点沿着平直的公路前进，它们运动的vt 图象如图4所示，下列说法正确的是()图4A.两车在t
