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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；(2)“一个关键” 要将物体的运动图
3、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.【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；
4、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。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
5、“刚好”“最多”“至少”等)。预测1匀变速直线运动规律的灵活选用预测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()A.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
6、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
7、等于前车的速度。3.足球比赛中，经常使用“边路突破、下底传中”的战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中。如图2，某足球场长90 m、宽60 m，攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出，足球在地面上的运动可视为初速度为12 m/s的匀减速直线运动，减速过程的加速度大小为2 m/s2。(1)足球从开始减速到停下来的位移为多大？(2)若足球开始做匀减速直线运动的同时，该前锋队员沿边线向前追赶足球，该队员的启动过程可视为初速度为零、加速度为2 m/s2的匀加速直线运动，他能达到的最大速度为8 m/s，则该前锋队员经过多长时间才能追上足球？归纳总结1.“一画、二选、三注意”解决匀变速直线运动问
8、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()A.在t1 s时，甲车在乙车后B.在t0时，甲车在乙车前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
9、，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()A.两车在t40 s时再次并排行驶B.甲车减速过程的加速度大小为0.5 m/s2C.两车再次并排行驶之前
10、，t30 s时两车相距最远D.两车之间的距离先增大，再变小，最后不变2.(多选)如图5甲所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，沿杆方向给环施加一个拉力F，使环由静止开始沿杆向上运动，已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2。则以下说法正确的是()A.小环的质量是1 kgB.细杆与地面间的夹角为30C.前1 s内小环的加速度大小为5 m/s2D.前3 s内小环沿杆上升的位移为1.25 m归纳总结1.xt图象、vt图象、at图象的物理意义2.图象问题的五看轴、线、斜率、面积、特殊点。3.图象问题三点注意(1)速度图线只有通过时间
11、轴时速度方向才改变。(2)利用vt图象分析两个物体的运动时，要注意两个物体的出发点是否相同。(3)物体的运动图象与运动模型的转化。牛顿运动定律的综合应用【真题示例1】 (多选)(2016全国卷)两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则()A.甲球用的时间比乙球长 B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功【真题示例2】 (2017全国卷，25)如图6，两个滑块A和B的质量分别为mA1 kg和
12、mB5 kg，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为10.5；木板的质量为m4 kg，与地面间的动摩擦因数为20.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v03 m/s。A、B相遇时，A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g10 m/s2。求(1)B与木板相对静止时，木板的速度；(2)A、B开始运动时，两者之间的距离。真题感悟1.高考考查特点(1)本考点的考查重在物体的受力分析、运动学公式与牛顿第二定律的综合应用。(2)整体法、隔离法是动力学中连接体问题的常用方法，在不涉及相互作用力时，可用整体法，在涉及相互作用力时要用隔离的方式
13、。2.解题的常见误区及提醒(1)研究对象选取时，不能灵活应用整体法、隔离法。(2)对物体受力分析有漏力、多力现象，合力的计算易出错。预测1连接体问题预测2动力学观点在力学中的应用预测3动力学观点在电学中的应用1.(多选)如图7所示，两个由相同材料制成的物体A、B以轻绳连接，组成的连接体在倾角为的斜面上运动，已知A、B的质量分别为m1、m2，当作用力F一定时，关于物体B所受绳的拉力的说法正确的是()A.与无关 B.与物体和斜面间的动摩擦因数无关C.与系统运动状态有关 D.等于，仅与两物体质量有关2.俯式冰橇(Skeleton)又叫钢架雪车，是冬奥会的比赛项目之一。俯式冰橇的赛道可简化为长度为1
14、200 m，起点和终点高度差为120 m的斜坡。比赛时，出发信号灯亮起后，质量为M70 kg的运动员从起点开始，以F40 N、平行于赛道的恒力推动质量m40 kg的冰橇开始运动，8 s 末迅速登上冰橇与冰橇一起沿直线运动直到终点。已知冰橇与赛道间的动摩擦因数0.05，设运动员登上冰橇前后冰橇速度不变，不计空气阻力，求：(g10 m/s2，取赛道倾角的sin ，cos 1)(1)出发8 s内冰橇发生的位移；(2)比赛中运动员的最大速度。3.(2017湖南长沙四县3月模拟)如图8所示，互相绝缘且紧靠在一起的A、B物体，静止在水平地面上，A的质量为m0.04 kg，带电荷量为q5.0105 C，B的质量为M0.06 kg，不带电。两物体与水平面间的动摩擦因数均为0.4，t0时刻开始，空间存在水平向右的匀强电场，电场强度为E1.6104 N/C。设运动过程中小物块所带的电荷量没有变化。(1)求A、B的加速度及其相互作用力的大小；(2)若t2 s后电场反向，且场强减为原来的一半，求物体B停下时两物体间的距离。归纳总结解答牛顿运动定律的应用问题的方法(1)研究对象的选取方法：整体法和隔离法灵活应用，一般已知或求解外力时选用整体法，已知或求解物体间的相互作用力时选用隔离法
