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1、第二轮复习专题物体的运动直线运动直线运动是高中物理的重要章节，是整个物理学的基础内容之一，涉及位移、速度、加速度等多个物理量，基本公式也较多，同时还有描述运动规律的s-t图象、V-t图象等知识。从历年高考试题的发展趋势看，本章内容作为一个孤立的知识点单独考查的命题并不多，更多的是体现在综合问题中，甚至与力、电场中带电粒子、磁场中的通电导体、电磁感应现象等结合起来，作为综合试题中的一个知识点加以体现。为适应综合考试的要求，提高综合运用学科知识分析、解决问题的能力，要在扎实掌握学科知识的基础上，注意与其他学科的渗透以及在实际生活、科技领域中的应用，经常用物理视角观察自然、社会中的各类问题，善于应用
2、所学知识分析、解决问题，尤其是提高解决综合问题的能力，多与公路、铁路、航海、航空等交通方面知识或电磁学知识综合。从力和运动的关系来看：直线运动可分为：匀速直线运动、匀变速直线运动、变加速直线运动（如：简谐振动等）。从其处理方法来看：有运动的合成与分解（如：小船渡河问题等）、力的合成与分解（侧重于直线运动条件的考查）、直线运动的基本规律的应用、功和能的处理方法、图像的研究方法等等。从涉及内容来看：可涉及纯力学、电场中带电粒子、磁场中的通电导体、电磁感应现象或作为综合试题中的一个知识点加以体现。(一)小船渡河问题的研究（运动的合成与分解问题）例题1：一艘小艇从河岸的A处出发渡河，小艇保持与河岸垂直
3、方向行驶，经过10min到达正对岸下游120m的C处，如图所示。如果小艇保持原来的速度逆水斜向上游与河岸成角方向行驶，则经过12.5min恰好到达正对岸的B处，求河的宽度。分析：设河宽为d，河水流速为v1，船速第一次为v2，第二次为v2，（v2、 v2大小相同，方向不同）船两次运动速度合成如图所示，由题意有：dv2t1=v2sint2 SBC=v1t1 三式联立，代入数据可求得：河宽d=200m扩展变通：1、一条宽为d的河流，河水流速为v1，船在静水中的速度为v2。 (1)要使船划到对岸时的时间最短，船头应指向什么方向？最短时间为多少？ (2)要使船划到对岸时的航程最短，船头应指向什么方向？最
4、短航程是多少？（试讨论v2v1 、v2v1时，船头斜向上游与岸夹角为，船速v可垂直河岸，此时航程最短为d，如图所示， ，即船头指向斜上游、与岸夹角 。 当v2v1时，用三角形法则分析，如图所示，当船速v的方向与圆相切时，v与岸的夹角最大，航程最短。设航程最短为s，则由图可知 ，所以 船头指向斜上游，与岸夹角 。练习：1玻璃生产线上，宽9cm的成型玻璃板以2ms的速度匀速向前行进，在切割工序处，金钢钻的割刀速度为10ms为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，金刚钻割刀的轨道应如何控制？切割一次的时间多长?思路：如果玻璃板不动，垂直于玻璃板切割即可成矩形，而玻璃板匀速运动，要切割成矩形玻璃，即合运
5、动的方向垂直于玻璃板的边缘，切割刀的运动和玻璃板的运动为分运动，利用运动的合成求解解析：如图158 v1为玻璃板运动速度，v2为切割刀的运动速度，v为合运动的速度，切割刀应与玻璃边缘成角逆向玻璃板运动方向切割，由图知 =arccos0.2切割刀切割一次实际通过的位移为s=d/sin切割用的时间为 故金刚钻割刀应控制在与玻璃板运动方向相反成=arccos0.2的方向上，切割一次的时间为0.91s.(二)力的合成与分解（侧重于直线运动条件的考查）例题1：物体静止于光滑水平面M上，力F作用于O点，现要使物体沿OO方向做加速运动（ F和OO都在M水平面内），那么必须同时再加一个力F，这个力的最小值是（
6、） 、cos、Fsin 、Ftan 、Fcot 解析：物体做直线运动的条件是：物体受合外力方向与速度共线。则物体的合外力方向沿OO方向，由平行四边定则，可得F垂直于OO方向时，F最小。M OFOFM OFO选：B扩展变通：例题2：如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为m的质点在外力F的作用下，从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成角（/4）。则F大小至少为；若Fmgtan，则质点机械能大小的变化情况是。分析与求解：质点在F和重力mg作用下沿直线ON运动，两力的合力必沿直线ON。如图2所示（由矢量三角形法则），当F垂直直线ON斜向右上时，其值最小，等于mgsin
7、。当Fmgtan时，满足此大小的F方向如图2中虚线箭头所示，有两种情况，运动中这个力对质点可做正功也可做负功，故质点机械能可能增加，也可能减小。练习：1在一水平方向的匀强电场里，一初速度为v0 的带电粒子沿着图中竖直平面内的直线由点A运动到点B，其能量变化情况是 （ ）ABV0A动能不变，电势能减少；微粒带正电 B动能增加，电势能减少；微粒带负电C动能的减少量等于电势能的减少量；微粒带正电D动能的减少量大于电势能的增加量；微粒带负2如图，一带电液滴P在a、b之间的电场内，现设法使P固定，再使两平行金属板ab分别以中心o、o为轴转过一个相同的角度，然后再释放带电液滴P，则在电场中将做（ ）ObO
8、PaA匀速直线运动 B向右的匀加速直线运动 C斜向右下的匀加速直线运动 D曲线运动 练习答案：1D 2B(三)直线运动中的平衡问题的考查abPB例题1：如图所示，带电平行板间匀强电场竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，某带电小球从光滑轨道上的a点自由滑下，经轨道端点P进入板间后恰好沿水平方向做直线运动。现使小球从稍低些的b点开始自由滑下，在经过P点进入板间后的运动过程中，以下分析中不正确的是（ ）A.其动能将会增大； B.其电势能将会增大；C.小球受到的电场力将会增大； D.小球所受的洛仑兹力将逐渐增大。F电 F洛 G v解析：该题的关键是小球匀速进入磁场中的平衡分析，受力分析如图：再由左手定
9、则可知，小球带正电。若小球从稍低些的b点开始自由滑下，在经过P点进入板间后的运动过程中，F洛 变小，合力做正功，动能增加，电场力做负功，电势能将会增大。正确答案：C扩展变通：例题2：如图所示，坐标系xoy在竖直平面内，空间有沿水平方向、垂直于坐标平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B；在x0的区域。求： （1）油滴带什么电荷；y （2）油滴经M点时速率的大小； 解析：该题的关键是小球匀速进入磁场中的平衡分析，受力分析如图：能做直线运动的只可能带正电，由平行四边形定则可知：VM=mg/Bqcosa.GF电 F洛 若带正电GF电 F洛 若带负电练习：1如图所示，在纸面内有一匀强电场，一带正电的小球（重
10、力不计）在一恒力F的作用下沿图中虚线由A至B做匀速运动，已知力F和AB间夹角为，AB间距离为d，小球带电量为q，则下列结论正确的是（ ）A匀强电场的电场强度BAB两点的电势差为C带电小球由A运动至B过程中电势能增加了D若带电小球由B向A做匀速直线运动，则F必须反向练习答案：1BC(四)变加速直线运动（1）简谐振动例题1：如图所示，一轻质弹簧固定在水平地面上，O点为弹簧原长时上端的位置，一个质量为m的物体从O点正上方的A点由静止释放落到弹簧上，物体压缩弹簧到最低点B点后向上运动，则以下说法正确的是 ( ） OABmA物体从O点到B点的运动B物体从O点到B点的运动为一直减速C物体从B点到O点的运动
11、时，O点的速度最大D物体从B点到O点的运动为先加速后减速分析，关于简谐振动类变加速直线运动的分析方法，关键找好平衡位置，再利用简谐运动的规律求解。该题目中，平衡位置为重力和弹簧弹力等大、反向的位置，在OB之间。故，正确答案为：A、D扩展变通：例题2：弹簧下端悬挂一个质量为m的小球，在拉力作用下以a=2g的加速度匀加速上升，当弹簧上端突然停止运动，小球继续向上运动的过程中，小球运动的加速度大小变化是_;速度大小变化是_,小球机械能变化是_.分析：小球运动的平衡位置为重力和弹簧弹力等大、反向的位置。则，小球的运动是先靠近平衡位置，后远离平衡位置，由对称性，可知：小球在最高点弹簧一定处于压缩状态，弹
12、性势能是先减小后变大。正确答案：先减小，后变大；先变大后变小；先增加后减小练习：1一升降机在箱底装有若干个弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中，A升降机的速度不断减小B升降机的加速度不断变大C先是弹力小于重力，然后是弹力大于重力D到最低点时，升降机加速度的值一定大于重力加速度的值。练习答案：1CD (五)变加速直线运动临界条件的分析例题1：如图所示，一个质量m=0.01kg,电荷量q=10-2C的带正电小球，和 一个等质量的不带电小球相距L=0.2m,静放在绝缘的光滑水平面上。当加上水平向左E=103N/C的匀强电场和B=
13、0.5T垂直纸面向外的匀强磁场后,带电小球向左运动,与不带电小球相碰并粘在一起,则两球碰后速度为多少?碰后至离开水平面过程中通过位移为多少?分析碰撞前后应用动能定理列方程，碰撞过程应用动量守恒列方程。离开水平面的条件是重力与洛伦滋力相等。解：碰撞前应用动能定理 mv12=qEL 得 v1=20m/s碰撞过程中动量守恒mv1=2mv2 +q得 v2=10m/s物体刚要离开水平面的条件是2mg=qv3B 得 v3=40m/s碰撞后应用动能定理2mv32-2mv22=qEs 得 s=1.5m关键是临界条件的分析，离开地面，地面对物体的支持力恰好为零。扩展变通：例题2.如图示，水平向左的匀强电场的场强E=4 V/m，垂直纸面向内的匀强磁场的B=2 T，质量为1 kg的带正电的小
