2024屆高考物理二輪專題復(fù)習(xí)與測試第一部分專題一力與運動第2講力與直線運動課件

專題一力與運動第2講力與直線運動知識歸納素養(yǎng)奠基第2講力與直線運動知識歸納素養(yǎng)奠基1．解決動力學(xué)兩類基本問題的思路．2．動力學(xué)基本問題的解題步驟．(1)明確研究對象：根據(jù)問題的需要和解題的方便，選擇某個物體或某系統(tǒng)作為研究對象．(2)受力分析：畫好受力示意圖，選擇適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ㄇ蟪龊狭蚝狭Φ谋磉_(dá)式．①合成法：合成法適用于受力個數(shù)較少(2個)的情況．第2講力與直線運動知識歸納素養(yǎng)奠基②正交分解法：正交分解法適用于各種情況，尤其是物體的受力個數(shù)較多(3個或3個以上)時．(3)運動情況分析：畫出運動示意圖，明確物體的運動性質(zhì)和運動過程，求出或設(shè)出物體的加速度．(4)根據(jù)牛頓第二定律列式求解．第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)命題點一動力學(xué)的兩類基本問題動力學(xué)兩類基本問題的解題步驟．第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)(2023·廣東茂名一模)電動平衡車是一種新的短途代步工具．已知人和平衡車的總質(zhì)量是60kg，啟動平衡車后，車由靜止開始向前做直線運動，某時刻關(guān)閉動力，最后停下來，其v-t圖像如圖所示．假設(shè)平衡車與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，g＝10m/s2，則(

)A．平衡車與地面間的動摩擦因數(shù)為0.6B．平衡車整個運動過程中的位移大小為195mC．平衡車在整個運動過程中的平均速度大小為3m/sD．平衡車在加速段的動力大小72N第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)“奮斗者”號海潛器成功坐底深度10909m(如圖)，給世界巨大的震撼．已知潛水器下潛時的總質(zhì)量為50t，體積為40m3，潛水器加速下潛到一定深度后，通過拋棄10t的物體后減速至約萬米深度．在潛水器下潛與上浮過程中，重力加速度可視為常量，大小均為g＝10m/s2，海水密度取1.0×103kg/m3.(1)假設(shè)潛水器下潛過程中受到海水的阻力不變，當(dāng)潛水器由靜止加速下潛1.8km時，速度達(dá)最大為60m/s，求潛水器在下潛過程中受到海水的阻力大小．第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)(2)完成作業(yè)后，當(dāng)潛水器以10m/s勻速運動到達(dá)離海面5000m處時，在極短的時間內(nèi)以20m/s的速度豎直向下拋出一質(zhì)量為4t的載重[拋載后潛水器體積、發(fā)動機(jī)牽引力、海水阻力均不變，海水阻力同(1)]，然后加速至最大速度20m/s后勻速運行，在與水面距離較近時關(guān)閉發(fā)動機(jī)，減速至水面時速度恰好為零．求從拋載到水面所需的時間．第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)1.

(多選)如圖所示，小明從羽毛球筒中取出最后一個羽毛球時，一手拿著球筒，另一只手迅速拍打筒的上端邊緣，使筒獲得向下的初速度并與手發(fā)生相對運動，筒內(nèi)的羽毛球就可以從上端出來．已知球筒質(zhì)量為M＝90g(不含球的質(zhì)量)，球筒與手之間的滑動摩擦力為f1＝2.6N，羽毛球質(zhì)量為m＝5g，球頭離筒的上端距離為d＝9.0cm，球與筒之間的滑動摩擦力為f2＝0.1N，重力加速度g＝10m/s2，空氣阻力忽略不計，當(dāng)球筒獲得一個初速度后(

)A．羽毛球的加速度大小為10m/s2B．羽毛球的加速度大小為30m/s2第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)2.

水面救生無人船已經(jīng)成為水面救援的重要科技裝備．在某次測試中，一質(zhì)量為20kg的無人船在平靜水面上沿直線直奔目標(biāo)地點．無人船先從靜止出發(fā)，做勻加速運動10s后達(dá)到最大速度4m/s，接著立即做勻減速運動，勻減速運動了16m的距離后速度變?yōu)榱悖阎獰o人船運行過程中受到水的阻力恒定且大小為4N，不計空氣阻力，g取10m/s2.求：(1)在勻加速過程中，無人船發(fā)動機(jī)提供的動力的大小F1；(2)在勻減速過程中，無人船發(fā)動機(jī)提供的阻力的大小F2；(3)無人船在上述測試中，運動的總時間t及總位移大小x.第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)命題點二力學(xué)中的連接體問題1．整體法與隔離法常涉及的三種問題類型．(1)涉及滑輪的問題：若要求繩的拉力，一般都采用隔離法．(2)水平面上的連接體問題：①這類問題一般是連接體(系統(tǒng))中各物體保持相對靜止，即具有相同的加速度．解題時，一般采用先整體后隔離的方法．②建立直角坐標(biāo)系時要考慮矢量正交分解越少越好的原則，或者正交分解力，或者正交分解加速度．(3)斜面體與物體組成的連接體問題：當(dāng)物體具有沿斜面方向的加速度，而斜面體相對于地面靜止時，一般采用隔離法分析．第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)2．解決這類問題的關(guān)鍵．正確地選取研究對象是解題的首要環(huán)節(jié)，弄清各物體之間哪些屬于連接體，哪些物體應(yīng)該單獨分析，并分別確定它們的加速度，然后根據(jù)牛頓運動定律列方程求解．第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)(2023·山東卷)質(zhì)量為M的玩具動力小車在水平面上運動時，牽引力F和受到的阻力f均為恒力，如圖所示，小車用一根不可伸長的輕繩拉著質(zhì)量為m的物體由靜止開始運動．當(dāng)小車拖動物體行駛的位移為S1時，小車達(dá)到額定功率，輕繩從物體上脫落．物體繼續(xù)滑行一段時間后停下，其總位移為S2.物體與地面間的動摩擦因數(shù)不變，不計空氣阻力．小車的額定功率P0為(

)第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)如圖所示，物塊A、B均靜止于傾角為θ的斜面上，它們的質(zhì)量分別為M和m，已知Mgsinθ＞mg.若斜面傾角θ變大，B仍保持靜止，則(

)A．繩子的拉力變大B．A所受合力變大C．斜面對A的支持力變大D．斜面對A的靜摩擦力變大第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)解析：根據(jù)題意可知，對A進(jìn)行受力分析如圖所示．x軸方向－mgsinθ＋f＋FT＝0，y軸方向FN＝mgcosθ，由于仍保持靜止，則物體B受力平衡，繩的拉力等于物體B的重力，斜面傾角θ變大，繩的拉力不變，A項錯誤；由題意可知，斜面傾角θ變大，物體A仍靜止，處于平衡狀態(tài)，所受合力為零不改變，B項錯誤；由受力分析可知FN＝mgcosθ，斜面傾角θ變大，余弦值減小，斜面對A的支持力變小，C項錯誤；由A可知－mgsinθ＋f＋FT＝0，斜面傾角θ變大，正弦值增大，重力沿斜面的分力增大，拉力不變，斜面對A的靜摩擦力變大，D項正確．故選D.答案：D第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)命題點三用動力學(xué)方法分析傳送帶問題1．傳送帶問題中摩擦力的分析是突破點．物體與傳送帶達(dá)到“共速”的瞬間，是摩擦力發(fā)生“突變”的“臨界狀態(tài)”；如果遇到勻變速運動的水平傳送帶或者傾斜傳送帶，還要根據(jù)牛頓第二定律判斷“共速”后的下一時刻是滑動摩擦力還是靜摩擦力．第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)2．“三步走”分析傳送帶問題．第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)(2023·江蘇南通)如圖所示，一個工作臺由水平傳送帶與傾角θ＝37°足夠長的斜面體組成，傳送帶AB間的長度L＝1.7m，皮帶順時針勻速轉(zhuǎn)動．現(xiàn)讓質(zhì)量m＝1kg的小物塊以某水平向右的速度從A點滑上皮帶，恰好能滑到斜面上高度h＝1.08m的C點，物塊與斜面體、傳送帶之間的動摩擦因數(shù)均為μ＝0.5，傳送帶與斜面平滑連接，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求物塊由A運動到B時的速度vB；(2)若改變傳送帶轉(zhuǎn)速，物塊從A點水平滑上傳送帶，滑上斜面后恰好能返回出發(fā)點A，求物塊從A點滑上初動能的最小值Ekmin.第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)如圖所示，飛機(jī)場運輸行李的傾斜傳送帶保持恒定的速率向上運行，將行李箱無初速度地放在傳送帶底端，當(dāng)傳送帶將它送入飛機(jī)貨艙前行李箱已做勻速運動．假設(shè)行李箱與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ，傳送帶與水平面的夾角θ，已知滑動摩擦力近似等于最大靜摩擦力，下列說法正確的是(

)A．要實現(xiàn)這一目的前提是μ<tanθB．做勻速運動時，行李箱與傳送帶之間的摩擦力為零C．全過程傳送帶對行李箱的摩擦力方向沿傳送帶向上D．若增加傳送帶速度足夠大，可以無限縮短傳送的時間第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)解析：要實現(xiàn)這一目的前提是沿傳送帶向上的最大靜摩擦力大于重力沿傳送帶向下的分力，即μmgcosθ>mgsinθ，可得μ>tanθ，故A項錯誤；做勻速運動時，行李箱與傳送帶之間的摩擦力為f＝mgsinθ，故B項錯誤；行李箱在加速階段和勻速階段受到的摩擦力均沿傳送帶向上，故C項正確；若增加傳送帶速度足夠大，行李箱在傳送帶上一直做勻加速運動，傳送時間不會無限縮短，故D項錯誤．故選C.答案：C第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)2．如圖所示，水平傳送帶以速度v1勻速運動，小物體P、Q由通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連，t＝0時刻P在傳送帶左端具有速度v2，P與定滑輪間的繩水平，t＝t0時刻P離開傳送帶．不計定滑輪質(zhì)量和摩擦，繩足夠長，正確描述小物體P速度隨時間變化的圖像可能是(

)第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)解析：若v1<v2，小物體P先向右勻減速直線運動，由牛頓第二定律可得mQg＋μmPg＝(mP＋mQ)a1，減速到與傳送帶共速時，若最大靜摩擦力大于或等于小物體Q的重力，其受力平衡將隨傳送帶做勻速直線運動直至離開傳送帶．若最大靜摩擦力小于小物體Q的重力，則繼續(xù)向右勻減速直線運動，滑動摩擦力反向，有mQg－μmPg＝(mP＋mQ)a2，聯(lián)立，可得a1>a2，故A項錯誤；B項正確；根據(jù)上面選項分析，可知小物體P速度減為零后，又反向以a2的加速度做向左的勻加速直線運動．故D錯誤；根據(jù)圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示物體的位移，可知小物體P沿傳送帶向右運動的距離大于向左運動的距離，即t0時刻沒有離開傳送帶．故C項錯誤．故選B.答案：B第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)命題點四滑塊—木板模型1．動力學(xué)解決板塊模型問題的思路．第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)2．求解板塊模型問題的方法技巧．(1)受力分析時注意不要添力或漏力如圖，木塊的質(zhì)量為m，木板的質(zhì)量為M，木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ1，木板與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ2.水平恒力F作用到木塊上，木塊和木板分別以加速度a1、a2向右做勻加速直線運動，對木板受力分析時，不能含有F.(2)列方程時注意合外力、質(zhì)量與加速度的對應(yīng)關(guān)系對木塊受力分析：F－μ1mg＝ma1，對木板受力分析：μ1mg－μ2(M＋m)g＝Ma2.(3)抓住關(guān)鍵狀態(tài)：速度相等是這類問題的臨界點，此時受力情況和運動情況可能發(fā)生突變．第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)(4)挖掘臨界條件，木塊恰好滑到木板的邊緣且達(dá)到共同速度是木塊是否滑離木板的臨界條件．3．運動學(xué)公式及動能定理中的位移為對地位移；計算系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量時用相對位移，Q＝Ffx相對．第2講力與直線運動細(xì)研命題點提升素養(yǎng)如圖甲中有一質(zhì)量為M的長木板靜置于光滑水平面上，其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊．木板受到隨時間t變化的水平拉力F作用，用傳感器測出其加速度a，得到圖乙的a-F圖像．取g＝10m/s2，對此得到下列結(jié)論，其中正確的是(

)A．滑塊的質(zhì)量m＝2kgB．木板的質(zhì)量M＝4kgC．當(dāng)F＝8N時滑塊加速度為3m/s2D．滑塊與木板間動摩擦因數(shù)為0.1第2講力與直線運動