《优化方案》2016届高三物理二轮复习第一部分专题一第2讲牛顿运动定律与直线运动课件

[解析] t＝0 时刻，由 x 方向的 x－t 图象 知 vx＝－4 m/s，沿 x 轴负方向，由 y 方向 的 v－t 图象知 vy0＝3 m/s,质点的合速度大 小为 v＝ v2x＋v2y0＝ 42＋32 m/s＝5 m/s，A 错误；由图象知 ax＝0，ay＝1.5 m/s2，故 a＝1.5 m/s2，F 合＝ ma＝3 N，方向沿 y 轴正方向，C 正确；设合初速度方向与 y
[总结提升] 1．匀变速直线运动常用的五种解题方法
2．追及问题的解题思路和技巧 (1)解题思路：
(2)解题技巧： ①紧抓“一图三式”，即过程示意图、时间关系式、速度关 系式和位移关系式． ②审题应抓住题目中的关键字眼，充分挖掘题目中的隐含条 件，如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等，往往对应一 个临界状态，满足相应的临界条件． ③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．
A．斜面的倾角 B．物块的质量 C．物块与斜面间的动摩擦因数 D．物块沿斜面向上滑行的最大高度
[突破点拨] (1)由 v－t 图象知，物块在 0～t1 内沿斜面减速上滑，之后沿斜 面加速下滑． (2)上滑时，物块所受合力为 mgsin θ＋μmgcos θ；下滑时，所 受合力为 mgsin θ－μmgcos θ. (3)当 t＝t1 时，物块速度减为零，滑至最大高度．
(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？
[解析] (1)甲车紧急刹车的加速度大小为
a1＝Fmf11＝0.4mm11g＝4 m/s2
甲车停下所需时间：t1＝av01＝140 s＝2.5 s 甲车滑行距离：x＝2va201＝21×024 m＝12.5 m 由于 x＝12.5 m<15 m，所以甲车能避免闯红灯． (2)设甲、乙两车行驶过程中至少应保持距离 x0，在乙车刹车 t2 时间两车速度相等，乙车紧急刹车的加速度大小为
(2)在上述题1中，试画出运动员运动的速度—时间图象． 解析：由于加速运动的加速度 a＝5 m/s2，加速运动的位移为 x′ ＝10 m，由运动学公式得：x′＝12at21，v＝at1 代入数据解得：t1＝2 s，v＝10 m/s 所以运动员运动的速度—时间图象如图所示．
答案：见解析
2．(2015·河北唐山一模)一旅客在站台 8 号车厢候车线处候车，
热点二 动力学图象的应用
命题规律 动力学图象的应用一直是近几年高考的热点，分析 近几年的高考题，命题规律主要有以下几点： (1)动力学图象结合匀变速直线运动规律考查．(2)动力学图象 结合牛顿第二定律考查．(3)动力学图象结合受力分析、运动分 析考查．
1．质量为 2 kg 的质点在 xOy 平面内运动，其在 x 方向的 x－t 图象和 y 方向的 v－t 图象分别如图所示．下列关于该质点的说 法，正确的是( C )
专题一 力与运动
第2讲 牛顿运动定律与直线运动
热点一 匀变速直线运动规律的应用 命题规律 高考对该热点的考查既有选择题也有计算题，命 题方向主要有： (1)匀变速运动公式的灵活应用．(2)在行车安全和实际中的应 用．(3)追及相遇问题．
1．(2014·高考海南卷)短跑运动员完成100 m赛跑的过程可简 化为匀加速运动和匀速运动两个阶段．一次比赛中,某运动员 用11.00 s跑完全程.已知运动员在加速阶段的第2 s内通过的距 离为7.5 m，求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离. [突破点拨] (1)题干中“在加速阶段的第2 s内”说明运动 员 前2 s一 定 做 ___5_m__/s_2__． (2)由题干可知：前一过程匀加速运动的___1_0_m___即为后一过 程匀速运动的速度．
2.(多选)(2015·高考海南卷)如图，物块 a、b 和
c 的质量相同，a 和 b、b 和 c 之间用完全相同
的轻弹簧 S1 和 S2 相连,通过系在 a 上的细线悬 挂于固定点 O.整个系统处于静止状态．现将细
线剪断．将物块 a 的加速度的大小记为 a1，S1 和 S2 相对于原长的伸长分别记为Δ l1 和Δ l2，重 力加速度大小为 g.在剪断的瞬间，(AC )
的位移 x3～9＝12a2t32＝12×5×62 m＝90 m，则前 9 s 内的位移为
x9＝x3＋x3～9＝135 m，平均速度为
v
＝x9＝135 t总 9
m/s＝15 m/s，
C 正确；3～6 s 内的位移 x3～6＝12a2t22＝12×5×32 m＝22.5 m，
则前 6 s 内的位移为 x6＝x3＋x3～6＝67.5 m，D 错误．
A．a1＝3g C．Δ l1＝2Δ l2
B．a1＝0 D．Δ l1＝Δ l2
[解析] 0～3 s，汽车做匀减速直线运动，3 s 末的速度 v3＝v0 ＋a1t1＝(30－10×3) m/s＝0，B 正确；3～9 s，汽车做匀加速 直线运动，t＝6 s 时速度 v6＝a2t2＝5×3 m/s＝15 m/s，A 错误； 前 3 s 内的位移 x3＝02－a1v20＝2×0（－－30120） m＝45 m，3～9 s 内
[解析] 由题图可知，启用 ABS 后，t1 时刻车速更大，A 错误．由 v－t 图线的斜率表示加速度可知，在 0～t1 时间内，启用 ABS 后的加速度比不启用 ABS 时小，而在 t1～t3 时间内，启用 ABS 后的加速度比不启用 ABS 时大，B、C 错误．由图线与坐标轴 所围面积表示位移可知，启用 ABS 后，刹车距离比不启用 ABS 时短，D 正确．
[总结提升] 运动图象的四个特别提醒
(1)x－t 图象和 v－t 图象描述的都是直线运动，而不是曲线运 动． (2)x－t 图象和 v－t 图象不表示物体运动的轨迹． (3)x－t 图象中两图线的交点表示两物体相遇，而 v－t 图象中 两图线的交点表示两物体速度相等． (4)a－t 图象中，图线与坐标轴围成的面积表示速度；v－t 图 象中，图线与坐标轴围成的面积表示位移；而 x－t 图象中， 图线与坐标轴围成的面积则无实际意义．
a2＝Fmf22＝5 m/s2 速度相等：v0－a1(t2＋t0)＝v0－a2t2

解得：t2＝2.0 s 乙车发生的位移： x 乙＝v0t0＋v0t2－12a2t22＝15 m 甲车发生的位移： x 甲＝v0(t0＋t2)－12a1(t0＋t2)2＝12.5 m x0＝x 乙－x 甲＝(15－12.5)m＝2.5 m. [答案] (1)能避免闯红灯 (2)2.5 m
A、C 正确．由 v－t 图象中横轴上方的面积可求出物块沿斜面
上滑的最大距离，可以求出物块沿斜面向上滑行的最大高度，
选项 D 正确．
在上述题 1 中，能否求出滑块返回原出发点时的 速度及所用时间？ 解析：前面 a1、a2 已求出，v0、v1、t1 已知，由12a1t21＝12a2t22可 求出 t2，再由 v2＝a2t2 可求出 v2. 答案：见解析
t＝t1＋t2，v＝at1，x＝12at21＋vt2 设匀加速阶段通过的距离为 x′，
则 x′＝12at21 求得 x′＝10 m.
(1)在上述题 1 中，运动员在全过程中运动的平均 速度是多大？
解析：运动员在全过程中运动的平均速度： v ＝tx ＝11010 m/s≈9.1 m/s. 答案：9.1 m/s
[解析] 由题图乙可以求出物块上升过程中的加速度大小为 a1
＝v0，下降过程中的加速度大小为 t1
a2＝vt11.物块在上升和下降过
程中，由牛顿第二定律得 mgsin θ＋Ff＝ma1，mgsin θ－Ff＝
ma2，由以上各式可求得 sin θ＝v02＋t1gv1，滑动摩擦力 Ff＝
m（v20－t1 v1），而 Ff＝μFN＝μmgcos θ，由以上分析可知，选项
3．(2015·华中师大附中模拟)交管部门强行推出了“电子眼”， 机动车擅自闯红灯的现象大幅度减少．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.当两车快要到一十字路口时，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 倍，乙车紧急刹车时制动力为车重的 0.5 倍，求：
3.(多选)(2015·潍坊一模)一汽车在高速公路上以v0＝30 m/s的 速度匀速行驶，t＝0时刻，驾驶员采取某种措施，汽车运动 的加速度随时间变化关系如图所示，以初速度方向为正，下 列说法正确的是( BC )
A．t＝6 s时车速为5 m/s B．t＝3 s时车速为零 C．前9 s内的平均速度为15 m/s D．前6 s内车的位移为90 m
t＝23s.
2．(2015·福建厦门质检)某汽车在启用 ABS 刹车系统和不启用 该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中 的①、②图线所示，由图可知，启用 ABS 后( D )
A．t1时刻车速更小 B．0～t3时间内加速度更小 C．加速度总是比不启用ABS时大 D．刹车后前行的距离比不启用ABS时短
A．在 t＝0 时刻，其速度大小为 3 m/s B．在 t＝0 时刻，其速度方向与合外力方向垂直 C．所受的合外力大小为 3 N D．做匀变速直线运动
[突破点拨] (1)质点在 x 方向做________运动，在 y 方向做________运动． (2)t＝0 时，vx＝________，vy0＝________. (3)质点在 x 方向的加速度 ax＝________，在 y 方向的加速度 ay＝________，质点的合加速度 a＝________. (4)质点所受合外力方向为________，与质点的速度是否在同一 条直线上？
热点三 牛顿运动定律的应用 命题规律 牛顿运动定律是历年高考的热点，分析近几年高考 题，命题角度有以下几点： (1)超、失重问题，瞬时性问题．(2)整体法和隔离法处理连接 体问题．(3)牛顿运动定律与图象综合问题．