資源簡介

(共37張PPT)
第2講 力與直線運動
題型1 直線運動規律綜合應用
題型2 動力學圖像綜合問題
網絡構建
備用習題
【關鍵能力】
熟練應用勻變速直線運動規律及其相
關結論.理解牛頓第二定律,會分析處
理兩類動力學問題,掌握傳送帶、板
塊等常見直線運動的模型.會應用整
體法與隔離法進行受力和運動分析,
會應用多種運動圖像處理多過程問題.
題型1 直線運動規律綜合應用
主要內容
考查知識點 勻變速直線運動規律及其重要結論、自由落體及豎直
上拋運動、追及相遇問題、運動圖像綜合分析與牛頓
第二定律及動能定理等綜合
兩種物理思想 逆向思維、極限思想
兩個易錯易混點 (1)物體做加速或減速運動取決于速度與加速度方向
間的關系
(2)“剎車”問題要先判斷剎車時間,再分析計算
主要內容
追及問題臨界條件 速度相等時是距離最大或最小的臨界條件,速度大追
速度小的有最小間距(或碰撞、反超),速度小的追速度
大的有最大間距
應用牛頓第二定律 解決勻變速直線運 動問題的一般思路 ______________________________________________________________________________________________________
抓住兩個分析,即受力情況分析和運動情況分析,必要
時要畫運動情景示意圖.對于多運動過程問題,一定要
找準轉折點,特別是轉折點的速度
（續表）
例1 [2024·慈溪中學模擬] 如圖所示，在平直路面上進行汽車剎車性能測
試.當汽車速度為 時開始剎車，先后經過路面和冰面(結冰路面)，最終停
在冰面上.剎車過程中，汽車在路面與冰面所受阻力之比為 ，位移之比
為 ，則汽車進入冰面瞬間的速度為( )
A. B. C. D.
√
[解析] 設汽車進入冰面瞬間的速度為，由牛頓第二定律得 ，則
汽車在路面與冰面上運動的加速度大小之比為 ，由運動學公式，
在路面上有，在冰面上有，其中 ，解得
，故B正確.
技法點撥
汽車勻減速到路面的末速度可以視為在冰面上勻減速運動的初速度，根據
牛頓第二定律分別計算出兩種路面的加速度，結合勻變速直線運動規律，
就可以解決問題.
例2 [2024·溫州中學模擬] 如圖所示，“禮讓行人”是城市文明的重要標志.
某汽車正以 的速度行駛在城市道路上，在車頭距離“禮讓行人”停
車線時，駕駛員發現前方有行人通過人行橫道， 后剎車使汽車勻
減速滑行.為了使汽車車頭不越過停車線停止讓行，下列說法中正確的是
( )
A.汽車剎車后滑行的最大距離為
B.汽車減速的最小加速度為
C.汽車用于減速滑行的最長時間為
D.從駕駛員發現行人到汽車停止的過程，汽車平均速
度為
√
[解析] 已知汽車剎車前速度為，在 內做勻速運動的位移為 ，則汽車剎車滑行的最大距離為 ，故A錯誤；汽車剎車的最小加速度為 ，故B正確；汽車用于減速滑行的最長時間為 ，故C錯誤；汽車從發現前方有行人通過人行橫道到停下來過程的平均速度滿足 ，故D錯誤.
技法點撥
汽車禮讓行人過程涉及人的反應時間、減速運動有效時間等，可以通過畫
出圖像來審題.
【遷移拓展】
1.[2024·溫嶺模擬] 2023年11月，我國航母“福建艦”開始彈射實驗.飛機航
母彈射系統能夠使飛機獲得一個初速度，從而達到縮短滑行距離的目的.
設飛機靠自身引擎獲得的加速度為，沒有彈射的情況下，飛機滑行 的
距離達到起飛速度；開啟彈射系統，使飛機獲得一個初速度 ，飛機滑行
的距離達到起飛速度.設，加速度 和起飛速度均為定值，
下列關于 的說法正確的是( )
A.與成正比 B.與 成正比
C.與成正比 D.與 成正比
√
[解析] 沒有彈射的情況下，飛機做初速度為0的勻加速直線運動，設起飛
速度為，由勻變速直線運動速度與位移關系式知 ，開啟彈射系
統，飛機做初速度為的勻加速直線運動，則 ，由題知
，則，可知與 成正比,故B正確.
2.[2024·舟山模擬] 如圖所示，小球從距地面高度的 點由靜止
釋放，經地面第一次反彈，豎直上升至最高點， 點距地面高度
，重力加速度取 ，不計空氣阻力.下列說法正確的是
( )
A.小球在 點處于靜止狀態
B.小球下降過程處于失重狀態，上升過程處于超重狀態
C.小球與地面作用過程速度變化量的大小為
D.小球下降過程的平均速度大小大于上升過程的平均速
度大小
√
[解析] 小球在B點處只受到重力，合力方向向下，所以小
球在B點處于完全失重狀態，故A錯誤；小球下降過程做
自由落體運動，加速度等于重力加速度，處于完全失重狀
態，上升過程的加速度也等于重力加速度，仍處于完全失
重狀態，故B錯誤；小球從距地面高度 的A點
由靜止釋放，做自由落體運動，到地面時速度為
，經地面第一次反彈后，豎直上升至
最高點B，B點距地面高度 ，則小球做勻減速直
線運動，從地面反彈的速度為 ，
所以小球與地面作用過程速度變化量為
，即速度變化量大小為 ，故
C錯誤；小球下降過程的平均速度大小為
，上升過程的平均速度大小為
，所以小球下降過程的平均速度大小
大于上升過程的平均速度大小，故D正確.
題型2 動力學圖像綜合問題
1.常見圖像
常見圖像 斜率 面積 兩圖像交點
圖像 速度 表示相遇
圖像 加速度 位移 不表示相遇，表示此時速度相
等，往往是距離最大或最小的
臨界點
圖像 速度變化量 表示此時加速度相等
2.非常規圖像
非常規圖像 (舉例) 函數表達式 斜率 縱截距
圖像 由,得
圖像 由，得
________________________________________ 圖像 由,得
例3 [2024·金華模擬] 端午節兩個隊伍比賽的速度與時間關系圖像如圖所
示，甲在第一段時間內的加速度是在第二段時間內的加速度的2倍，在
時刻甲到達終點.下列說法正確的是( )
A.甲、乙兩隊伍同時出發
B. 內，甲的平均速度大于乙的平均速度
C.甲在時刻的速度為
D.乙到達終點的時刻為
√
[解析] 由圖可知乙隊伍出發 時間后，甲隊伍才
出發，甲隊伍比乙隊伍晚出發，故A錯誤；
圖像與橫坐標軸圍成的面積表示位移， 內，
甲圖像與橫坐標軸圍成的面積小于乙圖像與橫坐
標軸圍成的面積，乙的位移較大，而所用時間相
同，所以甲的平均速度小于乙的平均速度，故B
錯誤；設甲在時刻的速度為 ，則甲在第一段
時間內的加速度為
，甲在第二段時間的加速度為
，已知
，解得甲在時刻的速度為 ，故
C正確；兩支隊伍比賽的路程為
，乙加
速階段的位移為 ，設乙到達終點的時
刻為，則 ，解得乙到達終點
的時刻為 ，故D錯誤.
例4 [2024·臺州模擬] 水平地面上質量為 的物塊
受到同一直線上的水平拉力、的作用，、
隨時間的變化如圖所示，已知物塊在前 內以
的速度做勻速直線運動，取 ，則
( )
A.物塊與地面間的動摩擦因數為0.2
B.末物塊受到的摩擦力大小為
C.末物塊受到的摩擦力大小為
D.末物塊的加速度大小為
√
[解析] 在 內物塊做勻速直線運動，則滑動摩
擦力 ，
物塊與地面間的動摩擦因數 ，選
項A錯誤； 后物塊
做勻減速直線運動，加速度
，則速度減
為0需要的時間，即 末速
度減為零， 末物塊受到的摩擦力仍為滑動摩擦力，
大小為， 末物塊受到的摩擦力為靜摩擦力，大
小為 ，選項C正確，B錯誤；物塊停
止后，因、 兩個力的差值小于最大靜摩擦力，
故物塊不再運動，即 末物塊的加速度為零，選項
D錯誤.
技法點撥
處理圖像問題的一般流程
【遷移拓展】
1.智能手機安裝軟件后，可利用手機上的傳感器測量手機運動的加速度.帶
塑膠軟殼的手機從一定高度由靜止釋放，落到地面上，手機傳感器記錄了
手機運動的加速度隨時間變化的關系如圖所示， 為當地的重力加速度.
下列說法錯誤的是( )
A.釋放時，手機離地面的高度為
B.手機第一次與地面碰撞的作用時間為
C.手機第一次與地面碰撞中所受最大彈力為自身重力的10倍
D. 內圖線與橫坐標軸圍成的面積中，時間軸下方與上方的面積大小
相等
√
[解析] 由圖可知，時刻手機開始接觸地面，則 內手機做自由落體
運動，釋放時，手機離地面的高度為，故A正確；由圖可知，
時刻手機開始接觸地面， 時刻手機開始離開地面，則手機第一次與地面
碰撞的作用時間為，故B正確；由圖可知， 時刻手機的加速度最
大，且方向豎直向上，根據牛頓第二定律可得 ，解得
，即手機第一次與地面碰撞中
所受最大彈力為自身重力的11倍，故C錯誤；
由圖可知， 時刻手機的加速度最大，
此時手機受到地面的彈 力最大，
手機處于最低點，手機的速度為零，則 時間內手機的速度變化量為
零，根據 圖像與橫軸圍成的面積表示速度變化量，可知 內圖線
與橫坐標軸圍成的面積中，時間軸下方與上方的面積大小相等，故D正確.
2.[2024·杭州模擬] 浙江省杭州高級中學的某物理興趣小組研究某物體做
勻變速直線運動的 圖像如圖所示.下列說法正確的是( )
A.物體在時的速度為
B.陰影部分的面積表示物體在 時間內通過的位移
C.物體在 時刻回到出發點
D.物體的加速度大小為
√
[解析] 物體做勻變速直線運動，根據運動學公式有
，整理得，可知 圖像的
斜率為，縱截距為 ，由圖像可知,
解得物體的加速度大小為 ，初速度為 ，根據
速度與時間關系式，代入數據得在 時的速度
為0，故A、D錯誤；物體初速度為，在 時的速度為0，則
時間內的平均速度為，所以 時間內物體的位移
為 ，圖中陰影部分的面積
,因此陰影部分的面積并不表示物體
在 時間內通過的位移，故B錯誤；物體的加速度大小
為 ，初速度為 ，則有，
當時，，即物體在 時刻回到出發點，故C正確.
1. 物流公司通過滑軌把貨物直接裝運到卡車中,如圖所示,傾斜滑軌與水平面成24°角,長度l1=4 m,水平滑軌長度可調,兩滑軌間平滑連接.若貨物從傾斜滑軌頂端由靜止開始下滑,其與滑軌間的動摩擦因數均為μ=,貨物可視為質點.(g取10 m/s2,cos 24°=0.9,sin 24°=0.4)
(1)求貨物在傾斜滑軌上滑行時加速度a1的大小;
[答案] 2 m/s2　
[解析] 貨物在傾斜滑軌上滑行時,根據牛頓第二定律得
mgsin 24°-μmgcos 24°=ma1
代入數據解得a1=2 m/s2
1. 物流公司通過滑軌把貨物直接裝運到卡車中,如圖所示,傾斜滑軌與水平面成24°角,長度l1=4 m,水平滑軌長度可調,兩滑軌間平滑連接.若貨物從傾斜滑軌頂端由靜止開始下滑,其與滑軌間的動摩擦因數均為μ=,貨物可視為質點.(g取10 m/s2,cos 24°=0.9,sin 24°=0.4)
(2)求貨物在傾斜滑軌末端時速度v的大小;
[答案] 4 m/s　
[解析] 貨物在傾斜滑軌上做勻加速直線運動,根據運動學公式可知v2=2a1l1
解得v=4 m/s
1. 物流公司通過滑軌把貨物直接裝運到卡車中,如圖所示,傾斜滑軌與水平面成24°角,長度l1=4 m,水平滑軌長度可調,兩滑軌間平滑連接.若貨物從傾斜滑軌頂端由靜止開始下滑,其與滑軌間的動摩擦因數均為μ=,貨物可視為質點.(g取10 m/s2,cos 24°=0.9,sin 24°=0.4)
(3)若貨物滑離水平滑軌末端時的速度不超過2 m/s,求水平滑軌的最短長度l2.
[答案] 2.7 m
[解析] 貨物在水平滑軌上做勻減速直線運動,根據
運動學公式可知-v2=2a2l2
又a2=-μg ,解得l2=2.7 m
2.　如圖甲、乙所示為某物體在0~t0時間內運動的x-t圖像和v-t圖像,由圖可知,在0~t0時間內 (　 　)
A.物體做的是曲線運動
B.物體做加速度越來越小的運動
C.甲圖中在時刻,圖線的斜率為
D.x1-x0>
√
[解析] 運動圖像(包括位移圖像、速度圖像)是用來描述直線運動的,無論運動圖像是直線還是曲線,物體都是做直線運動,選項A錯誤.
速度—時間圖像的斜率表示加速度,根據圖乙可知,物體做
勻減速直線運動,選項B錯誤.
根據圖乙可知,在時刻,物體的速度為,而位移—時間圖像的斜
率表示速度,由此可知,甲圖中在時刻,圖線的斜率為,選項C正確.
根據圖甲可知,0~t0時間內物體的位移x=x1-x0,速度—時間圖像中圖線與橫軸圍成的面積表示位移,由圖乙可知,0~t0時間內物體的位移x=,即x1-x0=,選項D錯誤.

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