文档文本内容
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重难点2 力与直线运动
三年考情分析
2025 考向预测
2024•(辽宁、吉林、黑龙江)T10•受恒外力的板块与v-t 图
像综合问题
2023•辽宁T13(1)•牛顿定律与直线运动
2022•辽宁T1•直线运动的位移计算
2022•辽宁T7•牛顿定律与直线运动
2022•辽宁T13(1)•匀变速直线运动的规律
2022•(吉林、黑龙江)T2•连接体问题
2023•(吉林、黑龙江)T1•牛顿第二定律的动态分析
本专题属于重点热点内容,主要考查物受力与运
动的关系,单独命题时突出以运动学图像、连接
体、匀变速直线运动规律考查,以连接体、叠加
体为载体,结合实际生活进行受力分析,设计运动学
问题而且以板块、传送带为重点,也常与能量和动
量相结合进行考查,多以选择题形式出现。
【情境解读】
【高分技巧】
一、匀变速直线运动规律的应用
1.匀变速直线运动问题常用的六种解题方法
1
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2.处理追及问题的常用方法
过程分析法
函数法
Δx=x 乙+x0-x 甲为关于t 的二次函数,当t=-时有极
值,令Δx=0,利用Δ=b2-4ac 判断有解还是无解,追
上与追不上的条件
图像法
画出v-t 图像,图线与t 轴所围面积表示位移,利用图像
更直观
转换参考系法
以其中一个物体为参考系,确定出另一个物体在参考系下
的速度与加速度(以谁为参考系减去谁,注意矢量相减)
二、牛顿运动定律的应用
1.瞬时加速度问题的分析方法
2.超重与失重问题的分析方法
3.解决动力学两类基本问题的思路
4.处理连接体问题的方法
2
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整体法的
选取原则
若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之
间的作用力
隔离法的
选取原则
若连接体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内两
物体之间的作用力
整体法、隔离
法的交替运用
若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求出物体之间
的作用力,可以“先整体求加速度,后隔离求内力”
5.秒解连接体的内力公式:
三、运动学和动力学图像
1.分析v-t 图像和x-t 图像问题时的四点注意事项
(1)x-t 图像和v-t 图像描述的都是直线运动,而不是曲线运动.
(2)x-t 图像和v-t 图像不表示物体运动的轨迹.
(3)x-t 图像中两图线的交点表示两物体相遇,而v-t 图像中两图线的交点表示两物体速度相等.
(4)图线为直线时,斜率所表示的物理量不变,若为曲线,则该量发生变化,与物体运动的轨迹无关.
2.常见非常规图像(处理方法:找原始关系式,理解清楚坐标的截距、图线的交点、拐点的物理意
义)
非常规图像(举例)
函数表达式
斜率k
纵截距b
v2-x 图像
由v2-v=2ax
得v2=v+2ax
2a
v
-t 图像
由x=v0t+at2
得=v0+at
a
v0
a-F 图像
由F-μmg=ma
得a=-μg
-μg
(建议用时:40 分钟)
【考向一:匀变速直线运动规律的应用】
1.(2024·吉林延边·一模)如图,某滑雪爱好者从倾角一定的雪道上A 点由静止滑下,滑到水平雪道上C
点时速度刚好为零,滑雪爱好者经过倾斜雪道的最低点B 点时速度大小不变。若滑雪爱好者在倾斜和水平
雪道上均做匀变速直线运动,已知从A 到C 运动的路程为60m,时间为40s,则该滑雪爱好者经过B 点时
的速度大小为( )
3
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A.5m/s
B.3m/s
C.4m/s
D.2m/s
2.(2024·黑龙江齐齐哈尔·二模)小李同学在乘坐高铁时想测量当地的重力加速度,他在一根细线的下
端绑着一串钥匙,另一端固定在高铁的竖直墙壁上。在高铁启动的过程中,小李发现细线向后偏离竖直方
向
角并相对车厢保持静止,并且通过电子显示屏观察到高铁在t 时间内达到速度v。不计空气阻力,则当
地的重力加速度的大小为( )
A.
B.
C.
D.
3.(多选)(24-25 高三·辽宁·统考)物理课本封面上的沙漏照片如图所示,由于相机存在固定的曝光时
间,照片中的砂粒在空中时看不出砂粒本身的形状,而是形成了一条条模糊的痕迹,砂粒的疏密分布也不
均匀。若近似认为砂粒大小相同,砂粒下落的初速度为0,忽略空气阻力,不计砂粒间的相互影响,设砂
粒随时间均匀漏下,下列说法正确的是( )
A.出口下方9cm 处的砂粒速度约是3cm 处的
倍
B.出口下方9cm 处砂粒的痕迹长度约是3cm 处的3 倍
C.出口下方
范围内的砂粒数与
范围内的砂粒数近似相等
D.出口下方
范围内的砂粒数与
范围内的砂粒数近似相等
4.(多选)(2024·辽宁沈阳·二模)如图,甲、乙两车同时由静止从A 点出发,沿直线AC 运动.甲以加
速度
做初速度为零的匀加速运动,到达C 点时的速度为v;乙以加速度
做初速度为零的匀加速运动,
4
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到达B 点后做加速度为
的匀加速运动,到达C 点时的速度也为v,若
,则( )
A.甲、乙不可能同时由A 到达C
B.乙一定先由A 到达C
C.甲可能先由A 到达C
D.当
时,甲一定先由A 到达C
5.(2024·辽宁丹东·一模)2024 年,东北地区:哈尔滨、长春、沈阳、大连四座城市将有新的地铁线路
开通,新线路将会大大减轻交通压力,加快城市的发展。沈阳地铁一号线从S 站到T 站是一段直线线路,
全程1.6km,列车运行最大速度为72km/h。为了便于分析,我们用图乙来描述这个模型,列车在S 站从静
止开始做匀加速直线运动,达到最大速度后立即做匀速直线运动,进站前从最大速度开始做匀减速直线运
动,直至到T 站停车,且加速的加速度大小为减速加速度大小的
倍。现匀加速运动过程中连续经过A、
B、C 三点,S→A 用时2s,B→C 用时4s,且SA 长2m,BC 长24m。求:
(1)列车在C 点的速度大小;
(2)列车匀速行驶的时间。
6.(2025 高三·辽宁·开学考试)某物体从
点由静止出发做匀加速直线运动,经时间
运动到A 点,而
后依次经过
三点,
间距为
间距为
,如图所示。已知物体从A 到
和从
到
的运
动时间相等,从A 到
和从
到
的运动时间相等。求:
(1)
两点之间的距离
;
5
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(2)A 点与出发点
之间的距离
;
(3)物体做匀加速直线运动的加速度
的大小。
7.(2024·黑龙江佳木斯·一模)小名同学借助Phyphox 软件中的声学秒表研究弹性小球跌落反弹的运动
特点。在安静的环境中,将弹性小球从距离桌面某一高度
静止释放,碰到桌面后反弹,又落下,不断往
复。声学秒表可以记录两次撞击桌面声之间的时间间隔。小名同学将手机放在桌面上,收声孔对准反弹位
置,记录下头几次碰撞声对应的时间间隔。“时间1”指的是第一次碰撞桌面到第二次碰撞桌面之间的时间
间隔
,“时间2”指的是第二次碰撞桌面到第三次碰撞桌面之间的时间间隔
,以此类推。已知小球每次
与桌面碰撞后与碰撞前的速度大小之比保持不变,并设比值为k。整个过程中空气阻力可以忽略不计,碰
撞时间不计,重力加速度
。请根据实验数据和学过的物理知识求:
(1)小球第二次与桌面发生碰撞后速度与撞前速度大小之比k 的表达式(用题干中字母表示),并计算k
的数值。
(2)利用(1)问中k 的值计算小球开始释放的高度
。
(3)利用(1)问中k 的值,计算小球第一次反弹到停止运动的总时间T。(所有数字结果均保留两位有
效数字)
【考向二:牛顿运动定律的应用】
8.(2024·吉林·一模)如图,在光滑的固定足够长木板上,用轻质弹簧连接的两个物块A、B 在水平恒力
F 作用下以相同加速度向左运动,两物块材料相同且
。下列可以使弹簧伸长量不变的是( )
6
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A.增大水平拉力F
B.在木板上表面垫上粗糙的纸
C.将A、B 的位置互换
D.悬线下增挂一定质量的小钩码
9.(2023·吉林、黑龙江·高考)一同学将排球自O 点垫起,排球竖直向上运动,随后下落回到O 点。设
排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比。则该排球( )
A.上升时间等于下落时间
B.被垫起后瞬间的速度最大
C.达到最高点时加速度为零
D.下落过程中做匀加速运动
10.(2024·黑龙江大庆·三模)如图所示,两根绝缘细线的上端都系在水平天花板上,另一端分别连着两
个带电小球P、Q,两小球静止时处于同一水平高度,P 球质量为m,两细线与天花板间的夹角分别为
,
,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.左侧细线对小球的拉力大小为
B.右侧小球的质量为m
C.剪断左侧细线的瞬间,P 球的加速度大小为
D.剪断右侧细线的瞬间,Q 球的加速度大小为
11.(2024·吉林长春·一模)木板静置于光滑水平地面上,初始时刻滑块以一定的水平初速度
从左端滑
上木板,当二者速度恰好相等时,对比初始时刻滑块和木板的位置情况可能是( )
7
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A.
B.
C.
D.
12.(2022·吉林、黑龙江·高考)如图,一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m 的小球,初始时整个系统
静置于光滑水平桌面上,两球间的距离等于绳长L。一大小为F 的水平恒力作用在轻绳的中点,方向与两
球连线垂直。当两球运动至二者相距
时,它们加速度的大小均为( )
A.
B.
C.
D.
13.(多选)(2024·辽宁鞍山·一模)如图,光滑水平桌面上有一长木板B,右侧通过轻绳及光滑轻质定
滑轮与一重物C 相连,木块A 放在B 上,B 的上表面水平,与A 间的动摩擦因数μ=0.4。A、B、C 的质量
分别为10kg、3kg、9kg,最初用手拉住B 使系统静止。已知释放后A 不会从B 上掉下、B 不会到达定滑轮
处,B 与滑轮间的轻绳保持水平,g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.若系统由静止释放,释放时A、B 的加速度相同
B.若系统由静止释放,释放时B 的加速度大小为
C.若给A 向右的初速度的同时由静止释放B、C,释放时C 的加速度大小为10m/s2
8
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D.若给A 向右的初速度的同时由静止释放B、C,释放时B 的加速度大小为
14.(多选)(2024·辽宁本溪·一模)如图所示,传送带以10m/s 的速度逆时针方向匀速转动,两侧的传
送带长都是16m,且与水平方向的夹角均为37°。现有两个滑块A、B(可视为质点)从传送带顶端同时由
静止滑下,已知滑块A、B 的质量均为1kg,与传送带间的动摩擦因数均为0.5,取重力加速度g=10m/s2,
sin37°=0.6,cos37°=0.8。下列说法正确的是( )
A.滑块A 先做匀加速运动后做匀速运动
B.滑块A 比B 早到达底端2s
C.滑块A、B 到达传送带底端时的速度大小不相等
D.滑块A 在传送带上的划痕长度为4m
15.(多选)(2024·辽宁、吉林、黑龙江·高考)一足够长木板置于水平地面上,二者间的动摩擦因数为
μ。
时,木板在水平恒力作用下,由静止开始向右运动。某时刻,一小物块以与木板等大、反向的速
度从右端滑上木板。已知
到
的时间内,木板速度v 随时间t 变化的图像如图所示,其中g 为重力
加速度大小。
时刻,小物块与木板的速度相同。下列说法正确的是( )
A.小物块在
时刻滑上木板
B.小物块和木板间动摩擦因数为2μ
C.小物块与木板的质量比为3︰4
D.
之后小物块和木板一起做匀速运动
16.(2024·辽宁锦州·模拟预测)“滑冰车”是北方人冬季比较喜欢的一种娱乐活动之一。滑冰车时,人
9
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左右手各握一根冰钎斜向后下方插入冰面,冰面给人一个反作用力,从而使人与冰车一起向前运动,下图
为侧视图。若已知一同学由静止开始在水平冰面上滑冰车,两侧冰钎在插冰时平行且与水平方向成53°角,
与冰面作用0.5s 后收起冰钎,人与冰车减速滑行16m 后停止运动。已知人与冰车总质量为64kg,冰钎的质
量不计,冰钎与冰面作用时的力视为恒力,且沿着冰钎的方向,冰车与冰面间的动摩擦因数为0.05,
,
,
。求:
(1)人与冰车整个运动过程中的最大速度;
(2)单侧冰钎与冰面间的作用力大小。
17.(2024·辽宁本溪·一模)如图所示,在粗糙的水平地面上有一长为
、质量为
的长
木板B,在长木板的中点P 放有一质量为
(可视为质点)的小物块A,开始时A、B 均静止。已
知A 与B、B 与地面之间的动摩擦因数分别为
和
,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现
用水平向右的恒力拉长木板B,重力加速度g 取
。
(1)若水平拉力
,小物块A 所受到的摩擦力大小为多少;
(2)若水平拉力
,从静止开始要使小物块刚好不滑离长木板,求
作用时间
;
(3)在满足(2)条件下,A、B 最终都停止运动,整个过程中A、B 间的相对路程。
【考向三:运动学图像问题】
18.(2024·辽宁·模拟预测)我国出口的高速动车组惊艳世界,中国的“名片”走向世界。如图甲中
、
两列动车在两平行直轨道上行驶,从某时刻两列动车前进方向的车头相遇开始计时,得到它们
图像如
图乙所示,则下列说法正确的是( )
10
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A.在
时两列动车前进方向的车头又相遇
B.
两列动车的平均速度大小相等
C.
、
两列动车此后还能相遇一次
D.再次相遇前两列车前进方向的车头间最大距离为
19.(2024·吉林长春·一模)物体做直线运动时各物理量之间的关系可作出下列图像,图中x、v、a、t 分
别表示物体的位移、速度、加速度和时间,下列说法正确的是( )
A.由图(a)可知,物体做匀速直线运动
B.由图(b)可知,物体的加速度大小为
C.由图(c)可知,物体在前2s 内的位移大小为4m
D.由图(d)可知,物体在第2s 末速度大小一定为
20.(2024·辽宁·二模)某场冰壶比赛中,投掷出的冰壶沿直线运动,运动员通过刷冰使冰壶在逐渐减小
的摩擦力作用下停到指定位置。能正确反映该过程中冰壶的位移x、速度v、加速度a 随时间t 变化规律的
图像是( )
A.
B.
11
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C.
D.
21.(2024·辽宁大连·二模)某质点做直线运动的位移x 与时间t 的
图像如图所示,则下列说法正确
的是( )
A.该质点运动的加速度为
B.前10s 内,该质点的平均速率为10m/s
C.
时,该质点速度为0
D.前10s 内,该质点的位移为100m
22.(2024·辽宁本溪·一模)一质量为0.2kg 的物体在水平面上运动,它的两个正交分速度图像分别如图
所示,由图可知错误的是( )
A.开始4s 内物体的位移为
B.从开始至6s 末物体一直做曲线运动
C.开始4s 内物体所受合外力为0.2N
D.开始4s 内物体做曲线运动,接着2s 内物体做直线运动
23.(多选)(2024·黑龙江佳木斯·一模)下表是教材上用速度(v)—时间(t)图像推导匀变速直线运
动位移公式的过程。下列叙述正确的是( )
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(a)物体做匀变速
直线运动的
图像
(b)把t 分成五段,每
段
时间内做匀速直线
运动,其位移的数值等
于这个小矩形的“面
积”
(c)若
取得更小,
矩形上端的台阶更
密,更接近斜直线
(d)若
,矩形上端的
台阶形成的折线就变成了
图的斜直线。图中无限
个小矩形的“面积”之和即
梯形的“面积”就等于t 时间
内的位移的数值
A.这个分析过程体现微元思想
B.在时间t 内图(b)中从左到右的五个矩形面积之和小于(a)中匀变速直线的位移
C.如果
图像是曲线,则所围“面积”的数值就不再等于该段时间的位移大小
D.若是加速度(a)—时间(t)图像,则所围“面积”的数值等于速度改变量的大小
24.(2024·吉林长春·模拟预测)汽车工程学中将加速度随时间的变化率称为急动度k,急动度k 是评判
乘客是否感到舒适的重要指标。如图(a)所示为一辆汽车在启动过程中的急动度随时间变化的关系,已
知汽车质量
,启动过程中所受阻力
,求:
(1)该汽车在0~9s 内最大的牵引力F;
(2)在图(b)坐标系中画出0~9s 内加速度a 随时间t 变化的图像(不要求写推导过程),并求出9s 末汽
车的速度。
13