人教版高中物理第2课时　力与直线运动.docx

第2课时　力与直线运动
专题
复****定位
解决问题
本专题主要解决直线运动中匀变速直线运动规律、牛顿运动定律和动力学方法的应用。
高考重点
匀变速直线运动规律的应用；应用牛顿第二定律分析瞬时、超重和失重、连接体和图像等问题；应用动力学方法处理“传送带模型”和“板—块模型”等问题。
题型难度
以选择题为主，有时候在计算题中的某一问或者单独以计算题的形式命题，题目难度一般为中档。
1.匀变速直线运动的条件
物体所受合力为恒力，且与速度方向共线。
2.匀变速直线运动的基本规律
速度公式：vt＝v0＋at。
位移公式：s＝v0t＋at2。
速度与位移关系式：v－v＝2as。
中间时刻的瞬时速度：v＝＝。
任意连续相等的时间间隔内的位移之差是一个恒量，即Δs＝sn＋1－sn＝aT2。
3.图像问题
(1)位移—时间图像的斜率或切线斜率表示物体的速度。
(2)速度—时间图像的斜率或切线斜率表示物体运动的加速度，图线与时间轴所包围的面积表示物体运动的位移。匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜直线。
4.超重和失重
超重或失重时，物体的重力并未发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化。物体发生超重或失重现象与物体的运动方向无关，只取决于物体的加速度方向。当a方向竖直向上或有竖直向上的分量时，超重；当a方向竖直向下或有竖直向下的分量时，失重；当a＝g且方向竖直向下时，完全失重。
5.瞬时问题
应用牛顿第二定律分析瞬时问题时，应注意物体与物体间的弹力、绳的弹力和杆的弹力可以突变，而弹簧的弹力不能突变。
6.连接体问题
在连接体问题中，一般取连接体整体为研究对象，求共同运动的加速度，隔离法求连接体内各物体间的相互作用力。
1.基本思路
2.解题关键
抓住两个分析，受力分析和运动情况分析，必要时要画运动情景示意图。对于多运动过程问题，还要找准转折点，特别是转折点的速度。
3.常用方法
(1)整体法与隔离法：单个物体的问题通常采用隔离法分析，对于连接体问题，通常需要交替使用整体法与隔离法。
(2)正交分解法：一般沿加速度方向和垂直于加速度方向进行分解，有时根据情况也可以把加速度进行正交分解。
(3)逆向思维法：把运动过程的末状态作为初状态，反向研究问题，一般用于匀减速直线运动问题，比如刹车问题、竖直上抛运动问题等。
高考题型1　匀变速直线运动规律的应用
【例1】 (2021·山东省第二次模拟)一个物体在粗糙的水平地面上以一定的初速度向前做匀减速直线运动。若已知物体在第1 s内的位移为8.0 m，在第3 s内的位移为0.5 m，则下列说法正确的是(　　)
A.物体在0.5 s末速度一定为8.0 m/s
B.物体在2.5 s末速度一定为0.5 m/s
C.物体在第2 s内的位移一定为4.25 m
D.物体的加速度大小一定为3.75 m/s2
答案　A
解析　物体做匀减速直线运动，在0.5 s末速度v0.5＝1＝＝8 m/s，A正确；根据位移公式得，第1 s内的位移为s1＝v0t1＋at＝8.0 m，第3 s内的位移为s3－s2＝－，代入数据得v0＝9.875 m/s，a＝－3.75 m/s2，据此求得v3＝v0＋at＝－1.375 m/s，不符合题意，说明在3 s前物体已经停止。设第3 s内物体运动时间为t，则由0.5 m＝a′t2，8 m/s＝a′(1.5 s＋t)，解得a′＝4 m/s2，
t＝0.5 s，D错误；物体在2.5 s末的速度为v′＝v0.5－a′t′＝0，B错误；根据Δs＝－a′T2得第2 s内的位移为s2＝s1－a′T2＝4.0 m，C错误。
【拓展训练1】 (2021·辽宁丹东市一模)我市境内的高速公路最高限速为100 km/h，某兴趣小组经过查阅得到以下资料，
资料一：驾驶员的反应时间为0.3～0.6 s；
资料二：各种路面与轮胎之间的动摩擦因数(如下表)
路面
干沥青路面
干碎石路面
湿沥青路面
动摩擦因数
0.7
0.6～0.7
0.32～0.4
兴趣小组根据以上资料，通过计算判断汽车在高速公路上行驶的安全距离最接近(　　)
A.200 m B.150 m
C.100 m D.50 m
答案　B
解析　汽车的最高速度为v＝100 km/h＝ m/s，在反应时间内，汽车仍做匀速直线运动，通过的最大距离为s1＝vt＝×0.6 m＝16.7 m，在汽车刹车的过程，根据匀减速直线运动规律有0－v2＝－2μgs2，得s2＝，当μ＝0.32时，s2＝120.6 m，则总位移大小为s＝s1＋s2＝137.3 m，最接近的行驶安全距离为150 m，故选项B正确。
【拓展训练2】 (