资源简介

　力与直线运动
命题区间 高考题型 近年考频
力与直线运动 匀变速直线运动规律及其应用 2024年山东卷T3　 　2024年江西卷T3　　2024年全国甲卷T24 2023年山东卷T6 2022年山东卷T8 2022年全国甲卷T15 2020年全国Ⅰ卷T24
牛顿运动定律的综合应用 2024年辽宁卷T10　　2024年湖南卷T3　　2022年山东卷T16 2021年全国甲卷T14 2020年7月浙江卷T2
图像问题 2024年新课标卷T14　2024年河北卷T3　　2024年全国甲卷T15 2023年江苏卷T1 2023年湖北卷T8 2023年全国甲卷T16 2022年湖南卷T7 2021年湖南卷T2 2021年全国乙卷T21
命题分析 素养落实
纵观近几年的高考题，本部分的考查多以选择题形式呈现，有时以计算题形式呈现。考查内容涉及匀变速直线运动的规律和运动学图像、牛顿运动定律及动力学图像、牛顿运动定律和匀变速直线运动规律的综合应用等。题目常以生产生活中的一些实际问题为背景，考查运动学规律和牛顿运动定律在实际问题中的应用。 1．匀变速直线运动规律和推论的灵活应用 2．掌握牛顿运动定律的综合应用 3．熟悉图像类型及图像信息应用
匀变速直线运动规律及其应用
“五种”常用方法解决匀变速直线运动问题
　(2024·山东卷T3)如图所示，固定的光滑斜面上有一木板，其下端与斜面上A点距离为L。木板由静止释放，若木板长度为L，通过A点的时间间隔为Δt1；若木板长度为2L，通过A点的时间间隔为Δt2。Δt2∶Δt1为(　　)
A．(－1)∶(－1)
B．()∶(－1)
C．(＋1)∶(＋1)
D．()∶(＋1)
命题立意：综合运用运动学公式解决比较复杂的多运动过程问题
第一步：木板做匀加速直线运动
第二步：木板通过A点的时间间隔等于上端通过A点时间与下端通过A点时间之差
规范解答：木板在斜面上运动时，木板的加速度不变，设加速度为a，木板从静止释放到下端到达A点的过程，根据运动学公式有
L＝
木板从静止释放到上端到达A点的过程，当木板长度为L时，有
2L＝
当木板长度为2L时，有
3L＝
又Δt1＝t1－t0，Δt2＝t2－t0
联立解得
Δt2∶Δt1＝(－1)∶(－1)
故选A。
[答案]　A
难点：运动过程分析
易错点：不能熟练应用匀加速直线运动公式而出错
牛顿运动定律的综合应用
动力学问题的解题思路
　(多选)(2024·辽宁卷T10)一足够长木板置于水平地面上，二者间的动摩擦因数为μ。t＝0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t＝0到t＝4t0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。t＝4t0时刻，小物块和木板的速度相同。下列说法正确的是(　　)
A．小物块在t＝3t0时刻滑上木板
B．小物块和木板间的动摩擦因数为2μ
C．小物块与木板的质量比为3∶4
D．t＝4t0之后小物块和木板一起做匀速运动
命题立意：本题是一道利用牛顿第二定律结合运动学规律解决板块模型的综合应用题
第一步：结合v t图像分析出物块和木板的运动情况
第二步：表示出物块滑上木板到二者共速所用时间
第三步：根据图像分别求出物块未滑上木板和滑上木板时木板的加速度
第四步：利用假设法结合整体法分析t＝4t0之后小物块和木板能否一起做匀速运动
规范解答：v t图像的斜率表示加速度，可知t＝3t0时刻木板的加速度发生改变，故可知小物块在t＝3t0时刻滑上木板，故A正确；
设小物块和木板间动摩擦因数为μ0，根据题意结合题图可知小物块开始滑上木板时的速度大小为v0＝μgt0，方向水平向左，小物块在木板上滑动的加速度为a0＝＝μ0g
经过t0时间与木板共速且此时速度大小为v共＝μgt0，方向水平向右，故可得＋＝t0
解得μ0＝2μ，故B正确；
设木板质量为M，小物块质量为m，根据题图可知小物块未滑上木板时，木板的加速度为a＝＝μg
故可得F－μMg＝Ma
解得F＝μMg
根据题图可知小物块滑上木板后木板的加速度为
a′＝＝－μg
此时对木板由牛顿第二定律得F－μ(m＋M)g－μ0mg＝Ma′
解得＝，故C错误；
假设t＝4t0之后小物块和木板一起共速运动，对整体
F－μ(m＋M)g＝μMg－μMg＝0
故可知此时整体处于平衡状态，假设成立，即t＝4t0之后小物块和木板一起做匀速运动，故D正确。
故选ABD。
[答案]　ABD
难点：小物块和木板运动过程复杂且运动状态需要判断分析，综合考查了隔离法、假设法结合整体法解决板块模型
易错：不能结合v t图像正确受力分析和运动过程分析而造成错误
图像问题
1．运动学图像问题的“四点提醒”
(1)对于x t图像，图线在纵轴上的截距表示t＝0时物体的位置；对于v t图像和a t图像，图线在纵轴上的截距并不表示t＝0时物体的位置。
(2)在v t图像中，两条图线的交点不表示两物体相遇，而是表示两者速度相同。
(3)v t图像中两条图线在轴上的截距不同，不表示两物体的初始位置不同，位置是否相同应根据题中条件确定。
(4)对于a x图像、a v2图像、x v2图像等非常规图像，不要想当然地猜测图像的物理意义，要结合运动学公式和图像，找出函数表达式，进而确定斜率、截距等意义。
2．求解运动学图像问题的基本思路
　(多选)(2022·湖南卷T7)神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后，逐一打开引导伞、减速伞、主伞，最后启动反冲装置，实现软着陆。某兴趣小组研究了减速伞打开后返回舱的运动情况，将其运动简化为竖直方向的直线运动，其v t图像如图所示。设该过程中，重力加速度不变，返回舱质量不变，下列说法正确的是(　　)
A．在0～t1时间内，返回舱重力的功率随时间减小
B．在0～t1时间内，返回舱的加速度不变
C．在t1～t2时间内，返回舱的动量随时间减小
D．在t2～t3时间内，返回舱的机械能不变
命题立意：通过神舟十三号返回舱运动的v t图像，考查由v t图像判断速度和加速度大小的变化的方法
第一步：由v t图像可以获取的信息：由纵坐标的变化可以判断速度大小的变化，由斜率大小的变化判断加速度大小的变化
第二步：在0～t1时间和时间内返回舱速度减小，在0～t1时间内返回舱的加速度减小
规范解答：重力的功率为P＝mgv，由题图可知，在0～t1时间内，返回舱的速度随时间减小，故重力的功率随时间减小，故A正确；
根据v t图像的斜率表示加速度可知，在时间内，返回舱的加速度减小，故B错误；
在t1～t2时间内，由题图可知返回舱的速度减小，故可知动量随时间减小，故C正确；
在t2～t3时间内，由图像可知返回舱的速度不变，则动能不变，但由于返回舱高度下降，重力势能减小，故机械能减小，故D错误。故选AC。
[答案]　AC
难点：由v t图像判断速度和加速度大小的变化
易错：与x t图像混淆而造成错误
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