高考物理第二轮复习第2讲 力与物体的直线运动

知识必备

1.匀变速直线运动的“四类公式”

2.符号法则

(1)匀变速直线运动的“四类公式”都是矢量式，应用时注意各量符号的确定。 (2)一般情况下，取初速度的方向为正方向。 3.牛顿第二定律F合＝ma。 4.典型运动的动力学特征

(1)F合＝0，物体做匀速直线运动或静止。 (2)F合≠0且与v共线，物体做变速直线运动。 ①F合不变，物体做匀变速直线运动。 5.必须辨明的“4个易错易混点”

(1)物体做加速或减速运动取决于速度与加速度方向间的关系。 (2)“刹车”问题要先判断刹车时间，再分析计算。 (3)力是改变运动状态的原因，惯性大小只与质量有关。

(4)物体的超重、失重状态取决于加速度的方向，与速度方向无关。,

备考策略

1.抓好“两个分析、两个桥梁”，攻克动力学问题 (1)两分析

①物体受力情况分析，同时画出受力示意图； ②物体运动情况分析，同时画出运动情境图。 (2)两个桥梁

第 1 页 共 16 页

①加速度是联系运动和力的桥梁； ②速度是各物理过程相互联系的桥梁。 2.解决图象类问题“四个注意”、“一个关键” (1)“四个注意”

①x－t图象和v－t图象描述的都是直线运动，而不是曲线运动。 ②x－t图象和v－t图象不表示物体运动的轨迹。

③x－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。

④a－t图象中，图线与坐标轴围成的面积表示速度的变化量；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。 (2)“一个关键”

要将物体的运动图象转化为物体的运动模型。

匀变速直线运动规律的应用

【真题示例1】 (2016·全国卷Ⅲ，16)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍。该质点的加速度为( ) sA.t2 4sC.t2

3sB.2t2 8sD.t2 解析 动能变为原来的9倍，则物体的速度变为原来的3倍，即v＝3v0，由s＝v－v01s

(v得a＝0＋v)t和a＝2tt2，故A正确。 答案 A

【真题示例2】 (2017·全国卷Ⅰ，25)真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v0，在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变。持续一段时间t1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点。重力加速度大小为g。 (1)求油滴运动到B点时的速度；

第 2 页 共 16 页

(2)求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t1和v0应满足的条件。已知不存在电场时，油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍。

解析 (1)设油滴质量和电荷量分别为m和q，油滴速度方向向上为正。油滴在电场强度大小为E1的匀强电场中做匀速直线运动，故匀强电场方向向上。在t＝0时，电场强度突然从E1增加至E2时，油滴做竖直向上的匀加速运动，加速度方向向上，大小a1满足 qE2－mg＝ma1① 油滴在时刻t1的速度为 v1＝v0＋a1t1②

电场强度在时刻t1突然反向，油滴做匀变速直线运动，加速度方向向下，大小a2满足

qE2＋mg＝ma2③

油滴在时刻t2＝2t1的速度为 v2＝v1－a2t1④ 由①②③④式得 v2＝v0－2gt1⑤

(2)由题意，在t＝0时刻前有 qE1＝mg⑥

油滴从t＝0到时刻t1的位移为 1

s1＝v0t1＋2a1t21⑦

油滴在从时刻t1到时刻t2＝2t1的时间间隔内的位移为 1s2＝v1t1－2a2t21⑧

由题给条件有v20＝2g(2h)⑨ 式中h是B、A两点之间的距离。 若B点在A点之上，依题意有 s1＋s2＝h⑩

由①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式得

第 3 页 共 16 页