第2講直線運動與牛頓運動定律

構建?知識網絡鎖定主干知識

速度公式v=v+at性質瞬時性同時性

Q-兩類基本問題

12牛獨立性矢量性

力

+-頓

位移公式X2

運L瞬時問題

動

速度與位移公式v-VQ=2ax定-連接體問題

律

一典型問題一超重、失重

基本公式

推論（-----I_~

Ax=aT2------（勻變速直線運動直線運動和牛-臨界極值問題

初速度為零的頓運動定律-傳送帶模型

I板塊模型

勻變速直線運

自由落體豎直上拋運動

動的比例式少-力圖像

u=gty=v-gt

0%-力圖像

h=v()t-^gt2圖像問題'一

J圖像

v2-v2=-2gh

v2=2gh0QT圖像

—試做.高考真題探明高考考向

1.（2024?河北高考3題）籃球比賽前，常通過觀察籃球從一定高度由靜止下落后的反彈情況判斷籃球的彈性。某

同學拍攝了該過程，并得出了籃球運動的圖像，如圖所示。圖像中〃、氏。、d四點中對應籃球位置最高的是

（）

“/(ms】)

8-

4

Oj

-8012345t/s

A.a點B.b點

C.c點D.d點

2.（2024?山東高考3題）如圖所示,固定的光滑斜面上有一木板，其下端與斜面上4點距離為木板由靜止釋

放，若木板長度為￡,通過4點的時間間隔為加1；若木板長度為23通過4點的時間間隔為人力。加2：A九為

()

A.(V3—1):(V2—1)

B.(V3-V2):(V2-1)

C.(V3+1):(V2+1)

D.(V3+V2):(V2+1)

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3.（2024?全國甲卷15題）如圖，一輕繩跨過光滑定滑輪，繩的一端系物塊P,尸置于水平桌面上，與桌面間存在

摩擦；繩的另一端懸掛一輕盤（質量可忽略），盤中放置祛碼。改變盤中祛碼總質量加，并測量尸的加速度大小

a,得到a-m圖像。重力加速度大小為g。在下列比加圖像中，可能正確的是（）

4.（2024?北京高考8題）將小球豎直向上拋出，小球從拋出到落回原處的過程中，若所受空氣阻力大小與速度大

小成正比，則下列說法正確的是（）

A.上升和下落兩過程的時間相等

B.上升和下落兩過程損失的機械能相等

C.上升過程合力的沖量大于下落過程合力的沖量

D.上升過程的加速度始終小于下落過程的加速度

—洞悉?高頻考點精研典型例題

考點一勻變速直線運動規律及應用

解決勻變速直線運動問題的六種方法

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【例1】（2024?浙江模擬）某跳傘運動員做低空跳傘表演。從該運動員離開懸停的飛機開始計時，運動員先做

自由落體運動，當速度達到50m/s時打開降落傘做勻減速直線運動，加速度大小為5m/s2,到達地面時速度為5

m/So下列說法正確的是（）

A.運動員離開飛機10s后打開降落傘

B.運動員在空中下落過程用時9s

C.運動員距離地面245m時打開降落傘

D.懸停的飛機距離地面372.5m

嘗試解答.

【例2】（2024?山東臨沂一模）近幾年來我國新能源汽車發展迅速，現對國產某品牌新能源汽車進行性能測

試。已知該汽車在時間/內通過了位移x,同時它的速度變為原來的N倍。如果汽車做的是勻加速直線運動，該汽

車加速度大小為（)

.2(JV-1)xC2(W+l)x

A.a=----------T-B.a=----------T

(w+Dt2cw-i)t2

2(N+2)Kr2(JV-1)X

C.a=----------TD.a=-----------T

(N-1)t2(W-2)t2

嘗試解答.

【例3】（2024?江西南昌模擬）如圖所示，在杭州亞運會田徑項目賽場上，機器狗承擔了拾撿和運輸器材的任

務。某次運輸過程中，當機器狗檢測到前方有一位站立不動的工作人員，為了避免相撞，機器狗立即做勻減速直

線運動直至停止，已知其減速后第1s內的位移是最后1s內位移的5倍，且這兩段位移的差值為0.4m,則機器

狗開始減速后（）

A.運動的總時間為3s

B.加速度大小為0.4m/s2

C.總位移大小為6.4m

D.初速度大小為2.4m/s

嘗試解答______________

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考點二牛頓運動定律的應用

【例4】（2024?安徽合肥模擬）中國的農歷新年家家戶戶會掛上喜慶的大紅燈籠，用來增加節日喜慶的氣氛。

現用一根勁度系數為人的輕質彈簧和一根不可伸長的輕繩在水平天花板下懸掛一只燈籠。燈籠的質量為加，懸掛

靜止時彈簧、輕繩與天花板形成的△0/8為等邊三角形，如圖所示，（重力加速度為g,彈簧在彈性限度內）則

（）

f

A.燈籠的重力和所受輕繩拉力的合力方向水平向右

B.彈簧的形變量為守

3k

C.若某時刻剪斷輕繩，則此瞬間燈籠的加速度大小為當g

D.若僅增加燈籠的質量，懸掛靜止后。點位置依然保持不變

嘗試解答_____________________________________________________________________________________________

□方法技巧

瞬時加速度問題

注意：力可

以突變，但

速度不可以

突變

【例5】（多選）（2023?福建高考5題）如圖所示，一廣場小火車是由車頭和車廂編組而成。假設各車廂質量

均相等（含乘客），在水平地面上運行過程中阻力與車重力成正比。一廣場小火車共有3節車廂，車頭對第一節

車廂的拉力為乙，第一節車廂對第二節車廂的拉力為石，第二節車廂對第三節車廂的拉力為不，則（）

A.當火車勻速直線運動時，TI=72=73

B.當火車勻速直線運動時，Ti：72：乙=3:2:1

C.當火車勻加速直線運動時，71=72=73

D.當火車勻加速直線運動時，T\：Tz：乃=3：2：1

嘗試解答_____________________________________________________________________________________________

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□方法技巧

1.連接體的處理方法：整體法和隔離法。

2.連接體的運動特點

(1)輕繩連接體：較繩在伸直且無轉動的狀態下，兩端的連接體沿繩方向的速度和加速度總是相等。

(2)輕桿連接體：輕桿平動時，連接體具有相同的平動速度和加速度；輕桿轉動時，連接體具有相同的角速度。

(3)輕彈簧連接體：在彈簧發生形變的過程中，兩端連接體的速度不一定相等；在彈簧形變量最大時，兩端連接

體的速率相等。

【例6】(2024?河南周口模擬)2024年4月3日，某集團完成了某型號汽車的首批交付儀式。之后陸續有用戶

對該型號汽車進行了性能測試。為提升駕駛體驗，為駕乘者提供更加安全和舒適的駕駛環境，該型號汽車具有

AEB自動緊急制動性能并加入了AEBPro功能。某車主對此性能進行了測試。該型號汽車在平直的封閉公路上以

vo=108km/h的速度水平向右勻速行駛，檢測到障礙物后在AEB和AEBPro功能作用下開始減速，車所受阻力了

與車重力加g的比值隨時間變化的情況可簡化為如圖所示的圖像，最終停在距離障礙物1m的位置。取重力加速度

大小g=10m/s2。求：

(1)該型號汽車開始減速瞬間的加速度；

(2)該型號汽車在1s末的速度vi大小；

(3)該型號汽車從開始減速位置到障礙物間的距離。

嘗試解答

□方法技巧

兩類動力學問題的解題步驟

(明確研究對象卜*利用整體法或隔離法確定研究對象

受力分析和運畫好受力示意圖，運動情景圖，明確物體

、動狀態分析的運動性質和運動過程

°

選取力的處理

合成法或正交分解法

方法

(選取正方向卜~通常規定加速度的方向為正方向

根據牛頓第二定律入二血或｛''

確定合外力FQ

列方程求解

由運動學公式列出輔助方程

考點三運動學和動力學圖像

1.運動學圖像

VI圖像XI圖像a-t圖像

與坐標軸所圍面積表示這段時間內的位移無實際物理意義表示這段時間內速度的變化量

斜率表示質點運動的加速度表示質點運動的速度表示加速度變化的快慢

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2.動力學圖像

題型解題思路

（1）根據運動學圖像，求解加速度；

由運動學圖像分析受力情

（2）應用牛頓第二定律，建立加速度與力的關系；

況

（3）確定物體受力情況及相關物理量

（1）根據受力圖像，結合牛頓第二定律確定加速度；

由受力圖像分析運動情況（2）根據加速度和初速度的方向，判斷是加速運動還是減速運動；

（3）由加速度結合初始運動狀態，分析物體運動情況

（1）分析運動過程中物體的受力；

由已知條件確定物理量的

（2）根據牛頓第二定律推導出加速度表達式；

變化圖像

（3）根據加速度的變化確定物理量的變化圖像

【例7】（2024?河北唐山一模）某場冰壺比賽中，投擲出的冰壺沿直線運動，運動員通過刷冰使冰壺在逐漸減

小的摩擦力作用下停到指定位置。下列能正確反映該過程中冰壺的位移X、速度V、加速度。隨時間,變化規律的

圖像是（）

嘗試解答_____________________________________________________________________________________________

【例8】（多選）（2024?四川成都二模）如圖甲所示，傾角為。的固定斜面上有一小物塊，其受到方向沿斜面向

上的拉力廠的作用，使小物塊沿斜面向上運動，運動過程中加速。與尸的關系如圖乙所示。圖線的斜率為左，與歹

軸交點坐標為c,與。軸交點為一6。由圖可知（）

A.小物塊的質量為k

B.小物塊的質量為，

C.摩擦力與重力沿斜面的分力大小之和為b

D.摩擦力與重力沿斜面的分力大小之和為c

嘗試解答_____________________________________________________________________________________________

—培優?提能加餐拓展思維空間

動力學中的臨界極值問題

1.疊加體系統臨界問題的求解思路

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2.滑塊剛好未滑離滑板的臨界條件判斷

剛好不滑離的臨界條件：當滑板滑塊共速時，滑板滑塊之間的相對位移大小Ax等于初始狀態時滑塊與滑板端點的

距離心

n'——L——口―

以―J—1

滑塊相對于滑板的位置示意圖如圖所示，不滑離時ZNAx；滑離時￡<Ax。

【典例1】（多選）（2024?黑龍江哈爾濱三模）如圖所示，三個物塊，、B、C的質量分別為加、2m.m,物塊

8疊放在。上，物塊/與C之間用輕彈簧水平連接，物塊/、C與水平地面間的動摩擦因數都為"，物塊3與C之

間的動摩擦因數為梟在大小恒為尸的水平推力作用下，使三個物塊正保持相對靜止地一起向右做勻加速直線運

動，已知重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，彈簧始終在彈性限度內，