牛頓運(yùn)動(dòng)定律與直線運(yùn)動(dòng)-2024年高考物理大題突破含答案

牛頓運(yùn)動(dòng)定律與直線運(yùn)動(dòng)-2024年高考物

理大峰噩動(dòng)定律與直線運(yùn)動(dòng)

直線運(yùn)動(dòng)與牛頓運(yùn)動(dòng)定律在高中物理中占有重要地位，在歷年高考中都有體現(xiàn)，多以選擇題、計(jì)算題的形

式出現(xiàn)。其中與動(dòng)力學(xué)相結(jié)合，借助經(jīng)典的追及相遇、連接體、斜面等模型考察新情境或多過程問題比較

常見。

K???

硬粵例.勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合應(yīng)用

題目①（2024.河南.高三校聯(lián)考階段練習(xí)）在游樂園和主題樂園有一種大型游樂設(shè)施跳樓機(jī)，這種設(shè)施可將

乘客載至高空，然后幾乎以重力加速度垂直向下跌落。跳樓機(jī)在某次工作時(shí),將游客送到塔頂后讓其做自

由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其下落的高度為跳樓機(jī)下降總高度的,時(shí)，讓跳樓機(jī)開始勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)地面時(shí)跳樓機(jī)

的速度剛好減為零。已知整個(gè)過程跳樓機(jī)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t=n.2s,取重力加速度為g=9.8m/s2。求：

（1）跳樓機(jī)做減速運(yùn)動(dòng)的加速度為多少；

（2）跳樓機(jī)做減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間以及跳樓機(jī)下降的總高度分別為多少。（總高度保留三位有效數(shù)字）

趣目囪（2024上?山東濟(jì)南?高三統(tǒng)考期末）2023年10月23日，中國選手奪得杭州亞運(yùn)會(huì)女子3km自行車個(gè)

人追逐賽冠軍。杭州亞運(yùn)會(huì)自行車跑道為周長250nl的橢圓，如圖a所示，河、N兩點(diǎn)為位于橢圓軌道短軸

的兩端點(diǎn)，比賽開始后，甲、乙兩名選手分別從“、N兩點(diǎn)同時(shí)出發(fā)，騎行前兩圈過程中甲、乙兩名選手的速

率隨時(shí)間變化的規(guī)律分別如圖b、圖c所示。求

（1）甲選手騎行路程為82.5小時(shí)的速率；

（2）甲選手在騎行前兩圈過程中能否追上乙選手？（寫出必要的計(jì)算和文字說明）

圖a圖b圖c

???

蘢皿犀黃指導(dǎo)

1.處理勻變速直線運(yùn)動(dòng)的常用方法

基本公式法、平均速度公式法、位移差公式法、比例法、逆向思維法、圖像法等。

2.兩種勻減速直線運(yùn)動(dòng)的分析方法

（1）剎車問題的分析:末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)問題常用逆向思維法，對(duì)于剎車問題，應(yīng)先判斷車停下

所用的時(shí)間，再選擇合適的公式求解。

（2）雙向可逆類運(yùn)動(dòng)分析：勻減速直線運(yùn)動(dòng)速度減為零后反向運(yùn)動(dòng)，全過程加速度的大小和方向均不變，故

求解時(shí)可對(duì)全過程列式，但需注意2、0、a等矢量的正負(fù)及物理意義。

3.追及、相遇問題的解題思路和技巧

（1）緊抓''一圖三式"，即過程示意圖，時(shí)間關(guān)系式、速度關(guān)系式和位移關(guān)系式。

（2）速度相等往往是恰好追上（追不上），兩者間距離有極值的臨界條件。

（3）若被追趕的物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，一定要注意追上前該物體是否已停止運(yùn)動(dòng)。

蘢塞》變式訓(xùn)練

題目工科研人員在保證安全的情況下進(jìn)行高空墜物實(shí)驗(yàn)，讓一小球從45小高的陽臺(tái)上無初速度落下，不

計(jì)空氣阻力。在小球剛落下時(shí)恰被樓下一智能小車發(fā)現(xiàn)，智能小車迅速由靜止沿直線沖向小球下落處的正

下方樓底，準(zhǔn)備接住小球。己知智能小車到樓底的距離為18將小球和智能小車都看成質(zhì)點(diǎn),智能小

車移動(dòng)過程中只做勻速直線運(yùn)動(dòng)或勻變速直線運(yùn)動(dòng)，g取lOm/s?。

（1）智能小車至少用多大的平均速度行駛到樓底恰能接住小球；

（2）若智能小車在運(yùn)動(dòng)過程中做勻加速或勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等，且最大速度不超過9m/s,要求小

車在樓底時(shí)已停止運(yùn)動(dòng)，求智能小車移動(dòng)時(shí)加速度a的大小需滿足什么條件？

木鶻粵創(chuàng).牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用

題目工）（2023上?福建三明?高三校聯(lián)考階段練習(xí)）我國游泳健將覃海洋在剛結(jié)束的2023年杭州亞運(yùn)會(huì)男子

200米蛙泳決賽中刷新記錄奪得金牌，新晉為“世界蛙王”。圖甲為運(yùn)動(dòng)員蛙泳時(shí)某段蹬腿加速及慣性前進(jìn)

過程,將這兩個(gè)過程簡化為水平方向的勻變速運(yùn)動(dòng)，其”-力圖像如圖乙所示，設(shè)運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為60kg，重力

加速度g取10m/s2,求：

（1）蹬腿加速過程和慣性前進(jìn)過程中加速度大??；

（2）0?0.9s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員平均速度的大??；

（3）慣性前進(jìn)過程中，水對(duì)運(yùn)動(dòng)員作用力的大?。ù鸢副Ａ舾剑?/p>

甲乙???

題目21(2023上?河南?高三校聯(lián)考階段練習(xí))如圖所示,傾角。=37°的斜面體固定在水平地面上，繞過固定

在斜面頂端輕小光滑的定滑輪的細(xì)線,一端與放在斜面底端質(zhì)量為1kg的物塊A相連，另一端吊著質(zhì)量為

1.5kg的物塊開始時(shí)固定物塊A,使都處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑輪與物塊A間的細(xì)線與斜面平行；由靜

止釋放物塊當(dāng)物塊A向上運(yùn)動(dòng)的距離為斜面長度的;時(shí)，用一個(gè)豎直向下、大小為15N的恒力替換掉

物塊3當(dāng)物塊A又向上運(yùn)動(dòng)斜面長度的!距離時(shí)，撤去恒力。已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,取

重力加速度g=10m/s\sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)求兩物塊一起運(yùn)動(dòng)的加速度大小。

(2)試分析:撤去恒力后,物塊A是否會(huì)從斜面頂端滑離？

蘢麓》算芽揖號(hào).

1.解決動(dòng)力學(xué)兩類基本問題的思路

一

確

定

研

究

對(duì)

象

一

2.連接體問題

(1)整體法與隔離法的選用技巧

整體法的選取原則若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度,且不需要求物體之間的作用力

隔離法的選取原則若連接體內(nèi)各物體的加速度不相同，或者需要求出系統(tǒng)內(nèi)物體之間的作用力

整體法、隔離法的交替若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度，且需要求出物體之間的作用力，可以先整

運(yùn)用體求加速度,后隔離求連接體內(nèi)物體之間的作用力

3.常見連接體

B，F(xiàn)彥//A?”

----------1j?_?三種情況中彈簧彈力、繩的張力大小相同且與接觸面是否光滑無關(guān)

接觸面光滑，或〃人="B

B絮

「：?常用隔離法

常會(huì)出現(xiàn)臨界條件

上卓生I

蘢能＞變式訓(xùn)練

趣目①（2024?江蘇常州?高三校聯(lián)考階段練習(xí)）如圖甲所示，物塊A、B通過細(xì)線連接，4在桌面上，B懸掛

在桌子邊緣,細(xì)線與滑輪間無摩擦.現(xiàn)將物塊A從P點(diǎn)處由靜止釋放，B落地后不反彈,最終A停在Q

點(diǎn)，物塊力的”一力圖像如圖乙所示。已知8的質(zhì)量為0.5kg,重力加速度大小g取10m/S2.求：

（1）PQ兩點(diǎn)的距離；

（2）物塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（3）物塊A的質(zhì)量.

題目團(tuán)（2024?貴州貴陽?高三清華中學(xué)?？茧A段練習(xí)）如圖甲所示，質(zhì)量為巾=lkg小球從固定斜面上的A

點(diǎn)由靜止開始做加速度大小為期的運(yùn)動(dòng)，小球在ti=1s時(shí)刻與擋板B碰撞，然后沿著斜面做加速度大小為

a.2的運(yùn)動(dòng)，在益=1.25s時(shí)刻到達(dá)。點(diǎn)，接著從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到擋板B點(diǎn),到達(dá)擋板B點(diǎn)的時(shí)刻為t3,以上過程的

v—t圖像如圖乙所示（0。未知），已知a?與的大小的差值為4mzs重力加速度g=lOm/s,,則：

（1）小球所受到阻力的大小為多少？

（2）圖中*大小等于多少？

（3）到達(dá)擋板B的時(shí)刻為益為多少？

甲乙

???

歿H刷H主H題J

物》如模擬.

題目①（2024下?四川成都?高三石室中學(xué)校考開學(xué)考試）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為河、長為L的圓管豎直放

置,頂端塞有一個(gè)質(zhì)量為m的彈性小球，M=2m,小球和圓管間的滑動(dòng)摩擦力和最大靜摩擦力大小均為

2mg?圓管從下端距離地面為H處自由落下，運(yùn)動(dòng)過程中，圓管始終保持豎直，每次落地后向上彈起的速

度與落地時(shí)速度大小相等，不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g。求：

（1）圓管第一次落地彈起時(shí)圓管和小球的加速度；

（2）圓管第一次落地彈起后至第二次落地前，若小球沒有從圓管中滑出，則L應(yīng)滿足什么條件？

L

H

777777777777777

題目叵〕（2024?寧夏石嘴山?高三?？茧A段練習(xí)）如圖所示，4、B兩棒均長Im,A懸于高

處，B豎于地面，A的下端和B的上端相距h=10小,若兩棒同時(shí)運(yùn)動(dòng)，A做自由落體運(yùn)動(dòng),B以初速

度no=4Om/s做豎直上拋運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過程中都保持豎直。（取g=10m/s2）問：

（1）兩棒何時(shí)開始相遇？

（2）兩棒從開始相遇到分離的時(shí)間？

遮目①（2024?四川?校聯(lián)考一模）中學(xué)航模隊(duì)研究航母艦載機(jī)著陸減速新方案，提出“機(jī)翼輔助式”減速模

式,隊(duì)員們?cè)诓賵?chǎng)上利用跑道模擬實(shí)驗(yàn),如圖（a）所示先將一個(gè)質(zhì)量為1kg的滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）以初速

度*=12m/s滑出，滑行距離為12m時(shí)停下；對(duì)比組給滑塊裝上代替機(jī)翼的質(zhì)量為m=0.5kg減速裝置,仍

以相同的初速度3滑出,滑出后滑塊與減速裝置整體受到一個(gè)與豎直方向斜向下夾角為a的力F作用，如

圖（b）所示（減速裝置未畫出）,從而獲得較大的減速效果，減小滑行距離。已知重力加速度大小為g=

10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求：

（1）滑塊與跑道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（2）若已知F=耍N,a=53°,則裝上減速裝置后滑塊的減速距離大小。

圖(a)圖(b)

痼目目（2024?河南?高三校聯(lián)考階段練習(xí)）如圖所示，足夠高的水平桌面上，P點(diǎn)的左側(cè)光滑，右側(cè)粗糙。物

塊甲與質(zhì)量為小的鉤碼乙用輕質(zhì)的細(xì)線連接,細(xì)線跨過桌子右側(cè)的定滑輪，甲被控制在桌面上位于A點(diǎn)，

乙懸掛在滑輪的下方?，F(xiàn)釋放甲,經(jīng)過一段時(shí)間6甲運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，此時(shí)甲的動(dòng)能為學(xué)電。當(dāng)甲運(yùn)動(dòng)到P

O

點(diǎn)時(shí)，立即在乙的下方掛上另一質(zhì)量為小的鉤碼丙，掛上丙的時(shí)間忽略不計(jì)，且掛上丙的前后瞬間甲、乙的

速度不變，接著甲繼續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),再經(jīng)過一段時(shí)間to正好運(yùn)動(dòng)到桌子的右邊緣B點(diǎn)。已知甲從人

到P的加速度與從P到B的加速度相等,細(xì)線始終與桌面平行,不計(jì)定滑輪與細(xì)線和輪軸之間的摩擦力，

重力加速度為9,求：

（1）甲的質(zhì)量以及甲與粗糙區(qū)域間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（2）甲從P到B,細(xì)線對(duì)甲做的功。

???

遮目回（2024?河南?高三校聯(lián)考階段練習(xí)）地面上的物塊在豎直向上的恒定拉力作用下，由靜止開始向上做

勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間3s撤去拉力，再經(jīng)過一段時(shí)間物塊落回地面。已知拉力大小是重力的1.4倍，物

塊受到的空氣阻力大小恒為重力的0.2倍,取重力加速度g=10m/s2,求：

（1）物塊上升的最大高度H；

（2）物塊落回地面瞬間的速度大小/（結(jié)果保留根號(hào)）

遮目回（2024?河南?高三校聯(lián)考階段練習(xí)）如圖甲所示，足夠長的長木板傾斜地固定在水平面上，傾角

37°,輕彈簧固定在長木板底端的擋板上,輕彈簧上放置一可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=0.5kg的物體。現(xiàn)用外力

向下壓縮彈簧并用一根輕繩系在物體和木板底端的擋板上（物體與彈簧不粘連）；t=0時(shí)刻將輕繩燒斷，此

后物體的速度隨時(shí)間的部分變化規(guī)律如圖乙所示，其中為曲線、為直線。已知彈簧的勁度系數(shù)k

=400N/nz,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。求：

（1）彈簧的最大壓縮量以及物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（2）0?0.35s內(nèi)物體的位移大小為多少厘米？

7

建目可(2024?河南?高三校聯(lián)考階段練習(xí))冰壺比賽具有較高的觀賞性,如圖所示為冰壺比賽的場(chǎng)地模擬圖,

場(chǎng)地的長度為44.5館,投擲線到圓壘圓心的距離為立=30m。某次比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員由距離投擲線10機(jī)處的

A點(diǎn)開始用斜向下與水平方向成個(gè)=37°的恒力F推動(dòng)質(zhì)量為巾=19kg的冰壺，冰壺在A點(diǎn)時(shí)的速度為

零,冰壺與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為z=0.5,經(jīng)過一段時(shí)間冰壺運(yùn)動(dòng)到投擲線處時(shí)撤走外力，運(yùn)動(dòng)員馬上

用刷子刷冰面，使冰壺與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)減小到〃2=春，最終冰壺剛好停在圓壘圓心。，取重力加

15U

2

速度9—10m/s,sin37°=0.6、cos37°=0.8。求：

(1)撤走外力前冰壺的加速度以及冰壺的最大速度分別為多少？

(2)在冰壺上施加的外力應(yīng)為多大？

30mN

----------1也-

圓壘

起滑架投擲線

題目同(2024?安徽黃山?統(tǒng)考一模)如圖甲所示,在粗糙的水平面上,放著可視為質(zhì)點(diǎn)的A、B兩物塊，質(zhì)量分

別為館A=1kg,機(jī)8=5kg。輕彈簧一端與物塊A相連，另一端與豎直墻壁相連。兩物塊緊靠但不相

連,開始時(shí)彈簧被壓縮且整個(gè)系統(tǒng)恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。從t=0時(shí)刻開始,對(duì)B施加一水平向右的力F使物

塊B做勻加速運(yùn)動(dòng)，力F隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，已知物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5,設(shè)最大

靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。已知彈性勢(shì)能E=^kx\g取10m/s2)，求：

(1)物塊B的加速度大?。?/p>

(2)彈簧的勁度系數(shù)；

(3才=0到t=0.2s的過程中力F做的功為多少？

???

遮目回（2024?江西撫州?高三臨川一中?？茧A段練習(xí)）高空跳傘是一項(xiàng)極限運(yùn)動(dòng)。某跳傘運(yùn)動(dòng)員于1=0時(shí)

刻從高空靜止跳出的v-t圖像如圖所示，可將其運(yùn)動(dòng)視作豎直方向的直線運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)員（含降落傘）所受

空氣阻力/的方向與速度”的方向相反，/的大小與d成正比，但開傘前、后的正比例系數(shù)不同。已知開傘

前運(yùn)動(dòng)員勻速飛行時(shí)的速度大小為?！悖贿\(yùn)動(dòng)員在±1時(shí)刻打開降落傘，開傘后運(yùn)動(dòng)員勻速飛行時(shí)的速度大小

為白。。。重力加速度大小為g,不計(jì)空氣浮力。

（1）求力1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員的加速度fll的大??；

（2）若某時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員的加速度大小為亮的，求該時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員的速度大小。

蜃目叵1（2024?湖南懷化?高三懷化市鐵路第一中學(xué)?？茧A段練習(xí)）在一次消防演練中,某消防員沿固定的豎

直金屬桿由P處靜止下滑至地面,示意圖如圖甲所示;消防員受豎直向上的摩擦力隨時(shí)間變化情況如圖乙

所示。已知該消防員的質(zhì)量m=60kg,取重力加速度g=10m/s\空氣阻力忽略不計(jì)。求：

（1）消防員向下加速和減速時(shí)的加速度大小ai>a2；

（2）P處距地面的高度陽

⑶通過訓(xùn)練，該消防員安全落地的最大速度加=6m/s,且他與金屬桿之間產(chǎn)生的摩擦力大小范圍為04了

W720N,求他從P處下滑至地面的最短時(shí)間to

???

關(guān)卷>弼_真題.

痼目五42023?遼寧?統(tǒng)考高考真題)某大型水陸兩柄飛機(jī)具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演練

中，該飛機(jī)在水而上由靜止開始勻加速直線滑行并汲水，速度達(dá)到vi=80m/s時(shí)離開水面,該過程滑行距

離L=1600m、汲水質(zhì)量?n=1.0x1014kg。離開水面后,飛機(jī)攀升高度h—100m時(shí)速度達(dá)到vi—100m/s,

之后保持水平勻速飛行，待接近目標(biāo)時(shí)開始空中投水。取重力加速度g=10m/s2。求：

(1)飛機(jī)在水面滑行階段的加速度a的大小及滑行時(shí)間t；

(2)整個(gè)攀升階段,飛機(jī)汲取的水的機(jī)械能增加量AE。

題目至1(2022?天津?高考真題)冰壺是冬季奧運(yùn)會(huì)上非常受歡迎的體育項(xiàng)目。如圖所示，運(yùn)動(dòng)員在水平冰面

上將冰壺A推到Af點(diǎn)放手，此時(shí)A的速度為=2m/s,勻減速滑行g(shù)=16.8m到達(dá)N點(diǎn)時(shí)，隊(duì)友用毛刷開始

擦A運(yùn)動(dòng)前方的冰面，使A與NP間冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)減小，A繼續(xù)勻減速滑行◎=3.5m,與靜止在P點(diǎn)、

的冰壺B發(fā)生正碰，碰后瞬間4B的速度分別為vA=0.05m/s和vB=0.55m/s。己知A>B質(zhì)量相同，A

與上W間冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.01,重力加速度g取lOm/sz,運(yùn)動(dòng)過程中兩冰壺均視為質(zhì)點(diǎn)，A、B碰撞

時(shí)間極短。求冰壺A

(1)在N點(diǎn)的速度初的大?。?/p>

(2)與NP間冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)〃2。

MNP

k%a1

A1

10

遮目至（2022?山東?統(tǒng)考高考真題）某糧庫使用額定電壓U=380V,內(nèi)阻五=0.25Q的電動(dòng)機(jī)運(yùn)糧。如圖

所示，配重和電動(dòng)機(jī)連接小車的纜繩均平行于斜坡，裝滿糧食的小車以速度。=2m/s沿斜坡勻速上行，此

時(shí)電流1=404關(guān)閉電動(dòng)機(jī)后，小車又沿斜坡上行路程L到達(dá)卸糧點(diǎn)時(shí)，速度恰好為零。卸糧后,給小車

一個(gè)向下的初速度,小車沿斜坡剛好勻速下行。已知小車質(zhì)量小產(chǎn)100kg，車上糧食質(zhì)量館2=1200kg，配

重質(zhì)量次=40kg,取重力加速度g=lOm/sz,小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦阻力與車及車上糧食總重力成正比，

比例系數(shù)為黑配重始終未接觸地面,不計(jì)電動(dòng)機(jī)自身機(jī)械摩擦損耗及纜繩質(zhì)量。求：

（1）比例系數(shù)％值；

⑵上行路程L值。

題目91（2017?浙江?高考真題）在某段平直的鐵路上，一列以324km/h的速度高速行駛的列車某時(shí)刻開始

勻減速行駛，5min后恰好停在某車站,并在該站停留4min,隨后勻加速駛離車站,經(jīng)8.1km后恢復(fù)到原速

度324km/h.

（1）求列車減速時(shí)的加速度大小；

（2）若該列車總質(zhì)量為8.0X105kg,所受阻力恒為車重的0.1,求列車駛離車站加速過程中牽引力的大??；

（3）求列車從開始減速到恢復(fù)原速度這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小。

遮目口1（2022?浙江?統(tǒng)考高考真題）第24屆冬奧會(huì)將在我國舉辦。鋼架雪車比賽的一段賽道如圖1所示，

長12m水平直道AB與長20m的傾斜直道BC在B點(diǎn)平滑連接,斜道與水平面的夾角為15°□運(yùn)動(dòng)員從A

點(diǎn)由靜止出發(fā)，推著雪車勻加速到B點(diǎn)時(shí)速度大小為8m/s,緊接著快速俯臥到車上沿勻加速下滑（圖

2所示）,到。點(diǎn)共用時(shí)5.0s。若雪車（包括運(yùn)動(dòng)員）可視為質(zhì)點(diǎn),始終在冰面上運(yùn)動(dòng)，其總質(zhì)量為110kg,

sinl5°=0.26,求雪車（包括運(yùn)動(dòng)員）

（1）在直道AB上的加速度大??；

（2）過。點(diǎn)的速度大?。?/p>

（3）在斜道BC上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力大小。

圖1圖2

［題目|16（2021?浙江?高考真題）機(jī)動(dòng)車禮讓行人是一種文明行為。如圖所示,質(zhì)量mul.OxlCPkg的汽車

以。產(chǎn)36km/h的速度在水平路面上勻速行駛,在距離斑馬線s=20機(jī)處,駕駛員發(fā)現(xiàn)小朋友排著長1=

6巾的隊(duì)伍從斑馬線一端開始通過，立即剎車，最終恰好停在斑馬線前。假設(shè)汽車在剎車過程中所受阻力

不變，且忽略駕駛員反應(yīng)時(shí)間。

（1）求開始剎車到汽車停止所用的時(shí)間和所受阻力的大??；

（2）若路面寬L=6小，小朋友行走的速度*=0.5m/s,求汽車在斑馬線前等待小朋友全部通過所需的時(shí)間;

（3）假設(shè)駕駛員以"2=54km/h超速行駛,在距離斑馬線s=20m處立即剎車,求汽車到斑馬線時(shí)的速度。

遮目口7(2021?廣東?高考真題)算盤是我國古老的計(jì)算工具，中心帶孔的相同算珠可在算盤的固定導(dǎo)桿上滑

動(dòng)，使用前算珠需要?dú)w零,如圖所示，水平放置的算盤中有甲、乙兩顆算珠未在歸零位置，甲靠邊框b,甲、乙

相隔s產(chǎn)3.5XICT?小，乙與邊框&相隔$2=2.0xlO7M，算珠與導(dǎo)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.io現(xiàn)用手指將

甲以0.4m/s的初速度撥出，甲、乙碰撞后甲的速度大小為0.1m/s,方向不變，碰撞時(shí)間極短且不計(jì),重力加

速度9取10m/s2o

(1)通過計(jì)算,判斷乙算珠能否滑動(dòng)到邊框a；

(2)求甲算珠從撥出到停下所需的時(shí)間。

算珠歸零狀態(tài)

.......1..........

邊框刑苜苜苜什Ml：<”乙

邊框匕/'

甲

b

版目上：(2020?全國?統(tǒng)考高考真題)如圖，一豎直圓管質(zhì)量為下端距水平地面的高度為頂端塞有一

質(zhì)量為神的小球。圓管由靜止自由下落,與地面發(fā)生多次彈性碰撞,且每次碰撞時(shí)間均極短;在運(yùn)動(dòng)過程

中，管始終保持豎直。已知河=46,球和管之間的滑動(dòng)摩擦力大小為4mg,g為重力加速度的大小，不計(jì)

空氣阻力。

(1)求管第一次與地面碰撞后的瞬間，管和球各自的加速度大小；

(2)管第一次落地彈起后,在上升過程中球沒有從管中滑出，求管上升的最大高度；

(3)管第二次落地彈起的上升過程中，球仍沒有從管中滑出，求圓管長度應(yīng)滿足的條件。

H

mninliiiminimminnnn

牛頓運(yùn)動(dòng)定律與直線運(yùn)動(dòng)

直線運(yùn)動(dòng)與牛頓運(yùn)動(dòng)定律在高中物理中占有重要地位，在歷年高考中都有體現(xiàn)，多以選擇題、計(jì)算題的形

式出現(xiàn)。其中與動(dòng)力學(xué)相結(jié)合，借助經(jīng)典的追及相遇、連接體、斜面等模型考察新情境或多過程問題比較

常見。

K???

硬粵例.勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合應(yīng)用

題目①（2024?河南?高三校聯(lián)考階段練習(xí)）在游樂園和主題樂園有一種大型游樂設(shè)施跳樓機(jī)，這種設(shè)施可將

乘客載至高空，然后幾乎以重力加速度垂直向下跌落。跳樓機(jī)在某次工作時(shí),將游客送到塔頂后讓其做自

由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其下落的高度為跳樓機(jī)下降總高度的，時(shí)，讓跳樓機(jī)開始勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)地面時(shí)跳樓機(jī)

的速度剛好減為零。已知整個(gè)過程跳樓機(jī)運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t=n.2s,取重力加速度為g=9.8m/s2。求：

（1）跳樓機(jī)做減速運(yùn)動(dòng)的加速度為多少；

（2）跳樓機(jī)做減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間以及跳樓機(jī)下降的總高度分別為多少。（總高度保留三位有效數(shù)字）

【答案】⑴大小為29.4m/s2,方向豎直向上；⑵2.8s,h461m

【詳解】（1）假設(shè)跳樓機(jī)自由下落的時(shí)間為擠減速的時(shí)間為右，自由下落的高度為E、減速運(yùn)動(dòng)的高度為伍,

減速的加速度大小為Q,最大速度為O。由自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得

產(chǎn)=2ghi

跳樓機(jī)減速時(shí)

0—G=-2ah2

由題意

九1二3九2

解得

a=3g=29.4m/s2

（2）由自由落體運(yùn)動(dòng)過程有

v=gti

減速運(yùn)動(dòng)過程有

0=va力2

整理可得

t2~i

又由題意可知

±1+方2=11.2s

解得

ti=8.4s、力2=2.8s

跳樓機(jī)下降的總高度為

h—無1+九2

解得

461m???

邀目團(tuán)（2024上?山東濟(jì)南?高三統(tǒng)考期末）2023年10月23日，中國選手奪得杭州亞運(yùn)會(huì)女子3km自行車個(gè)

人追逐賽冠軍。杭州亞運(yùn)會(huì)自行車跑道為周長250m的橢圓，如圖a所示，2、N兩點(diǎn)為位于橢圓軌道短軸

的兩端點(diǎn)，比賽開始后，甲、乙兩名選手分別從Al、N兩點(diǎn)同時(shí)出發(fā)，騎行前兩圈過程中甲、乙兩名選手的速

率隨時(shí)間變化的規(guī)律分別如圖6、圖c所示。求

（1）甲選手騎行路程為82.5皿時(shí)的速率；

（2）甲選手在騎行前兩圈過程中能否追上乙選手？（寫出必要的計(jì)算和文字說明）

【答案】（1）。=9m/s;（2）甲未追上乙

【詳解】⑴假設(shè)甲騎行82.5m時(shí)處于10-20s的某時(shí)刻，0—10s甲的路程為

Si=x10=40m<82.5m

故假設(shè)成立，10-20s甲的加速度為

2

a尸I、。*=0.2m/s

S—Si=V]t—/a/

解得：

t=5s,t=-85s（舍去）

由

v—力

解得

v=9m/s

（2）0-40s乙的加速度為

2

a2—I2/6°=0.3m/s

40

甲乙速率相等需要的時(shí)間

4v100

tjL=——=—Z—S

。23

甲在這段時(shí)間內(nèi)通過的路程為

,甲=40m+90m+。甲（土共一20s）=-

乙在這段時(shí)間內(nèi)通過的路程為

1+2500

5乙=5a2或=

甲乙速率相等時(shí)的路程差為

As=s甲一§匕=--m<125m

o

故甲未追上乙。

蘢麓》算芽揖號(hào).

1.處理勻變速直線運(yùn)動(dòng)的常用方法???

基本公式法、平均速度公式法、位移差公式法、比例法、逆向思維法、圖像法等。

2.兩種勻減速直線運(yùn)動(dòng)的分析方法

（1）剎車問題的分析:末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)問題常用逆向思維法，對(duì)于剎車問題，應(yīng)先判斷車停下

所用的時(shí)間，再選擇合適的公式求解。

（2）雙向可逆類運(yùn)動(dòng)分析：勻減速直線運(yùn)動(dòng)速度減為零后反向運(yùn)動(dòng)，全過程加速度的大小和方向均不變，故

求解時(shí)可對(duì)全過程列式，但需注意必、”、a等矢量的正負(fù)及物理意義。

3.追及、相遇問題的解題思路和技巧

（1）緊抓“一圖三式”，即過程示意圖，時(shí)間關(guān)系式、速度關(guān)系式和位移關(guān)系式。

（2）速度相等往往是恰好追上（追不上），兩者間距離有極值的臨界條件。

（3）若被追趕的物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，一定要注意追上前該物體是否已停止運(yùn)動(dòng)。

蔻塞》變式訓(xùn)練

題目1I科研人員在保證安全的情況下進(jìn)行高空墜物實(shí)驗(yàn)，讓一小球從45m高的陽臺(tái)上無初速度落下，不

計(jì)空氣阻力。在小球剛落下時(shí)恰被樓下一智能小車發(fā)現(xiàn)，智能小車迅速由靜止沿直線沖向小球下落處的正

下方樓底，準(zhǔn)備接住小球。已知智能小車到樓底的距離為18mo將小球和智能小車都看成質(zhì)點(diǎn),智能小

車移動(dòng)過程中只做勻速直線運(yùn)動(dòng)或勻變速直線運(yùn)動(dòng)，g取10m/s?。

（1）智能小車至少用多大的平均速度行駛到樓底恰能接住小球；

（2）若智能小車在運(yùn)動(dòng)過程中做勻加速或勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等，且最大速度不超過9m/s,要求小

車在樓底時(shí)已停止運(yùn)動(dòng)，求智能小車移動(dòng)時(shí)加速度a的大小需滿足什么條件？

【答案】（1）6m/s（2）a9m/s2

【解析】（1）小球自由下落過程，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得

%=李者①

對(duì)智能小車運(yùn)動(dòng)過程，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得x=vt0?

聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)解得0=6m/s,3So

（2）假設(shè)智能小車先勻加速接著勻減速運(yùn)動(dòng)到樓底，運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為5,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得

0+%自

V――--（3）

解得”0=2v=12m/s>vm=9m/s

故智能小車應(yīng)先加速到u俏=9m/s,再句速，最后句減速運(yùn)動(dòng)到樓底。

設(shè)勻加速、勻速、勻減速過程的時(shí)間分別為力1、力2、力3,位移分別為力1、力2、l3,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得

力尸^漏④

63=.a成⑤

力2=%力2⑥

Vm=g=出;3⑦

?+[+±3&-⑧

力1+力2+13=x?

聯(lián)立④?⑨式并代入數(shù)據(jù)得a>9m/s2o

一一大鶻典例,牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用

O團(tuán)工）（2023上?福建三明?高三校聯(lián)考階段練習(xí)）我國游泳健將覃海洋在剛結(jié)束的2023年杭州亞運(yùn)會(huì)男子

200米蛙泳決賽中刷新記錄奪得金牌，新晉為“世界蛙王”。圖甲為運(yùn)動(dòng)員蛙泳時(shí)某段蹬腿加速及慣性前進(jìn)

■

過程,將這兩個(gè)過程簡化為水平方向的勻變速運(yùn)動(dòng)，其”-1圖像如圖乙所示,設(shè)運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為60kg，重力

加速度g取10m/s2,求：

（1）蹬腿加速過程和慣性前進(jìn)過程中加速度大??；

（2）0~0.9s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員平均速度的大小；

（3）慣性前進(jìn)過程中，水對(duì)運(yùn)動(dòng)員作用力的大?。ù鸢副Ａ舾剑?。

【答案】（1）的=6m/s'2,a?=lm/s2;（2）v=1.90m/s;（3）F=60J101N

【詳解】（1）0—3s內(nèi)，加速過程的加速度大小為

0.3—0.9s內(nèi)，慣性前進(jìn)的加速度大小為

期2一禽1,2

a,=-；---=lm/s

■皿

（2）解法一：

位移為

Vl+V1；+?3,

S=-5—2AtiH--22一A

由

-s

V=一

t

得

5=L90m/s

解法二：

由

1?

Si=。1h+/~的右=0.45m

12

s2=V2t2+—a2t2=1.26m

-S1+S2

v---------

t

得

萬=1.90m/s

（3）慣性前進(jìn)時(shí)豎直方向上運(yùn)動(dòng)員處于平衡狀態(tài)，浮力為

E=mg

水平方向上水對(duì)運(yùn)動(dòng)員的阻力使其減速

F2--1m/CL?

水對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力大小

F"F"班

得

F=60Vi5TN

題目21（2023上?河南?高三校聯(lián)考階段練習(xí)）如圖所示,傾角。=37°的斜面體固定在水平地面上，繞過固定

在斜面頂端輕小光滑的定滑輪的細(xì)線,一端與放在斜面底端質(zhì)量為1kg的物塊A相連，另一端吊著質(zhì)量為

1.5kg的物塊開始時(shí)固定物塊A,使都處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑輪與物塊A間的細(xì)線與斜面平行；由靜

止釋放物塊當(dāng)物塊A向上運(yùn)動(dòng)的距離為斜面長度的;時(shí)，用一個(gè)豎直向下、大小為15N的恒力替換掉

物塊3當(dāng)物塊A又向上運(yùn)動(dòng)斜面長度的!距離時(shí)，撤去恒力。已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,取

重力加速度g=10m/s\sin37°=0.6,cos37°=0.8。

（1）求兩物塊一起運(yùn)動(dòng)的加速度大小。

（2）試分析:撤去恒力后，物塊A是否會(huì)從斜面頂端滑離？

【答案】（l）ai=2m/s2；（2）不會(huì)從斜面頂端滑離

【詳解】（1）物塊B懸掛在細(xì)線上時(shí),設(shè)物塊A、B運(yùn)動(dòng)的加速度大小為5,根據(jù)牛頓第二定律有

T—mAgs\n6—/im^cosG=mAax,mBg—T—mBax

解得

0!=2mzs2

（2）設(shè)斜面長為L,繩斷瞬間物塊A的速度大小為％,由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得

?1=

v1-2aiX—L

o

當(dāng)施加恒力時(shí)，設(shè)物塊A的加速度大小為電，由牛頓第二定律有

F—mAgsin0—j^mAgcos0—mAa2

解得

電=5m/s2

設(shè)撤去恒力時(shí)物塊A的速度大小為2,則有

V2~Vi—2ax--L

2O

撤去拉力后，物塊4的加速度大小

2

a3—gsin。+ngcosO—10m/s

物塊A減速上滑的最大位移

2a3303

因此物塊4不會(huì)從斜面頂端滑離。

蔻皿解芽填昆

1.解決動(dòng)力學(xué)兩類基本問題的思路

-

確受力求合由尸二m4求運(yùn)動(dòng)學(xué)

定分析力產(chǎn)加速度方程

研

究

對(duì)

象

一由F=ma求合

J運(yùn)動(dòng)分析IT求加速度。

力或某個(gè)力???

2.連接體問題

（1）整體法與隔離法的選用技巧

整體法的選取原則若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度,且不需要求物體之間的作用力

隔離法的選取原則若連接體內(nèi)各物體的加速度不相同，或者需要求出系統(tǒng)內(nèi)物體之間的作用力

整體法、隔離法的交替若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度，且需要求出物體之間的作用力，可以先整

運(yùn)用體求加速度，后隔離求連接體內(nèi)物體之間的作用力

3.常見連接體

a

B—AF

三種情況中彈簧彈力、繩的張力大小相同且與接觸面是否光滑無關(guān)

接觸面光滑，或〃A=llB

B

/ARA常用隔離法

酉A常會(huì)出現(xiàn)臨界條件

，，/，/，，，，，，，，，，〃，，

蔻變》變式訓(xùn)練

題目1）（2024?江蘇常州?高三校聯(lián)考階段練習(xí)）如圖甲所示，物塊A、6通過細(xì)線連接，A在桌面上，B懸掛

在桌子邊緣,細(xì)線與滑輪間無摩擦.現(xiàn)將物塊A從P點(diǎn)處由靜止釋放，B落地后不反彈,最終A停在Q

點(diǎn)，物塊力的“一力圖像如圖乙所示。已知B的質(zhì)量為0.5kg,重力加速度大小g取10zn/S2.求：

⑴PQ兩點(diǎn)的距離；

（2）物塊A與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（3）物塊A的質(zhì)量.

PQ

【答案】⑴3館；⑵0.1;（3）4kg

【詳解】（1）由。一力圖可知

XpQ=-1-x2x3m=3m

（2）由。一力圖可知，物塊4在1-3s的加速度大小

2

a2=1m/s

1~3s內(nèi)，對(duì)A物塊根據(jù)牛頓第二定律得

即閱=mAa2

所以

電八【

[1———=0.1

9???

（3）0-1s內(nèi)，加速度大小

ai=2m/s2

對(duì)A、B物塊根據(jù)牛頓第二定律得

T-/LtmAg=mAa1

館8。一丁=館8電

解得

4,

館4=vkS

O

頷目句（2024?貴州貴陽?高三清華中學(xué)校考階段練習(xí)）如圖甲所示，質(zhì)量為巾=1kg小球從固定斜面上的A

點(diǎn)由靜止開始做加速度大小為的的運(yùn)動(dòng)，小球在1s時(shí)刻與擋板B碰撞，然后沿著斜面做加速度大小為

a2的運(yùn)動(dòng),在t2=1.25s時(shí)刻到達(dá)。點(diǎn),接著從。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到擋板B點(diǎn),到達(dá)擋板B點(diǎn)的時(shí)刻為t3,以上過程的

v—t圖像如圖乙所示（”o未知），已知a?與5大小的差值為4mzs:重力加速度9=10m/s\則：

（1）小球所受到阻力的大小為多少？

（2）圖中g(shù)大小等于多少？

（3）到達(dá)擋板B的時(shí)刻為功為多少？

【答案】（1）2N;（2）2m/s;（3）5。②s

【詳解】（1）根據(jù)圖像,0~ls時(shí)間內(nèi)，有

mgsinB—于=ma1

2。0=Q1力1

1s?1.25s時(shí)間內(nèi)，有

mgsin。+/=ma2

"0=電（±2一±1）

解得

22

。產(chǎn)4m/s,a2—8m/s,f=2N

（2）由于

2VQ=QI力I

解得

vQ=2m/s

⑶根據(jù)圖像可得，8C間的位移大小為

工=￡（七一力1）

解得

x—0.25m

。到石,物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為

。產(chǎn)4mzs2

7

解得

ts

4

所以

t3=t+t2=（1.25+亨）s=

龍籠>則模擬.

遒用1（2