人教高中物理专题02 三大力场中的直线运动（精讲）.docx

2023年高考物理二轮复****讲练测
专题02 三大力场中的直线运动（精讲）
精讲考点
精讲内容
考点1
运动学基本规律的应用
考点2
动力学中的两类基本问题、连接体、传送带、板块和临界问题
考点3
常见运动学图像和动力学图像
考点4
电磁场中的直线运动
【知识体系构建】
【典例方法突破】
运动学基本规律的应用
【例1】（2022年全国甲卷）长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v < v0）。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为（   ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】由题知当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v < v0），则列车进隧道前必须减速到v，则有v = v0 - 2at1解得在隧道内匀速有列车尾部出隧道后立即加速到v0，有v0 = v + at3
解得则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为故选C。
【方法规律归纳】
匀变速直线运动的“四类公式”
处理匀变速直线运动的五种方法
动力学中的两类基本问题、连接体、传送带、板块和临界问题
动力学中的两类基本问题
【例2】（2022年浙江卷）物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为，货物可视为质点（取，，重力加速度）。
（1）求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度的大小；
（2）求货物在倾斜滑轨末端时速度的大小；
（3）若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s，求水平滑轨的最短长度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）根据牛顿第二定律可得代入数据解得
（2）根据运动学公式解得
（3）根据牛顿第二定律根据运动学公式代入数据联立解得
【方法规律归纳】
解题步骤：
动力学中的连接体问题
【例3】（2022年河北卷）如图，轻质定滑轮固定在天花板上，物体和用不可伸长的轻绳相连，悬挂在定滑轮上，质量
，时刻将两物体由静止释放，物体的加速度大小为。时刻轻绳突然断开，物体能够达到的最高点恰与物体释放位置处于同一高度，取时刻物体所在水平面为零势能面，此时物体的机械能为。重力加速度大小为，不计摩擦和空气阻力，两物体均可视为质点。下列说法正确的是（　　）
A．物体和的质量之比为 B．时刻物体的机械能为
C．时刻物体重力的功率为 D．时刻物体的速度大小
【答案】BCD
【详解】A．开始释放时物体Q的加速度为，则；
解得；选项A错误；
B．在T时刻，两物体的速度，P上升的距离细线断后P能上升的高度
可知开始时PQ距离为 若设开始时P所处的位置为零势能面，则开始时Q的机械能为 从开始到绳子断裂，绳子的拉力对Q做负功，大小为
则此时物体Q的机械能 此后物块Q的机械能守恒，则在2T时刻物块Q的机械能仍为，选项B正确；  
CD．在2T时刻，重物P的速度方向向下；此时物体P重力的瞬时功率
选项CD正确。故选BCD。
【方法规律归纳】
1.处理连接体问题的方法：整体法和隔离法交互使用。
2.加速度相同的连接体模型
常见模型
条件
交叉内力公式
模型一
地面光滑，m1和m2具有共同加速度
整体：
（F2为m2所受到的外力，F1为m1所受到的外力）
隔离m1：m2和m1之间绳的拉力T（内力）大小：
（注：分子是m2与作用在m1上的外力F1交叉相乘“加上”m1与作用在m2上的外力F2交叉相乘）
模型二
地面光滑，m1和m2具有共同加速度
整体：
隔离m1：内力T：
（注：分子是m2与作用在m1上的外力F1交叉相乘“减去”m1与作用在m2上的外力F2交叉相乘）
模型三
地面不光滑，m1和m2具有共同加速度
类似于模型三：对m1把（F1-f1）的合力记作F1’；
对m2把（F2+f2）的合力记作F2’，则有：
整体：
隔离m1：
（注：F1’和F2’分别为两个物体除内力以外的各自所受所有外力的合力，等同于模型三中的F1和F2，公式形式相同）
进一步强调：①被研究的两个对象必须有共同加速度；
②此种方法适合做选择题时使用，计算题还需使用整体法和隔离法规范的步骤展示；
③交