2025屆高考物理二輪復(fù)習(xí)講義：專題一 力與運(yùn)動(dòng) 第2講 力與直線運(yùn)動(dòng) 【含答案】

2025屆高考物理二輪復(fù)習(xí)講義專題一力與運(yùn)動(dòng)第2講力與直線運(yùn)動(dòng)【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】【關(guān)鍵能力】熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其相關(guān)結(jié)論.理解牛頓第二定律,會(huì)分析處理兩類動(dòng)力學(xué)問題,掌握傳送帶、板塊等常見直線運(yùn)動(dòng)的模型.會(huì)應(yīng)用整體法與隔離法進(jìn)行受力和運(yùn)動(dòng)分析,會(huì)應(yīng)用多種運(yùn)動(dòng)圖像處理多過程問題.題型1直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律綜合應(yīng)用主要內(nèi)容考查知識(shí)點(diǎn)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其重要結(jié)論、自由落體及豎直上拋運(yùn)動(dòng)、追及相遇問題、運(yùn)動(dòng)圖像綜合分析與牛頓第二定律及動(dòng)能定理等綜合兩種物理思想逆向思維、極限思想兩個(gè)易錯(cuò)易混點(diǎn)(1)物體做加速或減速運(yùn)動(dòng)取決于速度與加速度方向間的關(guān)系(2)“剎車”問題要先判斷剎車時(shí)間,再分析計(jì)算追及問題臨界條件速度相等時(shí)是距離最大或最小的臨界條件,速度大追速度小的有最小間距(或碰撞、反超),速度小的追速度大的有最大間距應(yīng)用牛頓第二定律解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題的一般思路抓住兩個(gè)分析,即受力情況分析和運(yùn)動(dòng)情況分析,必要時(shí)要畫運(yùn)動(dòng)情景示意圖.對(duì)于多運(yùn)動(dòng)過程問題,一定要找準(zhǔn)轉(zhuǎn)折點(diǎn),特別是轉(zhuǎn)折點(diǎn)的速度例1[2024·慈溪中學(xué)模擬]如圖所示,在平直路面上進(jìn)行汽車剎車性能測(cè)試.當(dāng)汽車速度為v0時(shí)開始剎車,先后經(jīng)過路面和冰面(結(jié)冰路面),最終停在冰面上.剎車過程中,汽車在路面與冰面所受阻力之比為7∶1,位移之比為8∶7,則汽車進(jìn)入冰面瞬間的速度為 ()A.12v0 B.13C.18v0 D.19【技法點(diǎn)撥】汽車勻減速到路面的末速度可以視為在冰面上勻減速運(yùn)動(dòng)的初速度,根據(jù)牛頓第二定律分別計(jì)算出兩種路面的加速度,結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律,就可以解決問題.例2[2024·溫州中學(xué)模擬]如圖所示,“禮讓行人”是城市文明的重要標(biāo)志.某汽車正以54km/h的速度行駛在城市道路上,在車頭距離“禮讓行人”停車線36m時(shí),駕駛員發(fā)現(xiàn)前方有行人通過人行橫道,0.4s后剎車使汽車勻減速滑行.為了使汽車車頭不越過停車線停止讓行,下列說法中正確的是()A.汽車剎車后滑行的最大距離為36mB.汽車減速的最小加速度為3.75m/s2C.汽車用于減速滑行的最長(zhǎng)時(shí)間為5sD.從駕駛員發(fā)現(xiàn)行人到汽車停止的過程,汽車平均速度為7.5m/s【技法點(diǎn)撥】汽車禮讓行人過程涉及人的反應(yīng)時(shí)間、減速運(yùn)動(dòng)有效時(shí)間等,可以通過畫出v-t圖像來審題.【遷移拓展】1.[2024·溫嶺模擬]2023年11月,我國(guó)航母“福建艦”開始彈射實(shí)驗(yàn).飛機(jī)航母彈射系統(tǒng)能夠使飛機(jī)獲得一個(gè)初速度,從而達(dá)到縮短滑行距離的目的.設(shè)飛機(jī)靠自身引擎獲得的加速度為a,沒有彈射的情況下,飛機(jī)滑行L1的距離達(dá)到起飛速度;開啟彈射系統(tǒng),使飛機(jī)獲得一個(gè)初速度v0,飛機(jī)滑行L2的距離達(dá)到起飛速度.設(shè)L1-L2=ΔL,加速度a和起飛速度均為定值,下列關(guān)于ΔL的說法正確的是 ()A.ΔL與v0成正比 B.ΔL與v0C.ΔL與v03成正比 D.ΔL與2.[2024·舟山模擬]如圖所示,小球從距地面高度h1=1.25m的A點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)地面第一次反彈,豎直上升至最高點(diǎn)B,B點(diǎn)距地面高度h2=0.8m,重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力.下列說法正確的是 ()A.小球在B點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)B.小球下降過程處于失重狀態(tài),上升過程處于超重狀態(tài)C.小球與地面作用過程速度變化量的大小為1m/sD.小球下降過程的平均速度大小大于上升過程的平均速度大小題型2動(dòng)力學(xué)圖像綜合問題1.常見圖像常見圖像斜率k面積兩圖像交點(diǎn)x-t圖像速度v表示相遇v-t圖像加速度a位移x不表示相遇,表示此時(shí)速度相等,往往是距離最大或最小的臨界點(diǎn)a-t圖像速度變化量Δv表示此時(shí)加速度相等2.非常規(guī)圖像非常規(guī)圖像(舉例)函數(shù)表達(dá)式斜率k縱截距bv2-x圖像由v2-v02=2ax,得v2=2ax2avxt-t由x=v0t+12at2,得xt=12at12v0a-F圖像由F-μmg=ma,得a=1mF-1-μg例3[2024·金華模擬]端午節(jié)兩個(gè)隊(duì)伍比賽的速度與時(shí)間關(guān)系圖像如圖所示,甲在第一段時(shí)間內(nèi)的加速度是在第二段時(shí)間內(nèi)的加速度的2倍,在3t0時(shí)刻甲到達(dá)終點(diǎn).下列說法正確的是()A.甲、乙兩隊(duì)伍同時(shí)出發(fā)B.0~t0內(nèi),甲的平均速度大于乙的平均速度C.甲在t0時(shí)刻的速度為vD.乙到達(dá)終點(diǎn)的時(shí)刻為11

例4[2024·臺(tái)州模擬]水平地面上質(zhì)量為1kg的物塊受到同一直線上的水平拉力F1、F2的作用,F1、F2隨時(shí)間的變化如圖所示,已知物塊在前2s內(nèi)以5m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),g取10m/s2,則 ()A.物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2B.3s末物塊受到的摩擦力大小為4NC.5s末物塊受到的摩擦力大小為1ND.5s末物塊的加速度大小為3m/s2

【技法點(diǎn)撥】處理圖像問題的一般流程【遷移拓展】1.智能手機(jī)安裝軟件后,可利用手機(jī)上的傳感器測(cè)量手機(jī)運(yùn)動(dòng)的加速度.帶塑膠軟殼的手機(jī)從一定高度由靜止釋放,落到地面上,手機(jī)傳感器記錄了手機(jī)運(yùn)動(dòng)的加速度a隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示,g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?下列說法錯(cuò)誤的是 ()A.釋放時(shí),手機(jī)離地面的高度為12gB.手機(jī)第一次與地面碰撞的作用時(shí)間為t3-t1C.手機(jī)第一次與地面碰撞中所受最大彈力為自身重力的10倍D.0~t2內(nèi)圖線與橫坐標(biāo)軸圍成的面積中,時(shí)間軸下方與上方的面積大小相等2.[2024·杭州模擬]浙江省杭州高級(jí)中學(xué)的某物理興趣小組研究某物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的xt-t圖像如圖所示.下列說法正確的是 (A.物體在t02B.陰影部分的面積表示物體在0~t0C.物體在t0時(shí)刻回到出發(fā)點(diǎn)D.物體的加速度大小為b參考答案與詳細(xì)解析題型1例1B[解析]設(shè)汽車進(jìn)入冰面瞬間的速度為v1,由牛頓第二定律得Ff=ma,則汽車在路面與冰面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為a1a2=Ff1Ff2=71,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,在路面上有v02-v12=2a1x1,在冰面上有v12=2a2x2,其中x例2B[解析]已知汽車剎車前速度為v0=543.6m/s=15m/s,在t1=0.4s內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)的位移為x1=v0t1=6m,則汽車剎車滑行的最大距離為x2=36m-x1=30m,故A錯(cuò)誤;汽車剎車的最小加速度為amin=v022x2=3.75m/s2,故B正確;汽車用于減速滑行的最長(zhǎng)時(shí)間為tmax=v0amin=4s,故C錯(cuò)誤;汽車從發(fā)現(xiàn)前方有行人通過人行橫道到停下來過程的平均速度滿足v=xt≥360.4+4m/s≈8.【遷移拓展】1.B[解析]沒有彈射的情況下,飛機(jī)做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)起飛速度為v,由勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與位移關(guān)系式知v2=2aL1,開啟彈射系統(tǒng),飛機(jī)做初速度為v0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),則v2-v02=2aL2,由題知L1-L2=ΔL,則ΔL=v22a-v2-v022a=12.D[解析]小球在B點(diǎn)處只受到重力,合力方向向下,所以小球在B點(diǎn)處于完全失重狀態(tài),故A錯(cuò)誤;小球下降過程做自由落體運(yùn)動(dòng),加速度等于重力加速度,處于完全失重狀態(tài),上升過程的加速度也等于重力加速度,仍處于完全失重狀態(tài),故B錯(cuò)誤;小球從距地面高度h1=1.25m的A點(diǎn)由靜止釋放,做自由落體運(yùn)動(dòng),到地面時(shí)速度為v1=2g?1=5m/s,經(jīng)地面第一次反彈后,豎直上升至最高點(diǎn)B,B點(diǎn)距地面高度h2=0.8m,則小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng),從地面反彈的速度為v2=-2g?2=-4m/s,所以小球與地面作用過程速度變化量為Δv=v2-v1=-9m/s,即速度變化量大小為9m/s,故C錯(cuò)誤;小球下降過程的平均速度大小為v1=v1+02=2.5m/s,上升過程的平均速度大小為v2題型2例3C[解析]由圖可知乙隊(duì)伍出發(fā)t02時(shí)間后,甲隊(duì)伍才出發(fā),甲隊(duì)伍比乙隊(duì)伍晚出發(fā),故A錯(cuò)誤;v-t圖像與橫坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移,0~t0內(nèi),甲圖像與橫坐標(biāo)軸圍成的面積小于乙圖像與橫坐標(biāo)軸圍成的面積,乙的位移較大,而所用時(shí)間相同,所以甲的平均速度小于乙的平均速度,故B錯(cuò)誤;設(shè)甲在t0時(shí)刻的速度為v,則甲在第一段時(shí)間內(nèi)的加速度為a1=vt0-t02=2vt0,甲在第二段時(shí)間的加速度為a2=v0-v3t0-t0=v0-v2t0,已知a1=2a2,解得甲在t0時(shí)刻的速度為v=v03,故C正確;兩支隊(duì)伍比賽的路程為x=v2t0-t02+v+v02(3t0-t0)=1712v例4C[解析]在0~2s內(nèi)物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),則滑動(dòng)摩擦力Ff=F1-F2=3N,物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=Ffmg=31×10=0.3,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;2s后物塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度a=F合m=6?5?31m/s2=-2m/s2,則速度減為0需要的時(shí)間t=0?va=0?5-2s=2.5s,即4.5s末速度減為零,3s末物塊受到的摩擦力仍為滑動(dòng)摩擦力,大小為3N,5s末物塊受到的摩擦力為靜摩擦力,大小為6N-5N=1N,選項(xiàng)C正確,B錯(cuò)誤;物塊停止后,因F1、F2兩個(gè)力的差值小于最大靜摩擦力,故物塊不再運(yùn)動(dòng),即【遷移拓展】1.C[解析]由圖可知,t1時(shí)刻手機(jī)開始接觸地面,則0~t1內(nèi)手機(jī)做自由落體運(yùn)動(dòng),釋放時(shí),手機(jī)離地面的高度為h=12gt12,故A正確;由圖可知,t1時(shí)刻手機(jī)開始接觸地面,t3時(shí)刻手機(jī)開始離開地面,則手機(jī)第一次與地面碰撞的作用時(shí)間為t3-t1,故B正確;由圖可知,t2時(shí)刻手機(jī)的加速度最大,且方向豎直向上,根據(jù)牛頓第二定律可得F-mg=m·10g,解得F=11mg,即手機(jī)第一次與地面碰撞中所受最大彈力為自身重力的11倍,故C錯(cuò)誤;由圖可知,t2時(shí)刻手機(jī)的加速度最大,此時(shí)手機(jī)受到地面的彈力最大,手機(jī)處于最低點(diǎn),手機(jī)的速度為零,則0~t2時(shí)間內(nèi)手機(jī)的速度變化量為零,根據(jù)a-t圖像與橫軸圍成的面積表示速度變化量,可知0~t2內(nèi)圖線與橫坐標(biāo)軸圍成的面積中,時(shí)間軸下方與上方的面積大小相等,故2.C[解析]物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有x=v0t-12at2,整理得xt=-12at+v0,可知xt-t圖像的斜率為k=-a2