专题02 力与直线运动-备战2021届高考物理二轮复习题型专练

专题02　力与直线运动 【要点提炼】 一、解答匀变速直线运动问题的常用规律 1.常用公式：v＝v0＋at，x＝v0t＋eq \f(1,2)at2，v2－veq \o\al(2,0)＝2ax。 2.重要推论 (1)相同时间内的位移差：Δx＝aT2，xm－xn＝(m－n)aT2 (2)中间时刻速度：veq \f(t,2)＝eq \f(v0＋v,2)＝eq \o(v,\s\up6(－)) (3)位移中点速度veq \f(x,2)＝2,0)eq \r(\f(v＋v2,2)) 。 3.运动图象：利用v－t图象或x－t图象求解。 二、解决动力学问题要抓好关键词语 1.看到“刚好”“恰好”“正好”等字眼，想到“题述的过程存在临界点”。 2.看到“最大、最小、至多、至少”等字眼，想到“题述的过程存在极值点”。 【方法指导】 一、追及相遇问题的解题思路和技巧 1.紧抓“一图三式”，即过程示意图、时间关系式、速度关系式和位移关系式。 2.审题应抓住题目中的关键字眼，充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等，往往对应一个临界状态，满足相应的临界条件。 3.若被追赶的物体做匀减速运动，一定要注意追上前该物体是否已停止运动，另外最后还要注意对解的讨论分析。 二、连接体问题的分析 1.整体法：在连接体问题中，如果不需要求物体之间的相互作用力，且连接体的各部分具有相同的加速度，一般采用整体法列牛顿第二定律方程。 2.隔离法：如果需要求物体之间的相互作用力或对于加速度不同的连接体，一般采用隔离法列牛顿第二定律方程。 命题点一：　运动学及动力学中的图象问题 考向一　x－t图象的理解及应用 【典例1】 甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移－时间图象如图1所示，则在0～t1时间内(　　) A.甲的速度总比乙大 B.甲、乙位移相同 C.甲经过的路程比乙小 D.甲、乙均做加速运动 （图1） 【答案】　B 【解析】　位移－时间图象中，图线斜率大小等于物体速度大小。由图可知，甲做匀速直线运动，乙做变速直线运动，D错误；靠近t1时刻时乙的斜率大于甲的斜率，即乙的速度大于甲的速度，故A错误；在该时间段内，甲、乙物体的初位置和末位置相同，故位移相同，B正确；由于甲、乙物体做的是单向直线运动，故位移大小等于路程，两者的路程也相同，故C错误。 【典例2】 一质量为1 kg的物体从高空中由静止下落，下落过程中所受空气阻力恒定，在开始一段时间内其位移x随时间t变化的关系图象如图2所示，g取10 m/s2。物体下落过程中所受空气阻力的大小为(　　) A.1 N B.2 N C.3 N D.4 N （图2） 【答案】　B 【解析】　物体做匀加速运动，位移x＝eq \f(1,2)at2，由图线过(1，4)，则a＝8 m/s2，由牛顿第二定律，有mg－f＝ma，空气阻力f＝mg－ma＝2 N，故选项B正确。 考向二　v－t图象的理解及应用 【典例3】 (多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v－t图象如图3所示。已知两车在t＝3 s时并排行驶，则(　　) A.在t＝1 s时，甲车在乙车后 B.在t＝0时，甲车在乙车前7.5 m C.两车另一次并排行驶的时刻是t＝2 s D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m （图3） 【答案】　BD 【解析】　根据v－t图，甲、乙都沿正方向运动。t＝3 s时，甲、乙相遇，此时v甲＝30 m/s，v乙＝25 m/s，由位移和v－t图线所围面积对应关系知，0～3 s内甲车位移x甲＝eq \f(1,2)×3×30 m＝45 m，乙车位移x乙＝eq \f(1,2)×3×(10＋25) m＝52.5 m；故t＝0时，甲、乙相距Δx1＝x乙－x甲＝7.5 m，即甲在乙前方7.5 m，选项B正确；0～1 s内，x甲′＝eq \f(1,2)×1×10 m＝5 m，x乙′＝eq \f(1,2)×1×(10＋15) m＝12.5 m，Δx2＝x乙′－x甲′＝7.5 m＝Δx1，说明甲、乙第一次相遇，选项A、C错误；甲、乙两次相遇地点之间的距离为x＝x甲－x甲′＝45 m－5 m＝40 m，所以选项D正确。 【方法总结】 看到 想到 1.甲、乙两车的“v－t图象” (1)甲、乙两车的实际运动情况； (2)图象的“面积”表示位移，不同时间段甲、乙两车的位移是可以求出的 2.“两车在t＝3 s时并排行驶” (1)两车在t＝3 s时相遇； (2)在0～3 s内乙的位移大，则t＝0时乙在甲的后面； (3)两车在t＝3