专题02 匀变速直线运动的规律及图像-2021年高考物理二轮复习热点题型归纳与提分秘籍

2021年高考物理二轮复习热点题型归纳与提分秘籍 专题02 匀变速直线运动的规律及图像 目录 一、热点题型归纳 1 【题型一】 匀变速直线运动规律的应用 1 【题型二】 v－t图象的理解及应用 4 【题型三】 x－t图象的理解及应用 7 【题型四】 非常规的运动学图像问题 9 【题型五】 追击相遇问题 12 二、高考题型标准练 17 一、热点题型归纳 【题型一】 匀变速直线运动规律的应用 【题型解码】 1．解题思路 建立物体运动的图景，画出物体运动示意图，并在图上标明相关位置和所涉及的物理量，明确哪些量已知，哪些量未知，然后根据运动学公式的特点恰当选择公式求解． 2．刹车问题的分析 末速度为零的匀减速直线运动问题常用逆向思维法，特别对于刹车问题应先判断车停下所用的时间，再选择合适的公式求解． 3．双向可逆类运动问题的分析 匀减速直线运动速度减为零后反向运动，全过程加速度的大小和方向均不变，故求解时可对全过程列式，但须注意x、v、a等矢量的正负及物理意义． 【典例分析1】(2020·广东“六校”第三次联考)一辆汽车以40 m/s的速度沿平直公路匀速行驶，突然前方有一只小狗穿过马路，司机立即刹车，汽车以大小为8 m/s2的加速度做匀减速直线运动，那么刹车后2 s内与刹车后6 s内汽车通过的位移大小之比为(　　) A．7∶25 B．16∶25 C．7∶24 D．2∶3 【答案】　B 【解析】　规定初速度方向为正方向，已知初速度v0＝40 m/s，a＝－8 m/s2，设汽车从刹车到停止所需的时间为t，根据匀变速直线运动速度时间公式有0＝v0＋at得：t＝＝5 s，当t1＝2 s＜t时，x1＝v0t1＋at12＝64 m，当t2＝6 s＞t时，说明6 s内汽车的位移等于汽车从刹车到停止的位移，x2＝＝100 m，故x1∶x2＝16∶25，故B正确，A、C、D错误. 【典例分析2】(2020·浙江杭州市模拟)如图所示，一小球以某一速度从倾角为30°的光滑固定斜面底端冲向顶端，然后又返回底端．A、B、C是斜面上的三个点，其中C为小球到达的最高点，B是AC段的中点．若小球在A、C间往返的总时间为t，那么小球经过B点时速度的大小等于(重力加速度为g)(　　) A.gt B.gt C.gt D.gt 【答案】　C 【解析】　小球在斜面上运动的加速度大小a＝gsin 30°＝，上滑和下滑过程是互逆的，所以下滑的时间为，设C、A间的距离为x，则有x＝a2，由C到B满足vB2＝2a·，联立解得vB＝gt，C正确． 【例3】(多选)(2020·云南昆明市五华区联考)物体以速度v匀速通过直线上的A、B两点，历时为t.若物体从A点开始，先由静止开始做加速度为a1的匀加速直线运动，达到速度vm后立即做加速度为a2的匀减速直线运动，直至B点停下，历时仍为t，则(　　) A．vm只能为2v，无论a1、a2为何值 B．vm数值不唯一且与a1、a2的大小有关 C．a1的大小是唯一的 D．a1、a2必须满足＝ 【答案】AD 【解析】由t1＋t2＝·t＝x＝vt知，vm＝2v，与加速度大小无关，故A项正确，B项错误；vm＝a1t1＝a2t2，t1＋t2＝t，vm＝2v，得＋＝t，则有＝，故D项正确，C项错误． 【提分秘籍】 1．基本规律 速度公式：v＝v0＋at. 位移公式：x＝v0t＋at2. 速度和位移公式的推论：v2－v02＝2ax. 中间时刻的瞬时速度：v＝＝. 任意两个连续相等的时间内的位移之差是一个恒量，即Δx＝xn＋1－xn＝aT2. 2．刹车问题 末速度为零的匀减速直线运动问题常用逆向思维法，应特别注意刹车问题，要先判断车停下所用的时间，再选择合适的公式求解． 3．双向可逆类 全过程加速度的大小和方向均不变，故求解时可对全过程列式，但需注意x、v、a等矢量的正、负及物理意义． 4．平均速度法的应用 在用运动学公式分析问题时，平均速度法常常能使解题过程简化． 5．解题思路 建立物体运动的情景，画出物体运动示意图，并在图上标明相关位置和所涉及的物理量，明确哪些量已知，哪些量未知，然后根据运动学公式的特点恰当选择公式求解． 【强化训练】 1.(2020·全国第五次大联考)高速公路的ETC电子收费系统如图2所示，ETC通道的长度是从识别区起点到自动栏杆的水平距离．某人驾驶汽车以5 m/s的速度匀速进入ETC通道，ETC天线用了0.4 s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴”的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是立即刹车，汽车刚好紧贴栏杆停下．已知司机的反应时间为0.3 s，刹车时汽车的加速度大小为3 m/s2，则该ETC通道的长度约为(　　) A．3.5 m B