2021届高考物理最新动向 专题01 直线运动

2021高考物理最新动向 专题01 直线运动（解析版） 【命题新趋势】 本章在掌握了描述运动学的几个物理量的基础上，用实验探究的方法研究匀变速直线运动的规律，这部分是高考的必考内容之一，但在高考中单独考查本专题知识的题目通常较少，经常与其他知识点如牛顿运动定律、电场中带电粒子的运动等结合起来进行考查.单独考查时常常以选择题、填空题的形式出现，匀变速直线运动的规律、瞬时速度和加速度是考查的重点和难点；v­t图象和x­t图象问题在高考中频频出现，且要求较高；纸带问题、频闪照片问题及联系实际的运动问题等，都是高考命题的热点内容. 【高考新动向】 考向一　应用匀变速直线运动规律解决实际问题 1. （2020·天津卷）复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间t内（ ） A. 做匀加速直线运动 B. 加速度逐渐减小 C. 牵引力功率 D. 牵引力做功 【答案】BC 【解析】AB．动车的功率恒定，根据可知动车的牵引力减小，根据牛顿第二定律得 可知动车的加速度减小，所以动车做加速度减小的加速运动，A错误，B正确；C．当加速度为0时，牵引力等于阻力，则额定功率为，C正确；D．动车功率恒定，在时间内，牵引力做功为，根据动能定理得，D错误。故选BC。 审题关键：机车启动三个重要关系式 (1)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即vm＝＝(式中Fmin为最小牵引力，其值等于阻力大小F阻)． (2)机车以恒定加速度启动的过程中，匀加速过程结束时，功率最大，但速度不是最大，v＝<vm＝. (3)机车以恒定功率启动时，牵引力做的功W＝Pt.由动能定理得：Pt－F阻x＝ΔEk.此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小． 2. （2020·新课标Ⅰ卷）我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用描写，k为系数；v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度，已知飞机质量为时，起飞离地速度为66 m/s；装载货物后质量为，装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变。 （1）求飞机装载货物后的起飞离地速度； （2）若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。 【答案】(1)；（2）2m/s2， 【解析】（1）空载起飞时，升力正好等于重力： 满载起飞时，升力正好等于重力： 由上两式解得： （2）满载货物的飞机做初速度为零的匀加速直线运动，所以 解得： 由加速的定义式变形得： 解得： 审题关键：处理多过程运动问题注意事项 如果一个物体的运动包含几个阶段，要注意分析各段的运动性质和各段交接处的速度． 3.(2019年全国卷Ⅰ)如图，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H.上升第一个所用的时间为t1，第四个所用的时间为t2，不计空气阻力，则满足(　　) A．1<<2 B．2<<3 C．3<<4 D．4<<5 审题关键：本题情境为运动员做竖直上抛运动，如果考生直接计算，计算过程会相当复杂．如果考生用逆向思维，将竖直上抛运动等效为逆向的自由落体运动，则计算过程会变得简单很多． 【答案】C 【解析】本题应用逆向思维求解，即运动员的竖直上抛运动可等同于从一定高度处开始的自由落体运动，所以第四个所用的时间为t2＝，第一个所用的时间为t1＝－，因此有＝2＋，即3<<4，选项C正确． 考向二　运用“打点纸带法”拓展实验 1．（2020·新课标Ⅲ卷）某同学利用图（a）所示装置验证动能定理。调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带。某次实验得到的纸带及相关数据如图（b）所示。 已知打出图（b）中相邻两点的时间间隔为0.02 s，从图（b）给出的数据中可以得到，打出B点时小车的速度大小vB=_____m/s，打出P点时小车的速度大小vP=_____m/s（结果均保留2位小数）。 若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图（b）给出的数据中求得的物理量为_________。 【答案】0.36 1.80 B、P之间的距离 【解析】由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于平均速度；，验证动能定理需要求出小车运动的过程中拉力对小车做的功，所以还需要测量对应的B、P之间的距离。 2．（2020·山东卷）2020年5月，我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量，其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度，进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如下实验，测量当地重力加速度的大小。