专题01 力与直线运动和曲线运动-挑战2021年高考物理压轴题

力与直线运动和曲线运动 1．匀变速直线运动的条件 物体所受合力为恒力，且与速度方向共线． 2．匀变速直线运动的基本规律 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－v＝2ax. 中间时刻的瞬时速度：＝＝. 任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差是一个恒量，即Δx＝xn＋1－xn＝a·(Δt)2. 3．图象问题 (1)速度—时间图线的斜率或切线斜率表示物体运动的加速度，图线与时间轴所包围的面积表示物体运动的位移．匀变速直线运动的v－t图象是一条倾斜直线． (2)位移—时间图线的斜率或切线斜率表示物体的速度． 4．曲线运动的条件 当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不共线时，物体做曲线运动．合运动与分运动具有等时性和等效性，各分运动具有独立性． 5．平抛运动 (1)规律：vx＝v0，vy＝gt，x＝v0t，y＝gt2. (2)推论：做平抛(或类平抛)运动的物体 ①任意时刻速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点；②设在任意时刻瞬时速度与水平方向的夹角为θ，位移与水平方向的夹角为φ，则有tan θ＝2tan_φ. 6．竖直面内圆周运动的两种临界问题 (1)绳模型：物体能通过最高点的条件是v≥. (2)杆模型：物体能通过最高点的条件是v>0. 题型一：匀变速直线运动规律的应用 例1(2020·广东韶关市质检)物体由静止开始做匀加速直线运动，加速8 s后，立即做匀减速直线运动，再经过4 s停下.关于该物体的运动情况，下列说法正确的是(　　) A.加速、减速过程中的加速度大小之比为2∶1 B.加速、减速过程中的平均速度大小之比为2∶1 C.加速、减速过程中的位移大小之比为2∶1 D.加速、减速过程中速度变化率大小之比为2∶1 答案　C 解析　设匀加速直线运动的末速度大小为v，则加速阶段的加速度大小a1＝，减速阶段的加速度大小a2＝，可知a1∶a2＝t2∶t1＝1∶2，则速度变化率大小之比为1∶2，故A、D错误；根据匀变速直线运动的推论知，匀加速和匀减速阶段的平均速度大小均为＝，即平均速度大小之比为1∶1，故B错误；根据x＝t得，加速阶段和减速阶段的位移大小之比为2∶1，故C正确. 拓展训练1　(2020·福建三明市质检)一列火车沿直线轨道从静止出发由A地驶向B地，火车先做匀加速运动，加速度大小为a，接着做匀减速运动，加速度大小为2