专题一 第2讲 力与直线运动(Word教参)-【状元桥】2022高考物理二轮专题复习（老高考）

第2讲　力与直线运动 备考导航 思维导图 命题轨迹 备考指要 匀变速直线运动规律的应用 (2019、2020、2021) 动力学图像问题(2019、2021) 牛顿运动定律的应用 (2019、2020、2021) “传送带”模型与“板块模型” (2019、2020、2021) 1.记准并能灵活选用匀变速直线运动的三类公式 (1)基本式； (2)推论式； (3)比例式 2．动力学中“弹簧问题”的三个特殊位置 (1)原长位置，该位置弹簧的形变量为零，弹簧的弹力为零，弹性势能最小． (2)弹簧的弹力与物体所受的其他力平衡的位置，该位置物体的加速度为零，速度往往有最大值． (3)弹簧最长或最短的位置，该位置弹簧的形变量最大，弹簧的弹力最大，弹性势能最大，物体的速度往往为零. 热点题型一　匀变速直线运动规律的应用 1．处理匀变速直线运动问题常用的六种方法 2．追及问题的“两点提醒” (1)分析两物体速度相等时的位置关系是处理此类问题的切入点，如果速度相等时未追上，则此时两物体间距离往往有极值． (2)若被追赶的物体做匀减速运动，一定要注意分析追上前该物体是否已停止运动，否则得出的结果可能因与实际不符而出错． 命题视角一　基本规律的应用 【典例1】(2019·全国Ⅰ)如图所示，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 答案　C 解析　运动员离地后做竖直上抛运动，则可以按其逆过程——自由落体运动计算，将H分为相等的4段，通过各段所用时间由上至下分别为T1、T2、T3、T4，则满足T1∶T2∶T3∶T4＝1∶(－1)∶(－)∶(2－)，则＝＝2＋，则3＜＜4，选项C正确． 命题视角二　追及相遇问题 【典例2】(2021·河北)如图所示，一滑雪道由AB和BC两段滑道组成，其中AB段倾角为θ，BC段水平，AB段和BC段由一小段光滑圆弧连接．一个质量为2 kg的背包在滑道顶端A处由静止以2 m/s2的加速度下滑，若1 s后质量为48 kg的滑雪者从顶端A处以1.5 m/s的初速度、3 m/s2的加速度匀加速追赶，恰好在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起．忽略空气阻力及拎包过程中滑雪者与背包的重心变化．求： (1)滑道AB段的长度； (2)滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度． 解析 (1)设滑道AB段的长度为L，滑雪者追上背包的时间为t， 由题意可知，当滑雪者追上背包时，背包和滑雪者经过的路程刚好是AB段的长度， 则有L＝1.5t＋×3t2，L＝×2×(t＋1)2， 联立解得t＝2 s，L＝9 m. (2)设滑雪者拎起背包时的瞬时速度为v1， 由速度公式v＝v0＋at得v1＝1.5＋3t， 代入(1)中数据，解得v1＝7.5 m/s. 答案 (1)9 m　(2)7.5 m/s 1．(2021·河南名校联考)我国自主研发的“暗剑”无人机，时速可达到2马赫．在某次测试中，起飞前沿地面做匀加速直线运动，加速过程中连续经过两段均为120 m的测试距离，用时分别为2 s和1 s，则无人机的加速度大小是(　　) A．20 m/s2 B．60 m/s2 C．40 m/s2 D．80 m/s2 答案　C 解析　第一段时间内的平均速度v1＝＝60 m/s，第二段时间内的平均速度v2＝＝120 m/s，根据匀变速直线运动规律可知，无人机在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度；结合加速度的定义可得无人机的加速度大小为a＝＝ m/s2＝40 m/s2，选项C正确． 2．(2021·广东惠州调研)系一重物的气球以4 m/s的速度匀速上升，离地9 m时绳断了．则重物脱离气球后离地面的最大高度是(不计空气阻力，g取10 m/s2)(　　) A．0.8 m B．9 m C．9.8 m D．10 m 答案　C 解析　重物脱离气球后做竖直上抛运动，由运动学知识可知，其继续上升的最大位移为Δh＝＝0.8 m，脱离时重物离地面高度为9 m，所以重物脱离气球后离地的最大高度为9.8 m，选项C正确． 3．(2021·福建福州二中月考)高速公路上甲、乙两车在同一车道同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0＝30 m/s，相距x0＝100 m．t＝0时甲车遇紧急情况，之后甲、乙两车的速度随时间变化的关系分别如图甲、乙所示，以运动方向为正方向． (1)两车在0～9 s内何时相距最近？最近距离是多少？ (2)若要保证t＝12 s时乙车在甲车后109 m，则图乙中a0应是多少？ 解析 (1)由题图知，前3 s，甲车做匀减速运动，乙车做匀速直线运动，3 s末甲车速度为0，此过程乙的速度大于甲的速度，两车距离