专题1.2 牛顿运动定律和直线运动-2022年高考物理冲刺考点逐一排查

2022年高考冲刺考点逐一排查 专题一　力与运动 第2课时　牛顿运动定律与直线运动 一、命题规律分析 命题规律 命题角度 (1)匀变速直线运动规律及应用；(2)牛顿运动定律及应用；(3)动力学图像 常考题型 选择题、计算题 二、题型分析和规律方法总结 【高考题型分析】 高考题型1　匀变速直线运动规律的应用 (2021·全国甲卷·T14)如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上．横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变．将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关．若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将(　　) A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大 【答案】　D 【解析】　设PQ的水平距离为L，由运动学公式可知 ＝gsin θt2，可得t2＝，。 θ＝45°时t有最小值，故当θ由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t先减小后增大，故选D. (2019·全国卷·T18)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 【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。 (2020·全国卷Ⅰ·T24)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F＝kv2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1.21×105 kg时，起飞离地速度为66 m/s；装载货物后质量为1.69×105 kg，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)78 m/s　(2)2.0 m/s2　39 s 【解析】　(1)设飞机装载货物前质量为m1，起飞离地速度为v1；装载货物后质量为m2，起飞离地速度为v2，重力加速度大小为g。飞机起飞离地应满足条件 m1g＝kv① m2g＝kv② 由①②式及题给条件得v2＝78 m/s③ (2)设飞机滑行距离为s，滑行过程中加速度大小为a，所用时间为t。由匀变速直线运动公式有 v＝2as④ v2＝at⑤ 联立③④⑤式及题给条件得 a＝2.0 m/s2⑥ t＝39 s⑦ 【规律总结】 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． 【方法总结】匀变速直线运动问题常用的六种解题方法 2．两种匀减速直线运动的分析方法 (1)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，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． (2)双向可逆类运动分析 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，但需注意x、v、a等矢量的正负及物理意义． 3．处理追及问题的常用方法 过程分析法 函数法 Δx＝x乙＋x0－x甲为关于t的二次函数，当t＝－时有极值，令Δx＝0，利用Δ＝b2－4ac判断有解还是无解，是追上与追不上的条件 图像法 画出v－t图像，图线与t轴所围面积表示位移，利用图像更直观 高考题型2　牛顿运动定律的应用 (2021·浙江1月·T19)如图所示，质量m＝2 kg的滑块以v0＝16 m/s的初速度沿倾角θ＝37°的斜面上滑，经t＝2 s滑行到最高点．然后，滑块返回到出发点．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求滑块：(g取1