专题一 第二讲 力与直线运动（Word教参）-【优化指导】2023高考物理二轮复习高中总复习·第2轮（新教材 多选版）

第二讲　力与直线运动 要点一 匀变速直线运动 1．运动学公式中物理量正、负值的代入 一般情况下，规定初速度v0的方向为正方向，与初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取负值。 2．常见图像的应用 1．逐差公式：Δx＝x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1＝aT2，xm－xn＝(m－n)aT2 2．竖直上抛运动的对称性：t上＝t下，v上＝v下，hm＝。 必要时应用逆向思维法分析。 3．避开“刹车陷阱”：先求滑行至停止的时间t0，若研究的时间t大于t0，则要应用v＝2as或s＝。 4．追及相遇问题：两物体的速度相同即是恰能追上或恰好追不上的临界条件，也是两物体的间距最大dmax的时刻。 (2018·全国卷改编)(多选)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t1时刻并排行驶。下列说法正确的是(　AC　) A．在t2时刻两车速度相同 B．在t2时刻乙车恰好追上甲车 C．在t2时刻两车相距最远 D．两车的加速度都是先增大后减小 解析：速度—时间图像的交点表示两质点速度相同，A正确；t1～t2时间内，v甲＞v乙，则甲运动的位移大于乙运动的位移，两车在t1时刻相遇，则在t2时刻甲车在乙车的前面，B错误；在t2时刻两车速度相同，此时两车相距最远，C正确；由图像的斜率表示加速度可知，两车的加速度都是先减小后增大，D错误。 要点二 牛顿运动定律 1．超重：ay向上(匀加速上升，匀减速下降、竖直平面圆周运动最低点)； 2．失重：ay向下(匀减速上升，匀加速下降、竖直平面圆周运动最高点)。 分析牛顿第二定律瞬时性问题的注意点 (1)力可以发生突变，但速度不能发生突变。 (2)刚性绳(或接触面)：弹力可以发生突变，因为形变不明显，认为恢复形变不需要时间。 (3)弹簧(或橡皮绳)：弹力不能突变，因为形变很明显，恢复形变需要较长时间。 (2022·山东济南模拟改编)如图，质量均为m的A、B两物块，用轻弹簧相连，用轻绳将A悬挂于天花板上，用木板托住物块B。当系统处于静止状态时，悬绳恰好伸直且没有拉力。突然撤去木板，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　B　) A．撤去木板瞬间，A物块的加速度为g B．撤去木板瞬间，B物块的加速度为2g C．撤去木板瞬间，A物块处于超重状态 D．撤去木板瞬间，B物块处于超重状态 解析：撤去木板前，由于悬绳恰好伸直且没有拉力，则弹簧对A的弹力竖直向上，且为T＝mg；撤去木板瞬间，弹簧弹力不发生突变，A物块的合力依然为零，加速度为零，A、C错误；撤去木板瞬间，B物块受到的合力竖直向下，为F合＝T＋mg＝2mg，由牛顿第二定律可知aB＝＝2g，B正确，D错误。 热点1 匀变速直线运动规律的应用 解题的基本步骤 (2021·浙江卷)机动车礼让行人是一种文明行为。如图所示，质量m＝1.0×103 kg 的汽车以v1＝36 km/h 的速度在水平路面上匀速行驶，在距离斑马线s＝20 m处，驾驶员发现小朋友排着长l＝6 m的队伍从斑马线一端开始通过，立即刹车，最终恰好停在斑马线前。假设汽车在刹车过程中所受阻力不变，且忽略驾驶员反应时间。 (1)求开始刹车到汽车停止所用的时间和所受阻力的大小； (2)若路面宽L＝6 m，小朋友行走的速度v0＝0.5 m/s，求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间； (3)假设驾驶员以v2＝54 m/h 超速行驶，在距离斑马线s＝20 m处立即刹车，求汽车到斑马线时的速度。 答案：(1)4 s　2.5×103 N　(2)20 s　(3)5 m/s 解析：(1)根据平均速度公式得：t1＝ 解得刹车时间为：t1＝4 s 刹车的加速度为：a＝ 根据牛顿第二定律有：Ff＝ma 解得：Ff＝2.5×103 N。 (2)小朋友通过的时间为：t2＝ 则等待时间：t＝t2－t1＝20 s。 (3)根据v－v2＝2as， 解得：v＝5 m/s。 [逆向思维、竖直上抛运动](2019·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(　C　) A．1＜＜2　　　　　 B．2＜＜3 C．3＜＜4 D．4＜＜5 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。 如图所示将H等分为四段，则连续相等位移所用时间之比为1∶(－1)∶(－)∶…∶(－)，由题意知，t2∶t1＝1∶(2－)＝2＋，所以＝＝2＋，即3＜＜4，C正确。 [基本公式的妙用](2022·全国甲卷)长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v(v<v0)。