2 专题一 第2讲　牛顿运动定律与直线运动（教师用书）-【正禾一本通】2023高考物理高三二轮专题复习高效讲义（老高考）

第2讲　牛顿运动定律与直线运动　► 对应学生用书P6 [命题规律]　1.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)运动学和动力学图像。2.常考题型：选择题。 核心考点1　匀变速直线运动规律的应用 【突破核心知识】 1．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)双向可逆类运动的分析 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v­t图像，图线与t轴所围面积表示位移，利用图像更直观 【练透必考角度】 1．(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)。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为(　　) A．＋ B．＋ C．＋ D．＋ 解析：选C。当列车恰好以速度v匀速通过隧道时，从减速开始至回到原来正常行驶速度所用时间最短，列车减速过程所用时间t1＝，匀速通过隧道所用时间t2＝，列车加速到原来速度v0所用时间t3＝，所以列车从减速开始至回到正常行驶速率所用时间至少为t＝t1＋t2＋t3＝＋，C项正确。 2．(2022·山东济宁市高三期末)强行超车是道路交通安全的极大隐患。如图所示是汽车超车过程的示意图，汽车甲和货车均以v0＝36 km/h的速度在路面上匀速行驶，其中甲车车身长L1＝4.8 m，货车车身长L2＝7.2 m，货车在甲车前s＝4 m处。若甲车司机开始加速从货车左侧超车，加速度大小为a＝2 m/s2。假定货车速度保持不变，不计车辆变道的时间及车辆的宽度。求： (1)甲车完成超车至少需要多长时间； (2)若甲车开始超车时，看到道路正前方的乙车迎面驶来，此时二者相距s0＝115 m，乙车速度为v乙＝54 km/h。甲车超车的整个过程中，乙车速度始终保持不变，请通过计算分析，甲车能否安全超车。 解析：(1)设甲车完成超车至少需要时间t，则t时间内甲车位移为x甲＝v0t＋at2，货车位移为x货＝v0t， 完成超车需满足x甲＝x货＋L1＋L2＋s， 联立求解可得t＝4 s。 (2)刚好完成超车时，甲车位移为x甲＝v0t＋at2＝56 m，乙车位移大小为x乙＝v乙t＝60 m，x甲＋x乙>s0，所以不能安全超车。 答案：(1)4 s　(2)不能安全超车 核心考点2　牛顿运动定律的应用 【突破核心知识】 1．超重与失重 2．瞬时加速度问题 【练透必考角度】 考向一　超重与失重 3.(2021·上海浦东新区高三一模)在用DIS探究超重和失重的实验中，某同学蹲在压力传感器上完成一次起立动作，在计算机屏幕上得到压力传感器示数F随时间t变化的图像如图所示，则此过程该同学重心的运动速度v随时间t变化的图像最接近图(　　) 解析：选A。人在起立时，先向上加速后向上减速，先超重后失重；由F­t图像可知，超重阶段(加速阶段)压力传感器对人的支持力先增加后减小，根据F－mg＝ma可知，加速度先增加后减小，则v­t图像的斜率先增加后减小；同理，由F­t图像可知，失重阶段(减速阶段)压力传感器对人的支持力先减小后增加，根据mg－F＝ma可知，加速度先增加后减小，则v­t图像的斜率先增加后减小，故选A。 考向二　瞬时加速度问题 4．如图所示，两个质量均为m的小球A、B用细绳相连，小球A与一个轻弹簧相连，弹簧另一端固定在竖直墙上，小球用一根细线连在天花板上，开始时，两小球都静止不动，这时细线与水平方向的夹角是θ＝45°，弹簧水平，重力加速度大小为g，现突然把细线剪断。在剪断细线的瞬间，小球A的加速度大小是(　　) A．2g B．g C．2g D．g 解析：选B。细线剪断前，小球A受到4个力作用，重力、弹簧的弹力、细线的拉力和细绳的拉力，由力的平衡条件可知：弹簧的弹力大小F＝2mg，剪断细线的瞬间，小球A只受弹簧的弹力和自身重力，此时弹簧的弹力大小还是F＝2mg，所以此时小球A受到的合力大小FA＝＝mg，由牛顿第二定律可知，在剪断细线的瞬间，小球A的加速度大小a＝＝g，故B正确，A、C、D错误。 核心考点3　连接体问题 【突破核心知识】 1．整体法与隔离法的选用技巧 整体法的 选取原则