专题1.2 力与直线运动（Word讲义）-【金版新学案】2024高考物理大二轮专题复习与测试（老教材）

第二讲　力与直线运动 命题角度　高考对本讲知识常考查匀变速直线运动规律及牛顿运动定律的应用、运动学及动力学的图像问题、动力学的两类基本问题、传送带模型、板块模型等。 命题形式　高考中本部分内容常联系生产、生活、体育、科技等实际情景命题，常以选择题或计算题的形式呈现。 考点一　匀变速直线运动规律的应用 解决匀变速直线运动问题的“六法＋巧选” 角度1　基本公式及推论的应用 科研人员在保证安全的情况下进行高空坠物实验，让一小球从45 m高的阳台上无初速度掉下，不计空气阻力，在小球刚掉下时恰被楼下一智能小车发现，智能小车迅速由静止沿直线冲向小球下落处的正下方楼底，准备接住小球。已知智能小车到楼底的距离为18 m，将小球和智能小车都看成质点，智能小车移动过程中只做匀速运动或匀变速运动，g取10 m/s2。 (1)智能小车至少用多大的平均速度行驶到楼底？ (2)若智能小车在运动过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等，且最大速度不超过9 m/s，要求小车在楼底时已停止运动，求智能小车移动时加速度a的大小需满足什么条件？ 答案：(1)6 m/s　(2)a≥9 m/s2 解析：(1)小球下落过程，由运动学公式得h＝gt02 对智能小车运动过程，由运动学公式得x＝t0， 联立各式并代入数据解得＝6 m/s。 (2)假设智能小车先匀加速接着匀减速运动到楼底，运动过程中的最大速度为v0，由运动学公式得＝ 解得v0＝2＝12 m/s>vm＝9 m/s 故智能小车应先加速到vm＝9 m/s，再匀速，最后匀减速运动到楼底。 设匀加速、匀速、匀减速过程的时间分别为t1、t2、t3，位移分别为x1、x2、x3， 由运动学公式得x1＝at12，x3＝at32，x2＝vmt2，vm＝at1＝at3，为使小车能接住小球，应使小车先运动到小球正下方，即t1＋t2＋t3≤t0，x1＋x2＋x3＝x 联立各式并代入数据解得a≥9 m/s2。 学生用书↓第8页 方法技巧 运动学中涉及多物体、多过程问题的分析技巧 1．分别弄清楚不同物体或同一物体不同过程的运动性质。 2．确定不同物体或同一物体不同过程的运动物理量的关系，如速度、时间和位移的关系。 3．列出相应的规律式(运动学公式)和各物理量之间的关系式。 4．联立解方程组，必要时对结果的合理性进行讨论。　　 角度2　运动学中的图象问题 如图所示为物体做直线运动的图象，下列说法正确的是(　　) A．甲图中，物体在0～t0这段时间内的位移小于v0t0 B．乙图中，物体的加速度为2 m/s2 C．丙图中，阴影面积表示t1～t2时间内物体的加速度变化量 D．丁图中，t＝3 s时物体的速度为25 m/s 答案：D 解析：由v -t图线与坐标轴围成的面积表示位移，可知题图甲中，物体在0～t0这段时间内的位移大于v0t0(平均速度大于v0)，选项A错误；根据v2＝2ax可知题图乙中，2a＝1 m/s2，则物体的加速度为0.5 m/s2，选项B错误；根据Δv＝at可知，题图丙中阴影部分的面积表示t1～t2时间内物体的速度变化量，选项C错误；由x＝v0t＋at2可得＝v0＋at，结合题图丁可知a＝ m/s2＝5 m/s2(a前面的易被忽视)，即a＝10 m/s2，则v0＝－5 m/s，故t＝3 s时物体的速度为v3＝(－5＋10×3)m/s＝25 m/s，选项D正确。 特别提醒 解答运动学图象问题的“四点提醒” 1．对于x -t图象，图线在纵轴上的截距表示t＝0时物体的位置；对于v -t图象和a -t图象，图线在纵轴上的截距并不表示t＝0时物体的位置。 2．在v -t图象中，两条图线的交点不表示两物体相遇，而是表示两者速度相同。 3．v -t图象中两条图线在轴上的截距不同，不表示两物体的初始位置不同，位置是否相同应根据题中条件确定。 4．对于a -x图象、a -v2图象、x -v2图象等非常规图象，不要想当然地猜测图象的物理意义，要结合运动学公式和图象，找出函数表达式，进而确定斜率、截距等意义。　　 角度3　追及相遇问题 (2023·四川绵阳六校联考)疲劳驾驶是造成交通事故的重要因素之一。某轿车在平直公路上以大小为v1＝32 m/s的速度匀速行驶，轿车司机因疲劳驾驶开始打盹时，轿车与前方正以v2＝18 m/s的速度匀速行驶的大货车间的距离L＝100 m。若司机打盹的时间t1＝6 s，醒来时发现险情紧急刹车，从司机醒来到轿车开始减速行驶所用的时间t0＝1 s，轿车减速行驶中所受阻力大小为其重力的，g取10 m/s2。 (1)请通过计算判断轿车是否会撞上货车； (2)从司机开始打盹到轿车开始减速行驶的时间内(即t1＋t0时间内)，若货车匀加速到速度大小v3＝24 m/s，之后匀速行驶，请通过计算判断轿车是否会撞上货车。 【审题指导】