内容正文:
第二讲 力与直线运动
专题一 力与运动
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。
内容索引
02
01
核心突破 素养提升
高考体验 情景预测
03
专 题 集 训
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核心突破 素养提升
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常用“六法”
例1
(2023·河南洛阳模拟)跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开悬停的飞机后先做自由落体运动,当距离地面125 m时打开降落伞,伞张开后运动员就以大小为12 m/s2的加速度做匀减速直线运动,到达地面时的速度为5 m/s,取g=10 m/s2。问:
(1)运动员打开降落伞时的速度是多少?
角度1 基本公式及推论的应用
答案:55 m/s
对减速过程,由速度和位移关系可知v22-v12=-2ax2
代入数据解得v1=55 m/s。
答案:276.25 m
(2)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?
对于自由落体过程有v12=2gx1
解得x1=151.25 m
则总高度为H=x1+x2=276.25 m。
由自由下落阶段由公式v=gt可得
该过程的时间为t1= =5.5 s
对于减速过程有t2= ≈4.2 s
故总时间为t=t1+t2=9.7 s。
(3)离开飞机后,运动员经过多长时间才能到达地面?
答案:9.7 s
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。
方法技巧
如图为物体做直线运动的图像,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
例2
角度2 运动图像的理解及应用
√
处理图像问题的一般流程
规律总结
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;
例3
角度3 追及相遇问题
答案:会
【审题指导】
关键点 获取信息
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 若不相撞,两车共速前,轿车位移最多比货车位移大100 m
司机打盹的时间t1=6 s,从司机醒来到轿车开始减速行驶所用的时间t0=1 s t1+t0时间内,轿车继续匀速行驶
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 t1+t0时间内,货车完成加速
轿车匀速行驶通过的距离为
x1=v1(t1+t0)=224 m
假设轿车未撞上货车,且从轿车开始减速行驶到轿车与货车速度相同时所用的时间为t2,由匀变速直线运动的规律,有v2=v1-at2,其中加速度大小a=0.7g,解得t2=2 s
轿车减速行驶通过的距离为x2= t2=50 m
从司机开始打盹到轿车与货车速度相同的时间内,货车通过的距离为L1=v2(t1+t0+t2)=162 m
由于x1+x2-L1=112 m>L,故轿车会撞上货车。
(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。
答案:不会
解决追及、相遇问题中的“一、二、三、四”
“一”个条件:即两者速度相等,它往往是物体间能够追上、追不上或两者距离最大、最小的临界条件,也是分析判断的切入点。
“二”个关系:即时间关系和位移关系,这两个关系可通过题干或画运动示意图得到。
规律总结
“三”种情况:(1)A追上B时,必有xA-xB=x0,且vA≥vB。
(2)要使两物体恰好不相撞,两物体同时到达同一位置时速度相同,必有xA-xB=x0,vA=vB。
(3)要使两物体保证