专题二 主题一 直线运动规律的两类常见题型（Word教参）-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（新教材 江苏北京专用）

专题二　力与直线运动 　力与直线运动是历年高考考查的重点。匀变速直线运动的规律及应用常以生产、生活实际为背景进行考查，情境多涉及体育运动、行车安全、追及和相遇问题。动力学的图像问题常以选择题的形式出现，极个别情况下会出现在计算题中，以考查读图、识图、画图、用图的能力，难度一般不大。传送带模型和板块模型是该专题中常见的两类模型，该类命题常涉及受力分析、摩擦力判断及其突变、牛顿运动定律、匀变速直线运动规律等主干知识，有一定难度，能较好地考查学生综合分析问题的能力。 　本专题共设计4个教学主题，建议用时2课时 主题一　直线运动规律的两类常见题型 题型(一)　运动图像问题 考法1　常规运动图像问题　 运动学的基本图像有三种，分别为x－t、v－t及a－t图像。解决运动图像问题时要看图像的“轴、图线、斜率、截距、面积、交点”这六要素。 [例1]　(2023·南京高三检测)用速度传感器记录电动车直线运动过程的运动信息，其速度随时间变化的规律如图所示，由图像可知电动车(　 ) A．a、b两状态速度的方向相反 B．a、b两状态加速度大小相等 C．t＝80 s时回到t＝0时刻的位置 D．t＝80 s时电动车前进了大约280 m [解析]　a、b两状态速度均为正值，则速度方向均为正方向，故A项错误；速度—时间图像斜率表示加速度，由题图知，a、b两状态加速度大小不相等，故B项错误；电动车在运动过程速度一直为正，运动方向不变，t＝80 s时没有回到t＝0时刻的位置，故C项错误；速度—时间图像与时间轴包围的面积表示位移，即等于图像中每个小方格的面积乘以图线包围的小方格的个数，所以t＝80 s时电动车前进的位移大约为x＝28×1.0×10.0 m＝280 m，故D项正确。 [答案]　D [深化提能] 抓住“六要素”，轻松解决运动图像问题 x－t图像 v－t图像 a－t图像 实例 轴 纵轴表示位移(或位置) 横轴表示时间 纵轴表示速度横轴表示时间 纵轴表示加速度横轴表示时间 图线 图线①表示质点静止，图线②表示质点做匀速运动 图线①表示质点做匀速运动，图线②表示质点做匀变速运动 图线①表示质点做匀变速运动，图线②表示质点做加速度均匀减小的运动 斜率 斜率kx－t＝表示速度。图线②的位移变化量为负值，斜率(速度)为负值 斜率kv－t＝表示加速度。图线②的速度变化量为负值，斜率(加速度)为负值 斜率ka－t＝表示加速度变化率。图线②的加速度变化量为负值，斜率为负值 截距 截距表示t＝0时质点的位置 截距表示t＝0时质点的速度 截距表示t＝0时质点的加速度 面积 无实际意义 表示位移 表示速度变化量 交点 表示相遇 表示速度相同 表示加速度相同 [针对训练] 1．(2023·江苏高考)电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示。电梯加速上升的时段是(　 ) A．从20.0 s到30.0 s　 B．从30.0 s到40.0 s C．从40.0 s到50.0 s D．从50.0 s到60.0 s 解析：选A　电梯上升，由速度时间图像可知，电梯加速上升的时段为20.0 s到30.0 s。故选A。 2．(2023·全国甲卷)一小车沿直线运动，从t＝0开始由静止匀加速至t＝t1时刻，此后做匀减速运动，到t＝t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中，可能正确的是(　 ) 解析：选D　x－t图像的斜率表示速度，小车先做匀加速运动，因此速度变大，即0～t1时间内x－t图像的斜率变大，t1～t2时间内做匀减速运动，则x－t图像的斜率变小，在t2时刻停止，图像的斜率变为零。 考法2　非常规运动图像问题　 非常规运动图像是指运动学中的各类创新型运动图像，其内涵更为丰富，形式也多种多样，较为常见的有v2－x图像、－t图像、a－x图像等。 [例2]　(2023·南通质检)一辆汽车以20 m/s的速度在平直公路上行驶，某时刻司机发现前方施工需减速行驶，司机反应时间0.2 s后开始刹车，刹车后汽车做匀减速直线运动。如图所示为发现施工提示后汽车的速度平方v2随位移x的变化关系。从司机发现前方施工提示至汽车速度减小到5 m/s的过程中，汽车的位移大小为(　 ) A．44 m B．41.5 m C．40 m D．37.5 m [解题指导]　解答非常规图像问题“三步曲”： [解析]　法一：解析法　汽车在司机反应时间内做匀速运动，刹车后做匀减速直线运动，而图像反映的是汽车的速度平方与位移的关系，故由速度—位移公式v2－v02＝2ax，变形得到v2＝v02＋2ax，将该解析式与图像相结合可知，刹车时汽车的加速度a＝＝ m/s2＝－5 m/s2。所以，从司机发现前方施工提示至汽