内容正文:
力与直线运动
真题情境
考情分析
2023·全国甲卷T19 2022·全国乙卷T15
2022·全国甲卷T19
2021·全国甲卷T14 2021·全国乙卷T21
2020·全国Ⅱ卷T25
【高考定位】
高考对本讲的命题热点集中在匀变速直线运动相关规律及公式的应用、运动图像的分析。题型以选择题为主,较为综合的题目会涉及计算题。注重与交通、体育运动等生活实践类及学习探索类的情境问题结合,加强学生构建物理模型及提取信息的能力。
【素养目标】
1.掌握匀变速直线运动规律和推论的应用。
2.掌握牛顿第二定律瞬时性问题及动力学的两类基本问题处理方法。
3.知道图像类型,会灵活应用图像信息。
突破点一 匀变速直线运动规律
1.匀变速直线运动问题常用的六种解题方法
基本公式法、平均速度法、比例法、逆向思维法、推论法、图像法。
2.应注意的三类问题
(1)刹车问题: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,常用逆向思维法。
(2)双向可逆类运动: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)追及相遇问题:
①紧抓“一图三式”,即:过程示意图,时间关系式、速度关系式和位移关系式。
②在具体问题中,若后者能追上前者,则追上时,两者处于同一位置,后者的速度一定大于等于前者的速度;若后者追不上前者,则当后者的速度与前者相等时,两者相距最近。
③若被追赶的物体做匀减速运动,一定要注意追上前该物体是否已停止运动。
[典例1] (2022·山东省潍坊市高三质量检测)据统计,开车时看手机发生事故的概率是安全驾驶的23倍,一辆汽车在平直公路上以某一速度行驶时,司机低头看手机t=2 s,相当于匀速盲开x=50 m,该车遇见紧急情况,紧急刹车的距离(从开始刹车到停下来汽车所行驶的距离)至少是x0=25 m,根据以上提供的信息,求:
(1)求汽车匀速行驶的速度v1和刹车的最大加速度a的大小;
(2)若该车以v2=108 km/h的速度在平直高速公路上行驶时,前方s=100 m处道路塌方,该司机因用手机抢红包t=2 s后才发现危险,司机的反应时间为Δt=0.5 s,则汽车还可以直线运动的距离Δx有多长;若刹车加速度与(1)问中的a大小相等,判断(不需计算)汽车是否会发生交通事故。
[题眼点拨] (1)“司机低头看手机t=2 s,相当于匀速盲开x=50 m”和“紧急刹车的距离至少是x0=25 m”获取速度和加速度。
(2)“抢红包t=2 s”“ 反应时间Δt=0.5 s” 这两段时间内汽车仍做匀速直线运动。
[听课记录]
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.+
2.(多选)(2023·四川凉山州高三三诊)某同学用手机的频闪功能拍摄一小球在倾角为30°斜面上的运动情况,如图是运动模型简化图,频闪时间间隔为T,小球从斜面底端开始向上运动,在斜面上依次经过A、B、C、D、E点,各段距离之比为xAB∶xBC∶xCD∶xDE=6∶2∶1∶3,小球在运动过程中所受阻力大小不变。以下说法正确的是( )
A.小球在图中C点的速度向上
B.若小球向上经过A点时的速度为v0,则向上