第3讲 典型题型及应用-【回归课本】2025年高中物理基础知识训练

典例3(1)0.4s(2)0.6s 典例2(1)31.25m(2)10s 【解析】(1)设从开始到直杆下端刚到圆筒上端的时 【解析】(1)取初速度方向为正方向， 答案及解析 间为4，根据自由落体运动规律有日=)。 则加速度a=-0.4m/s2, 根据速度与时间的关系有0=o+ao, 解得61=0.48。 解得汽车停止运动所用时间 (2)设从开始到直杆上端刚离开圆筒下端的时间为2， vo 5 o= 根据自由落体运动规律有，+H+l2 28, a0.48=12.58<20s, 因此汽车刹车后20内的位移为汽车刹车后12.5s内 解得2=18， 的位移，根据位移与时间关系有 则直杆穿越圆筒所用的时间t=42-41=0.6s。 【点评】对于非质，点物体做自由落体运动问题，要考 =tgk%+26=31.25m 虑物体的几何长度。 (2)根据x=o2+2, 第三讲 典型题型及应用 2x(-0.4)x(m)。 1 代入数据得30m=5t+ 【研课本·划重点】 一、①减小②减小③速度④加速度 ⑤相遇 解得41=10s,42=15s(,2是汽车经过41时间后继续前 ⑥速度相等⑦位移⑧相等 ⑨大于 ①相等 进到达最远点处反方向加速运动重新到达位移为x= ①大于 30m处所经历的时间，很显然，2不合题意，舍去)。 三、①相等②位移 典例3D【解析】根据速度一时间图线与时间轴所 【快提升·练典例】 围的面积表示位移，可知在，~3时间内，甲车位移大 典例1(1)16m/:(2)2.67s 于乙车位移，又因为在2时刻两车相遇，所以1时刻甲 【解析】选自J版必修第一册P40例题。 车在后，乙车在前，A错误，B正确：根据v-t图像的斜 (1)汽车做匀加速直线运动， 率表示物体运动的加速度，可知甲、乙的加速度均先减 初速度。=36km/h=10m/s, 小后增大，C错误，D正确。 加速度a=0.6m/s2,时间t=10s, 变式题BC【解析)从x-t图像可以看出，在t,时刻， 根据匀变速直线运动速度与时间的关系式，有10“末 b汽车追上a汽车，A错误；在t2时刻，曲线②的斜率为 的速度 负值，表示b汽车的速度方向为负方向，直线①的斜率 p=+at=10m/s+0.6m/s2×108=16m/s。 为正值，表示a汽车的速度方向为正方向，B正确；从， (2)以汽车运动方向为正方向建立一维坐标系（如 时刻到2时刻，曲线②斜举的绝对值先减小至零后增 图)，与正方向一致的量取正号，相反的取负号。汽车 大，表明b汽车的速率先减小至零后增大，C正确，D 从第10s末开始做匀减速直线运动，因此初速度。= 错误。 16m/s,末速度'=0，加速度a'=-6m/s2, 典例4不会相撞5m 根据'=t。+a't', 【解析】利用函数法求解该题。设B车刹车过程的加 '-to0-16m/s 得减速时间t'= -6m/s2 =2.67s0 速度大小为a,则有=2axB, a' 解得am=2.5m/s2; 设经过时间t两车相撞， 1 则有a20=+", 05 7 即30-1 25=85+10r, ⑤形状⑥质量分布⑦悬挂 本 二、①形状②体积③能够恢复原状④不能完全 整理得2-16t+68=0, 恢复原状⑤形变⑥接触⑦相反 为 由4=16°-4×68<0可知1无实数解，即两车不会相撞， 理 三、①伸长②缩短③kx④劲度系数⑤变化量 速度相等时两车相距最近，设从刹车开始经历时间 ⑥动度系数k⑦正比⑧拉伸⑨压缩 两车速度相等， 【快提升·练典例】 则有心a=Um-an1, 典例1C【解析】重力是由于地球吸引产生的，是物 得(1=85， 体所受地球的万有引力的一个分力，A错误：压力和重 1 此过程中=420，=160m, 力是两种性质不同的力，B错误；由平衡条件知，被细 x4=D41=80m, 线悬挂的物体静止时，细线拉力和重力平衡，重心在重 两车的最近距离△x=x,+x,x。=5m。 力作用线上，则重心一定在悬线所在的直线上，C正 典例5C【解析】由题意可知，高速列车从正常行驶 确；重心的位置跟物体的形状、质量分布有关，是重力 的等效作用点，但不一定在物体上，如折弯成直角的均 速率。以大小为2a的加速度匀减速至速率，然后以 匀直杆的重心不在杆上，D错误。 速率匀速通过隧道，之后以大小为a的加速度匀加 典例2【解析】题图甲中P受到的弹力是绳的拉力， 速至正常行驶速率。时所用时间最少。匀减速过程有 应沿着绳而指向绳收缩的方向，因此弹力方向沿绳向 =。-2,解得减速运动的时间4，= 一，在隧道内匀 2a 上；题图乙中P与斜面的接触面为平面，P受到的支持 ,匀加速过程有。=+叫，解得加 L+l 力垂直于斜面向上：题图丙中A、B两点都是球面与平 速运动的时间2= 面相接触，弹力应垂直于平面，且必过球心，因此A点 o-U 速运动的时间3= ，则列车从诚速开始至回到正常 处弹力F,方向水平向右，B点处弹力F方向垂直于 a 斜面指向左上方；题图丁中A点为点与球面相接触，弹 行驶速率。所用时间至少为t=+2+4= 3(。p） 2a 力应垂直于球面的切面斜向上，且必过球心O,B点为 中，故选Cc 点与面相接触，弹力应垂直于面，即垂直于杆斜向上。 它们所受弹力的示意图如图所示。 【点评】本题以列车通过隧道要限速为素材，创设了 求解运动时间的生活实际问题情境。考生在解答该 题时出错的原因主要有以下两个：一、在模型构建上 没有正确地构建出运动模型，中间阶段是求“线”过 “线”的运动问题，位移应该是二者长度之和，而不是 单纯的隧道长度；二、解题方法选择不当会使解题很 繁琐，导致计算失误。 专题三 相互作用 典例3BC【解析】图甲中A受重力和地面的竖直 向上的弹力的作用，若再受到B对A的弹力作用，A 第一讲 重力与弹力 将不能保持静止，A错误：图乙中，若去掉左侧的斜 【研课本·划重点】 面，A将运动，若去掉右侧的斜面，A也将运动，因此 一、①地球②mg③竖直向下④集中于一点 两斜面对A均有支持力的作用，B正确；图丙中，假 406回归课本 第三讲！ 典型题型及应用 高中物理 >答案链接P05 运动图像 1.x-1图像与-1图像的比较 x-t图像 -t图像 图像举例 0 倾斜直线表示匀速直线运动，曲线表示变速倾斜直线表示匀变速直线运动，曲线表示变 意义 直线运动 加速直线运动 甲做匀速直线运动，乙做速度逐渐① 丙做匀加速直线运动，丁做加速度逐渐 运动性质 的直线运动 ② 的变加速直线运动 斜率含义 图线斜率表示③ 图线斜率表示④ 交点的含义交点表示⑤ 交点表示⑥ 面积的含义无意义 图线与时间轴所围面积表示⑦ 位移 0-4,时间内甲，乙位移⑧ 0-2时间内丁的位移⑨ 丙的位移 0-2时间内丁的平均速度① 丙的平 平均速度0~1时间内甲、乙平均速度0 均速度 2.对于x-1图像与v-1图像的三点说明 (1)x-1图像与-图像都只能描述直线运动，均不表示物体运动的轨迹。 (2)分析图像要充分利用图像与其所对应的物理量的函数关系。 (3)识图方法：一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点。 3.常见其他图像 (1)a-1图像，图线与时间轴所围面积表示速度变化量。 (2)图像，若为匀变速直线运动，侧图线为直线，纵轴截距表示初速度，斜率= (3)2-x图像，若为匀变速直线运动，则图线为直线，斜率k=2a。 二刹车类问题 刹车类问题：匀减速运动到速度为零后立即停止运动，加速度α突然消失的问题。求解时要注意 确定实际运动时间。如果问题涉及最后阶段（到停止）的运动，可把该阶段看成反向的初速度为零 的匀加速直线运动。 4018 追及相遇问题 1.寻找临界条件：速度① 往往是物体间能否追上或两者距离最大、最小 的临界条件，是解题的入手点 解题思路 自线运 2.寻找等量关系：时间等量关系和② 等量关系，通过画草图找出两物体 的位移关系是解题的突破口 临界法：寻找问题中隐含的临界条件，例如速度小者加速追赶速度大者，在两物体 遇 速度相等时有最大距离：速度大者减速追赶速度小者，追不上的临界条件是在两 题 物体速度相等时还未追上 函数法：设两物体在t时刻相遇，然后根据位移关系列出关于1的方程f八t)=0,若方 解题方法 程()=0无正实数解，则说明这两个物体不可能相遇：若方程f(t)=0存在正实数 解，则说明这两个物体能相遇 1.若用x-图像求解，在同一图像中分别作出两个物体的位移一时间图线， 如果两个物体的位移一图线相交，则说明两物体相遇 图像法 2.若用-1图像求解，则注意速度一时间图线与时间轴包围的面积为位移， 根据面积关系判断它们之间的位移关系 快提升·练典例 >答案链接P05 考点一 刹车问题 典例1一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起，它以0.6m/s2的加速 度加速运动，10；末因故突然紧急刹车，随后汽车停了下来。刹车时做匀减速直线运动的加速度大 小为6m/s2。 加速运动的来速度部为减速运动的初速度 (1)汽车在10s末的速度是多少？ (2)汽车从刹车到停下来用了多长时间？ 【点拔】依题意，汽车加速和减速过程都是在做匀变速直线运动。第(1)问是已知加速的时间求末 速度。第(2)问是已知末速度求减速的时间。两个问题都需要用匀变速直线运动的速度与时间关 系式来求解。 典例2汽车刹车前速度为。=5m/s,刹车加速度大小为0.4m/2。暗示汽车未速度为零， (1)求汽车开始刹车后20s内滑行的距离x。; 注意运动时闻 (2)从开始刹车到汽车位移为30m时所经历的时间： 019, 回归 考点二运动图像 典例3（多选）甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度一时间图像分别如图中甲、乙 两条曲线所示。已知两车在2时刻并排行驶。下列说法正确的是 理 A.两车在七1时刻也并排行驶 说明在这一时刻 B.在1时刻甲车在后，乙车在前 甲、乙相遇 C.甲车的加速度大小先增大后减小 D.乙车的加速度大小先减小后增大 变式题（多选）如图所示，直线①和曲线②分别是在平直公路上行驶的a汽车和b汽车的x-1图 线。由图可知 A.在t1时刻，a汽车追上b汽车 B.在t2时刻，a、b两汽车运动方向相反 C.在11到2这段时间内，b汽车的速率先诚小后增大 D.在t1到t2这段时间内，b汽车的速率一直比a汽车的大 考点三追及相遇问题 典例4A、B两列火车在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度，=10m/s,B车在后，其速度。= 30m/s,因大雾能见度低，B车在距A车xo=85m时才发现前方有A车，这时B车立即刹车，但B 车要经过xe=180m才能停止，问：B车刹车时A车仍按原速率行驶，两车是否会相撞？若会相撞， 将在B车刹车后何时相撞？若不会相撞，则两车最近距离是多少？ 【点拔】判断是否会相撞，需要分析彼此的位移关系。相撞的临界条件是速度相等时位移差等于初始时的 距离。 考点四多过程运动的计算 典例5长为1的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为，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(<)。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。所用时间至少为 () to-v L+l A.2a B.o-”L+21 3(o-D）L+l 3(0-p）,L+21 D. a v 2a 4020