《2022年高考物理二轮复习 专题一 力与运动 第2讲 力与物体的直线运动学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考物理二轮复习 专题一 力与运动 第2讲 力与物体的直线运动学案（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2022年高考物理二轮复习 专题一 力与运动 第2讲 力与物体的直线运动学案1.解决动力学问题要抓好关键词语(1)看到“刚好”“恰好”“正好”等字眼，想到“题述的过程存在临界点”。(2)看到“最大、最小、至多、至少”等字眼，想到“题述的过程存在极值点”。2.“四点”注意(1)xt图象、vt图象均表示直线运动。(2)运动学公式中的v、a、x均为矢量，一定规定正方向。(3)刹车问题中不能忽略实际运动情况。(4)xt、vt、at图象相关量间的关系运动学中的图象问题xt图象的理解及应用【典例1】 (多选)(2018全国卷，18)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。
2、甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图1所示。下列说法正确的是()图1A.在t1时刻两车速度相等B.从0到t1时间内，两车走过的路程相等C.从t1到t2时间内，两车走过的路程相等D.在t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等解析xt图象某点的切线斜率表示瞬时速度，A错误；从0t1时间内，由于甲、乙的出发点不同，故路程不同，B错误；t1t2时间内，甲、乙的位移和路程都相等，大小都为x2x1，C正确；t1t2时间内，甲的xt图象在某一点的切线与乙的xt图象平行，此时刻两车速度相等，D正确。答案CDvt图象的理解及应用【典例2】 (多选)(2018全国卷，19)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其
3、速度时间图象分别如图2中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是()图2A.两车在t1时刻也并排行驶B.在t1时刻甲车在后，乙车在前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解析本题可巧用逆向思维分析，两车在t2时刻并排行驶，根据题图分析可知在t1t2时间内甲车运动的位移大于乙车运动的位移，所以在t1时刻甲车在后，乙车在前，B正确，A错误；依据vt图象斜率表示加速度分析出C错误，D正确。答案BD【典例3】 (多选)(2016全国卷，21)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其vt图象如图3所示。已知两车在t3 s时并排行驶，则()图3A.在t1 s时，
4、甲车在乙车后B.在t0时，甲车在乙车前7.5 mC.两车另一次并排行驶的时刻是t2 sD.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m解析根据vt图，甲、乙都沿正方向运动。t3 s时，甲、乙相遇，此时v甲30 m/s，v乙25 m/s，由vt图线所围面积对应位移关系知，03 s内甲车位移x甲330 m45 m，乙车位移x乙3(1025) m52.5 m。故t0时，甲、乙相距x1x乙x甲7.5 m，即甲在乙前方7.5 m，选项B正确；01 s内，x甲110 m5 m，x乙1(1015) m12.5 m，x2x乙x甲7.5 mx1，说明甲、乙第一次相遇，A、C错误；甲、乙两次相遇地点之
5、间的距离为xx甲x甲45 m5 m40 m，所以选项D正确。答案BDat图象的理解及应用【典例4】 (多选)假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶。甲车在前，乙车在后，速度均为30 m/s，相距100 m。在t0时刻甲车遇到紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间变化如图4所示。取运动方向为正方向。下列说法正确的是()图4A.在t6 s时，两车速度相等B.在t6 s时，两车相距最近C.在t6 s时，两车相距90 mD.在09 s内，两车会相撞解析由图象可知，前6 s时间内，v甲15 m/s，t6 s时v甲v0v甲15 m/s同样v乙15 m/sv2v0v乙15 m/s故选项A正确；经分析可知
6、，t6 s时，两车的速度相等，两车距离最近，故选项B正确；甲车在t3 s时的速度v甲v0at0，t6 s时两车的距离x100 m(300)3 m532 m303(3015)3 m10 m，故选项C错误；6 s后两车间的距离越来越大，所以09 s内，两车不会相撞，选项D错误。答案AB1.明图象意义(1)看到“xt图线”想到“初始位置关系明确”。(2)看到“vt图线”想到“加速度变化情况”。(3)速度图线只有通过时间轴时速度方向才改变。2.清交点区别两个物体的运动图象一般会涉及追及和相遇问题。xt图象交点表示两物体位移相等，vt图象交点表示两物体速度相等。3.抓对应关系根据物体的初始条件和受力情况
7、判断或作出图象的关键是将运动情景与图象信息对应起来。1.(多选)汽车A和汽车B(均可视为质点)在平直的公路上沿两平行车道同向行驶，A车在后(如图5甲所示)。以某时刻作为计时起点，此时两车相距x012 m。汽车A运动的xt图象如图乙所示，汽车B运动的vt图象如图丙所示。则下列说法正确的是()图5A.在t3 s时，两车相距最远，且最远距离为20 mB.B车在06 s内的位移为23 mC.在t8 s时，两车相遇D.若t1 s时，A车紧急制动(视为匀变速)，要使A车追不上B车，则A车的加速度大小应大于 m/s2解析由图乙可知A车做匀速直线运动，速度大小为vA4 m/s，由图丙分析可知，t3 s时两车速
8、度相等，相距最远，由位移关系得最远距离为20 m，选项A正确；B车在06 s内的位移和05 s内的位移相等，为24 m，选项B错误；08 s内A车的位移大小为32 m，B车的位移大小为24 m，位移之差为8 m，此时A车未追上B车，选项C错误；t1 s时两车相距16 m，当B车停下来，A车速度减为零时恰好追上B车，此时A车的加速度为一临界值，由速度与位移的关系可知，加速度a m/s2，故要使A车追不上B车，则A车的加速度大小应大于 m/s2，选项D正确。答案AD2.(多选)在一个大雾天，一辆小汽车以20 m/s的速度行驶在平直的公路上，突然发现正前方x020 m处有一辆大卡车以10 m/s的速
9、度同方向匀速行驶，汽车司机立即刹车，忽略司机的反应时间，3 s后卡车也开始刹车，从汽车司机开始刹车时计时，两者的vt图象如图6所示，下列说法正确的是()图6A.小汽车与大卡车一定没有追尾B.由于在减速时大卡车的加速度大小小于小汽车的加速度大小，导致两车在t4 s时追尾C.两车没有追尾，两车最近距离为10 mD.两车没有追尾，并且两车都停下时相距5 m解析汽车和大卡车在t2 s时若不相遇，以后就不会发生追尾。汽车在t2 s内的位移x12 m30 m，大卡车在t2 s内位移x2102 m20 m。由于x1x2x0，所以小汽车和大卡车一定没有追尾，选项A正确，B错误；两车速度相等时，相距最近，为xx
10、2x0x110 m，选项C正确；小汽车停下时所走位移x汽204 m40 m，大卡车停下时所走位移x卡103 m103 m45 m，所以两车都停下时相距xx卡x0x汽25 m，选项D错误。答案AC3.一质点由静止开始沿直线运动，通过传感器描绘出关于x的函数图象如图7所示，下列说法正确的是()图7A.质点做匀减速直线运动B.x图象斜率等于质点运动的加速度C.四边形AABB的面积可表示质点从O到C所用的时间D.四边形BBCC的面积可表示质点从C到C所用的时间解析由题中x图象可知，与x成正比，即vx常数，质点的速度随位移的增大而减小，因此质点做减速直线运动，但不是匀减速直线运动，又因为图象的斜率k，显
11、然不等于质点的加速度，选项A、B错误；由于三角形OBC的面积S1OCBC，表示质点从O到C所用的时间，同理，质点从O到C所用的时间可由S2表示，所以四边形BBCC的面积可表示质点从C到C所用的时间，选项C错误，D正确。答案D匀变速直线运动规律的应用以生活中的交通问题为背景考查匀变速直线运动规律的应用【典例1】 近几年长假期间，国家取消了7座及其以下的小车的收费公路的过路费，给自驾车带来了很大的实惠，但车辆的增多也给交通道路的畅通增加了很大的压力，因此国家规定了免费车辆在通过收费站时在专用车道上可以直接减速通过。假设收费站的前、后都是平直大道，长假期间过站的车速要求不超过v21.6 km/h，事
12、先小汽车未减速的车速均为v0108 km/h，制动后小汽车的加速度的大小为a14 m/s2。试问：(1)长假期间，驾驶员应在距收费站至少多远处开始制动？(2)假设车过站后驾驶员立即使车以加速度a26 m/s2加速至原来的速度，则从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中，汽车运动的时间至少是多少？(3)在(1)(2)问题中，车因减速和加速过站而耽误的时间至少为多少？解析取小汽车初速度方向为正方向，v21.6 km/h6 m/s，v0108 km/h30 m/s(1)设小汽车距离收费站x1处开始制动做匀减速直线运动，则：由v2v2a1x1，解得x1108 m。(2)小汽车通过收费站经历匀减速和匀加速
13、两个阶段，以v6 m/s过站时汽车运动的时间最少，前后两段位移分别为x1和x2，时间为t1和t2，则减速阶段：vv0a1t1得t16 s加速阶段：v0v6 m/s，vv030 m/s则：v0va2t2，t24 s则汽车运动的时间至少为tt1t210 s。(3)在加速阶段：vv22a2x2解得x272 m则总位移xx1x2180 m若不减速通过所需时间t6 s车因减速和加速过站而耽误的时间至少为ttt4 s。答案(1)108 m(2)10 s(3)4 s【命题拓展】(1)画出【典例1】第(2)问中汽车运动的vt图象；(2)【典例1】第(2)问中汽车运动的平均速度多大？解析(1)(2) m/s18
14、 m/s。答案(1)见解析(2)18 m/s追及与相遇中的“实际问题模型”【典例2】 某地出现雾霾天气，能见度只有200 m，即看不到200 m以外的情况，A、B两辆汽车沿同一公路同向行驶，A车在前，速度vA10 m/s，B车在后，速度vB30 m/s，B车在距A车x200 m处才发现前方的A车，这时B车立即以最大加速度a0.8 m/s2刹车。(1)通过计算说明两车会不会相撞；(2)若两车不会相撞，求它们之间的最小距离。若两车会相撞，则B车在减速的同时开始按喇叭，t110 s后，A车发现后，立即加速前进，则A车的加速度至少为多大时才能避免与B车相撞？解析(1)设经过时间t两车速度相等，根据vAvBat，解得t25 sxBvBtat2500 mxAvAt250 m速度相等时两车的距离x0xAxxB50 m0，故两车在速度相等前就已经相撞了。(2)由(1)可知两车会相撞。如图所示，B车减速10 s后，B车的速度vB1vBat122 m/s此时两车的距离xvAt1200 m(vBt1at)1010 m200 m(30100.8100) m40 m设A车至少以大小为a的加速度加速t时间后，两车刚好不相撞，此时
