2019-2020年高考物理二轮复习 专题二 牛顿运动定律与直线运动导(含解析)

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1、2019-2020年高考物理二轮复习专题二牛顿运动定律与直线运动导(含解析)热点一 匀变速直线运动规律的应用命题规律:高考对该热点的考查既有选择题也有计算题,命题方向主要有:(1)匀变速运动公式的灵活应用.(2)在行车安全中的应用.(3)追及相遇问题.1.(xx·河北区一模)一位宇航员在某星球上完成自由落体运动实验:让一个质量为2kg的物体从一定的高度自由下落,测得在第5s内的位移是18m,则(  )A.物体在2s末的速度是20m/sB.物体在第5s内的平均速度是3.6m/sC.物体在第2s内的位移是20mD.

2、物体在前5s内的位移是50m[解析] 由自由落体位移公式h=gt2得,h5-h4=gt-gt=g(52-42)=18m,解得g=4m/s2,物体在2s末的速度v2=gt=4×2m/s=8m/s,选项A错误;物体在第5s内的平均速度=m/s=18m/s,选项B错误;物体在第2s内的位移h=h2-h1=gt-gt=×4×(22-12)m=6m,选项C错误;物体在前5s内的位移h5=gt=×4×52m=50m,选项D正确.[答案] D2.(xx·高考山东卷)研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间

3、)t0=0.4s,但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m.减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动.取重力加速度的大小g=10m/s2.求:(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.[解析] (1)设减速过程中汽车加速度的大小为a,所用时间为t,由题可

4、得初速度v0=20m/s,末速度vt=0,位移s=25m,由运动学公式得v=2as①t=②联立①②式,代入数据得a=8m/s2③t=2.5s.④(2)设志愿者反应时间为t′,反应时间的增加量为Δt,由运动学公式得L=v0t′+s⑤Δt=t′-t0⑥联立⑤⑥式,代入数据得Δt=0.3s.⑦(3)设志愿者所受合外力的大小为F,汽车对志愿者作用力的大小为F0,志愿者质量为m,由牛顿第二定律得F=ma⑧由平行四边形定则得F=F2+(mg)2⑨联立③⑧⑨式,代入数据得=.[答案] (1)8m/s2 2.5s (2)0.3

5、s (3)3.(xx·西安一模)A、B两辆汽车在平直的公路上同向行驶.当A车的速度为20m/s、B车的速度为4m/s且B车在A车前84m处时,B车开始以2m/s2的加速度做匀加速运动,经过6s后,B车加速度突然变为零,A车一直做匀速运动,求两车经过多长时间相遇?[解析] 设A车的速度为vA,B车的速度为vB,B车加速行驶时间为t,两车经过时间t0相遇,如图所示.对A车:xA=vAt0对B车加速过程:v′B=vB+atxB1=vBt+at2B车匀速运动过程:xB2=v′B(t0-t)又有:xA=xB1+xB2+x

6、解得:t0=12s.[答案] 12s[总结提升] 匀变速直线运动常用的五种解题方法热点二 运动图象的应用命题规律:运动图象的应用一直是近几年高考的热点,分析近几年的高考题,命题规律主要有以下几点:(1)运动图象结合匀变速直线运动规律考查.(2)运动图象结合牛顿第二定律考查.(3)在综合题中运动图象结合受力分析、运动分析考查.1.(xx·内蒙古包头测评)某同学在学习了动力学知识后,绘出了一个沿直线运动的物体,其加速度a、速度v、位移x随时间t变化的图象如图所示,若该物体在t=0时刻,初速度为零,则A、B、C、D四

7、个选项中表示该物体沿单一方向运动的图象的是(  )[解析] 物体沿单一方向运动是指运动的速度方向不发生改变.A为位移-时间图象,由图象可知,物体做往复运动,运动方向发生改变,则A错误;B为速度-时间图象,由图象可判断,速度的大小和方向都发生改变,则B错误;C为加速度-时间图象,由图象可知,0~1s内物体正向匀加速运动,1~2s内物体正向匀减速运动,2s末速度减为0,2~3s内物体又正向匀加速运动,依次变化运动下去,运动方向始终不变,则C正确;D为加速度-时间图象,由图象可知,0~1s内物体正向匀加速运动,1~2

8、s内物体正向匀减速运动,2s末速度减为0,2~3s内物体反向匀加速运动,物体的运动方向发生改变,则D错误.[答案] C2.(xx·高考重庆卷)以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的v-t图象可能正确的是(  )[解析] 受空气阻力作用的物体,上升过程中:mg+kv=ma,得

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