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    新高考物理二轮复习重难点专练热点01 匀变速直线运动和非匀变速直线运动模型(2份打包,原卷版+解析版)

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    这是一份新高考物理二轮复习重难点专练热点01 匀变速直线运动和非匀变速直线运动模型(2份打包,原卷版+解析版),文件包含新高考物理二轮复习重难点专练热点01匀变速直线运动和非匀变速直线运动模型原卷版doc、新高考物理二轮复习重难点专练热点01匀变速直线运动和非匀变速直线运动模型解析版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共29页, 欢迎下载使用。


    1.命题情境源自生产生活中的与直线运动相关的情境,对生活生产中与直线运动有关的问题平衡问题,要能从情境中抽象出物理模型,正确画运动过程示意图,正确利用运动学解决问题。
    2.命题中经常各种运动学图像,正确理解各种直线图像的斜率、截距、面积表示的物理意义。
    3.命题较高的考查了运算能力和数形结合能力。
    4.命题中经常出现非匀变速直线的运动的问题,结合动能定理、动量定理和图像解决问题。
    一、匀变速直线运动模型
    1.基本公式的选用技巧
    2.匀变速直线运动推论的应用
    ①.平均速度公式:v=v eq \s\d9(\f(t,2)) = eq \f(v0+v,2) ,即一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,也等于这段时间初、末时刻速度矢量和的一半。
    ②.逐差相等公式:任意两个连续相等时间间隔(T)内的位移之差相等,即Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2。
    注意:对于不相邻的两段位移:xm-xn=(m-n)aT2,纸带或频闪照片类问题中常应用逐差法求加速度。
    ③.位移中点的速度公式:v eq \s\d9(\f(x,2)) = eq \r(\f(v02+v2,2)) 。
    ④.初速度为零的匀加速直线运动的比例式:
    (1)1T末,2T末,3T末,…,nT末的瞬时速度之比:
    v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n。
    (2)第1个T内,第2个T内,第3个T内,…,第n个T内的位移之比:x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1)。
    (3)通过连续相等的位移所用时间之比:t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶( eq \r(2) -1)∶( eq \r(3) - eq \r(2) )∶…∶( eq \r(n) - eq \r(n-1) )。
    3、追及、相遇问题
    ①.追及相遇问题中的一个条件和两个关系
    (1)一个条件:即两者速度相等,它往往是能够追上、追不上或两者距离最大、最小的临界条件,也是分析判断的切入点.
    (2)两个关系:即时间关系和位移关系,这两个关系可通过画运动示意图得到.
    ②.追及相遇问题常见的情况
    假设物体A追物体B(两物体做匀速或匀变速运动),开始时两个物体相距x0,有三种常见情况:
    (1)A追上B时,必有xA-xB=x0,且vA≥vB.
    (2)要使两物体恰好不相撞,两物体同时到达同一位置时速度相同,必有xA-xB=x0,vA=vB.
    (3)若使两物体保证不相撞,则要求当vA=vB时,xA-xB<x0,且之后vA≤vB.
    ③.解题思路和方法
    eq \x(分析两物体的运动过程)⇒eq \x(画运动示意图)⇒eq \x(找两物体位移关系)⇒eq \x(列位移方程)
    二、非匀变速直线运动模型
    1.“f=kv”运动模型
    高中物理中有这样一类问题:物体受到一个与物体的运动速度v成正比变化的外力而做复杂的变速运动我们不妨称之为“f= kv”问题。
    2.机车启动模型
    (1)以恒定功率启动,这一过程的P-t图象、v-t图象和F-t图象如图所示:
    (2)以恒定加速度启动,这一过程的P-t图象、v-t图象和F-t图象如图所示:
    (建议用时:30分钟)
    一、单选题
    1.某新能源汽车配备了自动驾驶系统,该车在红绿灯启停、无保护左转、避让路口车辆、礼让行人、变道等情形下都能无干预自动驾驶。某次试验时,a、b两车(均可视为质点)从不同地点由静止开始沿同一直线运动的v-t图像如图所示,已知两车在运动过程中不会相遇,图线均为直线,关于两车在 SKIPIF 1 < 0 时间内的运动,下列说法正确的是( )
    A. SKIPIF 1 < 0 车在前, SKIPIF 1 < 0 车在后B.在 SKIPIF 1 < 0 时刻两车间的距离最近
    C.在 SKIPIF 1 < 0 时刻 SKIPIF 1 < 0 车的速度大小为 SKIPIF 1 < 0 D.出发时两车间的距离可能为 SKIPIF 1 < 0
    2.(2024·浙江嘉兴·统考一模)杭州亚运会 SKIPIF 1 < 0 跳台的跳水决赛中,中国运动员全红婵完美一跳后裁判全给10分并获得冠军。从全红婵离开跳板开始计时,跳水过程中重心的 SKIPIF 1 < 0 图像如图所示。则全红婵的重心( )
    A.在 SKIPIF 1 < 0 过程中作自由落体运动
    B.在 SKIPIF 1 < 0 过程中速度方向发生改变
    C.在 SKIPIF 1 < 0 过程中加速度逐渐减小
    D.在 SKIPIF 1 < 0 时刻上浮至水面
    3.(2023·江苏·模拟预测)如图所示为质点在某段时间内运动的 SKIPIF 1 < 0 图像。关于 SKIPIF 1 < 0 段时间内的运动,下列说法正确的是( )

    A. SKIPIF 1 < 0 内位移先减小后增大B. SKIPIF 1 < 0 内位移逐渐减小
    C.在 SKIPIF 1 < 0 内平均速度小于 SKIPIF 1 < 0 D.在 SKIPIF 1 < 0 内平均速度等于 SKIPIF 1 < 0
    4.(2023·湖南长沙·校联考二模)图像法、微元累积法是常用的物理研究方法。如图所示某质点沿直线运动,运动速率的倒数 SKIPIF 1 < 0 与位移 SKIPIF 1 < 0 的关系( SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 距离相等),关于质点的运动,下列说法正确的是( )
    A.质点做匀变速直线运动
    B. SKIPIF 1 < 0 图线斜率等于质点运动的加速度
    C. SKIPIF 1 < 0 图线与轴围成的面积没有实际的物理意义
    D.质点从 SKIPIF 1 < 0 运动到 SKIPIF 1 < 0 所用的运动时间是从 SKIPIF 1 < 0 运动到 SKIPIF 1 < 0 所用时间的3倍
    二、多项选择题
    5.在同一平直公路上行驶的a车和b车其位移—时间图如图所示,已知b车加速度恒定且初速度大小为v0=8m/s,方向沿x轴正方向,t=3s时,直线a和曲线b刚好相切,下列说法正确的是( )
    A.a车的速度大小为 SKIPIF 1 < 0
    B.b车的加速度为-2m/s2
    C.t=0时,a车和b车相距15m
    D.t=2s时,a车在b车前方1m
    6.宇航员的训练、竞技体育的指导、汽车的设计等多种工作都会用到急动度的概念。急动度j是加速度变化量 SKIPIF 1 < 0 与发生这一变化所用时间 SKIPIF 1 < 0 的比值,即 SKIPIF 1 < 0 ,它的方向与物体加速度变化量的方向相同。一物体从静止开始做直线运动,其加速度a随时间t的变化关系如图,则该物体在( )
    A. SKIPIF 1 < 0 s时急动度是1 SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 s时和 SKIPIF 1 < 0 s时急动度等大反向
    C.3s~5s内做加速运动D.0~5s内速度方向不变
    三、解答题
    7. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。甲、乙两辆汽车分别通过ETC通道和人工收费通道(MTC)驶离高速公路,流程如图所示。假设减速带离收费岛口 SKIPIF 1 < 0 ,收费岛总长度 SKIPIF 1 < 0 ,两辆汽车同时以相同的速度 SKIPIF 1 < 0 经过减速带后,一起以相同的加速度做匀减速运动。甲车减速至 SKIPIF 1 < 0 后,匀速行驶到中心线即可完成缴费,自动栏杆打开放行;乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停下,经过 SKIPIF 1 < 0 的时间缴费成功,人工栏杆打开放行。随后两辆汽车匀加速到 SKIPIF 1 < 0 速度后沿直线匀速行驶,设两车加速过程和减速过程中的加速度大小相等,求:
    (1)此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆的时间差;
    (2)两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离。
    8.(2023·安徽·校联考二模)为了确保汽车每次能安全顺利地通过一段陡峭的上坡路,小明通过观察汽车在上坡时的加速度情况对其进行分析。已知汽车总质量 SKIPIF 1 < 0 ,汽车发动机的额定功率 SKIPIF 1 < 0 ,坡面与水平面夹角为 SKIPIF 1 < 0 ,汽车在坡面受到的阻力恒为车重的0.4倍,坡面足够长。某次该汽车以加速度 SKIPIF 1 < 0 启动沿坡向上做匀加速直线运动,当功率达到额定功率后保持功率不变直到汽车获得最大速度时,汽车总位移为 SKIPIF 1 < 0 。重力加速度 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,求:
    (1)汽车保持匀加速直线运动的最长时间;
    (2)汽车从开始启动到速度达到最大值所用的时间(结果保留整数)。

    (建议用时:30分钟)
    一、单选题
    1.(2023·安徽淮北·统考一模)车辆超载严重影响行车安全,己知一辆执勤的警车停在公路边,交警发现从旁边驶过的货车严重超载,决定发动汽车追赶,从货车经过警车开始计时,两车的 SKIPIF 1 < 0 图像如图所示,则( )

    A.警车的加速度大小为 SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 时警车能追上货车
    C.追赶过程中两车的最大距离是 SKIPIF 1 < 0 D.追上货车时警车的位移是 SKIPIF 1 < 0
    2.(2023·四川泸州·统考一模)可视为质点的甲、乙两辆小车分别处于两条平直的平行车道上。 SKIPIF 1 < 0 时,乙车在前,甲车在后,两车间距 SKIPIF 1 < 0 ,此后两车运动的v-t图像如图所示。关于两车在0~11s时间内的运动,下列说法中正确的是( )
    A. SKIPIF 1 < 0 时,两车第一次并排行驶B.两车全程会有三次并排行驶的机会
    C. SKIPIF 1 < 0 时,两车在全程中相距最远D.0~7s内,甲车的平均速度大小为10m/s
    3.(2023·江西鹰潭·统考一模)利用图像法研究物理量之间的关系是常用的一种数学物理方法。如图所示,为物体做直线运动时各物理量之间的关系图像,x、v、a、t分别表示物体的位移、速度、加速度和时间。下列说法中正确的是( )

    A.根据甲图可求出物体的加速度大小为1m/s2
    B.根据乙图可求出物体的加速度大小为10m/s2
    C.根据丙图可求出物体的加速度大小为4m/s2
    D.根据丁图可求出物体在前2s内的速度变化量大小为6m/s
    4.在以速度 SKIPIF 1 < 0 匀速上升的电梯里,一小球从电梯地板以速度 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 )被竖直向上弹出后又落回到电梯地板,这一过程中小球没有触碰电梯天花板,不计空气阻力,重力加速度为g。则( )

    A.小球在空中运动的位移大小一定等于路程
    B.小球在空中运动的平均速度大于电梯的速度 SKIPIF 1 < 0
    C.小球在空中运动的平均速度小于电梯的速度 SKIPIF 1 < 0
    D.小球从抛出到离电梯天花板最近时,电梯的位移为 SKIPIF 1 < 0
    二、多选题
    5.(2023·海南·统考一模)甲、乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动,它们的 SKIPIF 1 < 0 (位移-时间)图像如图所示,甲图线为过坐标原点的倾斜直线,乙图线的抛物线方程为 SKIPIF 1 < 0 ,则( )
    A.在前5s内,甲、乙之间的距离先增大后减小
    B.乙运动的加速度大小为 SKIPIF 1 < 0
    C.在0~5s内,甲、乙在 SKIPIF 1 < 0 时相距最远
    D.在0~5s内,甲、乙之间的最大距离为2m
    6.某同学跑步过程中的 SKIPIF 1 < 0 —x图像如图所示,为一条不过坐标原点的直线,假定该同学沿水平直线道路前进,下列说法正确的是( )
    A.运动到x1的时间为 SKIPIF 1 < 0
    B.运动到x1的时间为 SKIPIF 1 < 0
    C.运动的速度与位移成线性规律变化
    D.运动的加速度在逐渐变小
    三、解答题
    7.一辆汽车以 SKIPIF 1 < 0 的速度在平直车道上匀速行驶,驾驶员发现同车道前方 SKIPIF 1 < 0 处,有人骑着自行车沿相同的方向前进,自行车一直以 SKIPIF 1 < 0 的速度匀速前进。
    (1)若该驾驶员不采取减速措施,求汽车追上自行车所用的时间;
    (2)为使汽车不与自行车相撞,驾驶员必须刹车减速行驶。已知该驾驶员的反应时间为 SKIPIF 1 < 0 ,汽车刹车过程的运动可视为匀减速直线运动,求汽车刹车的最小加速度大小。
    8.(2023·江西南昌·统考三模)港珠澳大桥是建筑史上里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海大桥。如图所示的水平路段由一段半径为 SKIPIF 1 < 0 的圆弧形弯道和直道组成。现有一总质量为 SKIPIF 1 < 0 、额定功率为 SKIPIF 1 < 0 的测试汽车通过该路段,汽车可视为质点,取重力加速度 SKIPIF 1 < 0 。
    (1)若汽车通过弯道时做匀速圆周运动,路面对轮胎的径向最大静摩擦力是车重的0.675倍,求该汽车安全通过此弯道的最大速度;
    (2)若汽车由静止开始沿直道做加速度大小为 SKIPIF 1 < 0 的匀加速运动,在该路段行驶时受到的阻力为车重的0.1倍,求该汽车运动 SKIPIF 1 < 0 末的瞬时功率。

    9.(2023·山西运城·统考二模)在一条平直公路上,甲、乙两车(看成质点)同时经过某路标并开始计时,两车运动的v-t图像如图所示,甲以v1做匀速直线运动,乙先做初速度为v2的匀减速直线运动,两车在t1时刻相遇,相遇后乙接着做匀加速直线运动,且加速度大小是匀减速直线运动的一半,乙车的质量为m,受到地面摩擦力大小不变,做减速运动时汽车发动机关闭,空气阻力不计,求:
    (1)乙车在t1时刻的加速度和匀加速直线运动时牵引力大小;
    (2)乙车再次与甲车相遇时牵引力的功率。
    10.随着国产汽车的日益崛起,越来越多的人选择购买国产汽车,某国产汽车发动机的额定功率为 SKIPIF 1 < 0 ,驾驶员和汽车的总质量为 SKIPIF 1 < 0 ,当汽车在水平路面上行驶时受到的阻力为车对路面压力的0.1倍。若汽车从静止开始在水平路面上引加速启动, SKIPIF 1 < 0 时,速度 SKIPIF 1 < 0 ,功率达到额定功率,此后汽车以额定功率运行, SKIPIF 1 < 0 时速度达到最大值 SKIPIF 1 < 0 ,汽车运动的 SKIPIF 1 < 0 图像如图所示,取 SKIPIF 1 < 0 ,求:
    (1)汽车的额定功率 SKIPIF 1 < 0 ;
    (2)汽车在0至 SKIPIF 1 < 0 期间牵引力的大小 SKIPIF 1 < 0 ,汽车在0至 SKIPIF 1 < 0 期间牵引力故的功 SKIPIF 1 < 0 ;
    (3)汽车在 SKIPIF 1 < 0 至 SKIPIF 1 < 0 期间的位移的 SKIPIF 1 < 0 。
    题目涉及的物理量(已知量、待求量)
    不涉及的物理量
    适宜选用公式
    v0,v,a,t
    x
    v=v0+at
    v0,a,t,x
    v
    x=v0t+ eq \f(1,2) at2
    v0,v,a,x
    t
    v2-v02=2ax
    运动学公式中正、负号的规定及意义:
    直线运动用正、负号表示矢量的方向,一般情况下,规定初速度v0的方向为正方向,与初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取负值;当v0=0时,一般以加速度a的方向为正方向。
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