《高考物理二轮复习题型专练 》专题02 力与直线运动（原卷版）

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专题 02　力与直线运动
【要点提炼】
一、解答匀变速直线运动问题的常用规律
1.常用公式：v＝v0＋at，x＝v0t＋at2，v2－v＝2ax。
2.重要推论
(1)相同时间内的位移差：Δx＝aT2，xm－xn＝(m－n)aT2
(2)中间时刻速度：v＝＝v
(3)位移中点速度 v＝。
3.运动图象：利用 v－t图象或 x－t图象求解。
二、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”。
【方法指导】
一、追及相遇问题的解题思路和技巧
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.审题应抓住题目中的关键字眼，充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”“恰好”
“最多”“至少”等，往往对应一个临界状态，满足相应的临界条件。
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，另外最
后还要注意对解的讨论分析。
二、连接体问题的分析
1.整体法：在连接体问题中，如果不需要求物体之间的相互作用力，且连接体的各部
分具有相同的加速度，一般采用整体法列牛顿第二定律方程。
2.隔离法：如果需要求物体之间的相互作用力或对于加速度不同的连接体，一般采用
隔离法列牛顿第二定律方程。
命题点一：　运动学及动力学中的图象问题
考向一　x－t图象的理解及应用
【典例 1】 甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移－时间
图象如图 1所示，则在 0～t1时间内(　　)
A.甲的速度总比乙大
B.甲、乙位移相同
C.甲经过的路程比乙小
D.甲、乙均做加速运动 （图 1）
1
【典例 2】 一质量为 1 kg 的物体从高空中由静止下落，下落过程中所受空气阻力恒定，
在开始一段时间内其位移 x随时间 t变化的关系图象如图 2所示，g取10 m/s2。物体下落过
程中所受空气阻力的大小为(　　)
A.1 N
B.2 N
C.3 N
D.4 N （图 2）
考向二　v－t图象的理解及应用
【典例 3】 (多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其 v－t图象如图 3所示。已知
两车在 t＝3 s 时并排行驶，则(　　)
A.在t＝1 s 时，甲车在乙车后
B.在t＝0时，甲车在乙车前 7.5 m
C.两车另一次并排行驶的时刻是 t＝2 s
D.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 （图 3）
【典例 4】 (多选)如图 4(a)，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与
固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t＝0时，木板开始受到水平外力 F的作用，
在t＝4 s 时撤去外力。细绳对物块的拉力 f随时间 t变化的关系如图(b)所示，木板的速度 v
与时间 t的关系如图(c)所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取 10 m/s2。
由题给数据可以得出(　　)
（图 4）
A.木板的质量为 1 kg
B.2 s～4 s 内，力 F的大小为 0.4 N
C.0～2 s 内，力 F的大小保持不变
D.物块与木板之间的动摩擦因数为 0.2
考向三　加速度图象的理解与应用
【典例 5】 (多选)如图 5甲所示，某人正通过定滑轮将质量为 m的物体提升到高处。
滑轮的质量和摩擦均不计，物体获得的加速度 a与绳子对物体竖直向上的拉力 T之间的函
数关系如图乙所示。重力加速度大小为 g，由图可以判断以下说法正确的是(　　)
A.图线与纵轴的交点M的值 aM＝－g
B.图线与横轴的交点N的值大于 mg
C.图线的斜率等于物体的质量 m
D.图线的斜率等于物体质量的倒数 （图 5）　　
【拓展练习】
1.(多选)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度—时间图象分别如图 6中
2
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(　　)
A.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 （图 6）
2.如图 7，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块 P，系统处于静止状态。现
用一竖直向上的力 F作用在 P上，使其向上做匀加速直线运动。以 x表示P离开静止位置
的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F与x之间关系的图象可能正确的是(　　)
（图 7）
3.(多选)如图 8(a)，在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落
的速度和滑翔的距离。某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳台开始计时，
用v表示他在竖直方向的速度，其 v－t图象如图(b)所示，t1和t2是他落在倾斜雪道上的时
刻。则(　　)
（图 8）
A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小
B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大
C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大
D.竖直方向速度大小为 v1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大
命题点二：　匀变速直线运动规律的应用
考向一　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】 公路上的某个激光测速仪只能测定距离仪器20～200 m 范围内汽车的车速，
激光测速仪所在路段限速54 km/h。测速仪发出测速激光脉冲的时间极短，并能立即得到车
速，且每隔2 s 测速一次。一辆小轿车在距离测速仪264 m 时司机就发现了前方的测速仪，
并立即制动做匀减速运动，结果该小轿车驶入测速范围内后，第一次被测速激光脉冲照射
到时恰好没有超速，且第二次测速时的速度为 50.4 km/h。求：
(1)小轿车做匀减速运动的加速度大小；
(2)小轿车在距离测速仪264 m 时速度的最小值。
考向二　追及与相遇中的“实际问题模型”
【典例 2】 水平地面上有一足球距门柱 x＝10 m，某同学将该足球以水平速度 v1＝6
m/s 踢出，足球在地面上做匀减速直线运动，加速度大小 a1＝1 m/s2，足球撞到门柱后反向
弹回，弹回瞬间速度大小是碰撞前瞬间速度大小的。该同学将足球踢出后立即由静止开始
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