2020高考物理二轮浙江专用学案 专题一 第2讲 力与物体的直线运动 Word版含解析

第2讲　力与物体的直线运动 网络构建 备考策略 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)x－t图象、v－t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)x－t、v－t、a－t图象相关量间的关系 　运动学中的图象问题 　x－t图象的理解及应用 【典例1】 (2019·稽阳联谊学校联考)一辆汽车沿平直道路行驶，其位移时间图象如图1所示。在t＝0到t＝40 s这段时间内，汽车的平均速度大小是(　　) 图1 A.0 B.2 m/s C.2.67 m/s D.25 m/s 解析　因为是位移—时间图象，所以合位移为零，又因为平均速度等于位移除以时间，所以平均速度为零，选项A正确。 答案　A 　v－t图象的理解及应用 【典例2】 (2019·浙江绿色联盟联考)一长为12 m的钢管竖立在地面上，一名消防队员在一次模拟演习训练中，从钢管顶端由静止下滑，如图2所示。消防队员先匀加速再匀减速下滑，到达地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时的两倍，下滑总时间为3 s。该消防队员在这一过程中的运动图象，可能正确的是(　　) 图2 解析　设下滑过程中的最大速度为v，有＋＝t，位移关系为＋＝s，又a1＝2a2，联立解得v＝8 m/s，a1＝8 m/s2，a2＝4 m/s2，加速时间为t1＝＝ s＝1 s，减速时间为t2＝＝ s＝2 s，但是相对于12 m的杆子而言，消防员不能看做质点，实际下落的位移应小于12 m，故选项D正确。 答案　D 【典例3】 (2018·浙江4月选考)一带电粒子仅在电场力作用下从A点开始以－v0做直线运动，其v－t图象如图3所示。粒子在t0时刻运动到B点，3t0时刻运动到C点，下列判断正确的是(　　) 图3 A.A、B、C三点的电势关系为φB>φA>φC B.A、B、C三点的场强大小关系为EC>EB>EA C.粒子从A点经B点运动到C点，电势能先增加后减少 D.粒子从A点经B点运动到C点，电场力先做正功后做负功 解析　由题图v－t图象知道带电粒子在0～t0时间内做减速运动，电场力做负功，电势能增大；在t0～3t0时间内反方向加速运动，电场力做正功，电势能减小，选项C正确，D错误；因为不知道带电粒子电性，本题中无法判断电势的高低，选项A错误；图象中斜率表示带电粒子的加速度，qE＝ma，可知A、B、C三点中EB最大，选项B错误。 答案　C 　a－t图象的理解及应用 【典例4】 (2019·浙江椒江区新高考适应性考试)摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米。电梯的简化模型如图4所示。考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t变化的，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，a－t图象如图5所示。电梯总质量m＝2.0×103 kg。忽略一切阻力，重力加速度g取10 m/s2。 (1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2； (2)类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由v－t图象求位移的方法。请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图5所示a－t图象，求电梯在第1 s内的速度改变量Δv1和第2 s末的速率v2； (3)求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率P；再求在0～11 s时间内，拉力和重力对电梯所做的总功W。 解析　(1)由牛顿第二定律，有F－mg＝ma 由a－t图象可知，F1和F2对应的加速度分别是 a1＝1.0 m/s2，a2＝－1.0 m/s2 F1＝m(g＋a1)＝2.0×103×(10＋1.0) N＝2.2×104 N F2＝m(g＋a2)＝2.0×103×(10－1.0) N＝1.8×104 N。 (2)类比可得，所求速度变化量等于第1 s内a－t图线下的面积Δv1＝0.50 m/s 同理可得，Δv2＝v2－v0＝1.5 m/s v0＝0，第2 s末的速率　v2＝1.5 m/s。 (3)由a－t图象可知，11～30 s内速率最大，其值等于0～11 s内 ... ...