回歸教材重難點(diǎn)02 力與物體的直線運(yùn)動(dòng)-2022年高考政治三輪沖刺過(guò)關(guān)（解析版）

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回歸教材重難點(diǎn)02力與物體的直線運(yùn)動(dòng)

本考點(diǎn)包括運(yùn)動(dòng)的概念、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律和圖像、慣性、相互作用、加速度與力的關(guān)系，概念性知識(shí)融合在勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律和動(dòng)力學(xué)綜合問(wèn)題當(dāng)中，也經(jīng)常和能量、動(dòng)量結(jié)合進(jìn)行考查；往往以現(xiàn)代科技、生產(chǎn)生活、教材中的重要模型為素材考查理解能力、模型構(gòu)建能力、推理論證能力，同時(shí)滲透科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等核心素養(yǎng)；還涵蓋了許多物理方法：整體法和隔離法、臨界極值法、控制變量法等。

本考點(diǎn)的備考策略：⑴夯實(shí)基礎(chǔ)：透徹理解基本概念和基本規(guī)律，知道概念形成的過(guò)程，知道公式的來(lái)龍去脈，總結(jié)基本方法，抓住“兩個(gè)分析”和“一個(gè)橋梁”，綜合運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決問(wèn)題?！尽皟蓚€(gè)分析”是指“受力分析”和“運(yùn)動(dòng)分析”，“一個(gè)橋梁”是指加速度是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)和受力的橋梁】⑵在訓(xùn)練中體會(huì)“萬(wàn)變不離其宗”的思考方向，體會(huì)透過(guò)情境看本質(zhì)的建模過(guò)程，充分利用圖像、示意圖展示過(guò)程，注意拆分復(fù)雜過(guò)程，注重規(guī)范思維過(guò)程和語(yǔ)言表達(dá)，解題過(guò)程中注意分類總結(jié)，準(zhǔn)確把握思考方向。

一、巧解直線運(yùn)動(dòng)六法

在解決直線運(yùn)動(dòng)的某些問(wèn)題時(shí)，如果用常規(guī)解法——一般公式法，解答繁瑣且易出錯(cuò)，如果從另外角度入手，能夠使問(wèn)題得到快速、簡(jiǎn)捷解答.下面便介紹幾種處理直線運(yùn)動(dòng)的巧法.

⑴、平均速度法

在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，物體在時(shí)間t內(nèi)的平均速度等于物體在這段時(shí)間內(nèi)的初速度v0與末速度v的平均值，也等于物體在t時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，即

eq\x\to(v)

＝

eq\f(x,t)

＝

eq\f(v0＋v,2)

＝v

eq\f(t,2)

.如果將這兩個(gè)推論加以利用，可以使某些問(wèn)題的求解更為簡(jiǎn)捷．

⑵、逐差法

勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，在連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移之差為一恒量，即Δx＝xn＋1－xn＝aT2，一般的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，若出現(xiàn)相等的時(shí)間間隔，應(yīng)優(yōu)先考慮用Δx＝aT2求解．

⑶、比例法

對(duì)于初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)與末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，可利用初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的相關(guān)比例關(guān)系求解．

⑷、逆向思維法

把運(yùn)動(dòng)過(guò)程的末態(tài)作為初態(tài)的反向研究問(wèn)題的方法．一般用于末態(tài)已知的情況．

⑸、相對(duì)運(yùn)動(dòng)法

以系統(tǒng)中的一個(gè)物體為參考系研究另一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)情況的方法．

⑹、圖象法

應(yīng)用v－t圖象，可把較復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)檩^簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)問(wèn)題解決．尤其是用圖象定性分析，可避開(kāi)繁雜的計(jì)算，快速找出答案．

二、追及與相遇問(wèn)題

1．分析追及問(wèn)題的方法技巧可概括為“一個(gè)臨界條件”、“兩個(gè)等量關(guān)系”．

(1)一個(gè)臨界條件：速度相等．它往往是物體間能否追上或(兩者)距離最大、最小的臨界條件，也是分析判斷問(wèn)題的切入點(diǎn)．

(2)兩個(gè)等量關(guān)系：時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系，通過(guò)畫草圖找出兩物體的時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系是解題的突破口．

2．能否追上的判斷方法

(1)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體B追趕從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體A：開(kāi)始時(shí)，兩個(gè)物體相距x0.若vA＝vB時(shí)，xA＋x0<xB，則能追上；若vA＝vB時(shí)，xA＋x0＝xB，則恰好不相撞；若vA＝vB時(shí)，xA＋x0>xB，則不能追上．

(2)數(shù)學(xué)判別式法：設(shè)相遇時(shí)間為t，根據(jù)條件列方程，得到關(guān)于t的一元二次方程，用判別式進(jìn)行討論，若Δ＞0，即有兩個(gè)解，說(shuō)明可以相遇兩次；若Δ＝0，說(shuō)明剛好追上或相遇；若Δ＜0，說(shuō)明追不上或不能相遇．

三、應(yīng)用運(yùn)動(dòng)圖象解題“六看”

x－t圖象

v－t圖象

軸

橫軸為時(shí)間t，縱軸為位移x

橫軸為時(shí)間t，縱軸為速度v

線

傾斜直線表示勻速直線運(yùn)動(dòng)

傾斜直線表示勻變速直線運(yùn)動(dòng)

斜率

表示速度

表示加速度

面積

無(wú)實(shí)際意義

圖線和時(shí)間軸圍成的面積表示位移

縱截距

表示初位置

表示初速度

特殊點(diǎn)

拐點(diǎn)表示從一種運(yùn)動(dòng)變?yōu)榱硪环N運(yùn)動(dòng)，交點(diǎn)表示相遇

拐點(diǎn)表示從一種運(yùn)動(dòng)變?yōu)榱硪环N運(yùn)動(dòng)，交點(diǎn)表示速度相等

1．（2021·湖南卷）物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可用位置和動(dòng)量描述，稱為相，對(duì)應(yīng)圖像中的一個(gè)點(diǎn)。物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化可用圖像中的一條曲線來(lái)描述，稱為相軌跡。假如一質(zhì)點(diǎn)沿軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則對(duì)應(yīng)的相軌跡可能是（）

A． B．

C． D．

【答案】D

【解析】

質(zhì)點(diǎn)沿軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有：

而動(dòng)量為：

聯(lián)立可得：

動(dòng)量關(guān)于為冪函數(shù)，且，故正確的相軌跡圖像為D。

故選D。

2．（2021·浙江卷）如圖所示，電動(dòng)遙控小車放在水平長(zhǎng)木板上面，當(dāng)它在長(zhǎng)木板上水平向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)木板保持靜止，此時(shí)（）

A．小車只受重力、支持力作用

B．木板對(duì)小車的作用力方向水平向左

C．木板對(duì)小車的作用力大于小車對(duì)木板的作用力

D．木板對(duì)小車的作用力與小車對(duì)木板的作用力大小一定相等

【答案】D

【解析】

A．小車加速向左運(yùn)動(dòng)，受到自身的重力和電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力，受到長(zhǎng)木板對(duì)小車的支持力和阻力，A錯(cuò)誤；

B．木板對(duì)小車的作用力包括豎直向上的支持力和水平方向的阻力，根據(jù)平行四邊形定則可知合力方向一定不在水平方向，B錯(cuò)誤；

CD．木板對(duì)小車的作用力與小車對(duì)木板的作用力是一對(duì)相互作用力，等大反向，C錯(cuò)誤，D正確。

故選D。

3．（2021·浙江卷）2021年5月15日，天問(wèn)一號(hào)著陸器在成功著陸火星表面的過(guò)程中，經(jīng)大氣層的減速，速度從減為；打開(kāi)降落傘后，經(jīng)過(guò)速度進(jìn)一步減為；與降落傘分離，打開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)減速后處于懸停狀態(tài)；經(jīng)過(guò)對(duì)著陸點(diǎn)的探測(cè)后平穩(wěn)著陸。若打開(kāi)降落傘至分離前的運(yùn)動(dòng)可視為豎直向下運(yùn)動(dòng)，則著陸器（）

A．打開(kāi)降落傘前，只受到氣體阻力的作用

B．打開(kāi)降落傘至分離前，受到的合力方向豎直向上

C．打開(kāi)降落傘至分離前，只受到浮力和氣體阻力的作用

D．懸停狀態(tài)中，發(fā)動(dòng)機(jī)噴火的反作用力與氣體阻力是平衡力

【答案】B

【解析】

A．打開(kāi)降落傘前，在大氣層中做減速運(yùn)動(dòng)，則著陸器受大氣的阻力作用以及火星的引力作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B．打開(kāi)降落傘至分離前做減速運(yùn)動(dòng)，則其加速度方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，加速度方向向上，則合力方向豎直向上，B正確；

C．打開(kāi)降落傘至分離前，受到浮力和氣體的阻力以及火星的吸引力作用，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．懸停狀態(tài)中，發(fā)動(dòng)機(jī)噴火的反作用力是氣體對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的作用力，由于還受到火星的吸引力，則與氣體的阻力不是平衡力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

故選B。

4．（2021·湖南卷）“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組用多節(jié)車廂提供動(dòng)力，從而達(dá)到提速的目的。總質(zhì)量為的動(dòng)車組在平直的軌道上行駛。該動(dòng)車組有四節(jié)動(dòng)力車廂，每節(jié)車廂發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率均為，若動(dòng)車組所受的阻力與其速率成正比（，為常量），動(dòng)車組能達(dá)到的最大速度為。下列說(shuō)法正確的是（）

A．動(dòng)車組在勻加速啟動(dòng)過(guò)程中，牽引力恒定不變

B．若四節(jié)動(dòng)力車廂輸出功率均為額定值，則動(dòng)車組從靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)

C．若四節(jié)動(dòng)力車廂輸出的總功率為，則動(dòng)車組勻速行駛的速度為

D．若四節(jié)動(dòng)力車廂輸出功率均為額定值，動(dòng)車組從靜止啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間達(dá)到最大速度，則這一過(guò)程中該動(dòng)車組克服阻力做的功為

【答案】C

【解析】

A．對(duì)動(dòng)車由牛頓第二定律有

若動(dòng)車組在勻加速啟動(dòng)，即加速度恒定，但隨速度增大而增大，則牽引力也隨阻力增大而變大，故A錯(cuò)誤；

B．若四節(jié)動(dòng)力車廂輸出功率均為額定值，則總功率為4P，由牛頓第二定律有

故可知加速啟動(dòng)的過(guò)程，牽引力減小，阻力增大，則加速度逐漸減小，故B錯(cuò)誤；

C．若四節(jié)動(dòng)力車廂輸出的總功率為，則動(dòng)車組勻速行駛時(shí)加速度為零，有

而以額定功率勻速時(shí)，有

聯(lián)立解得

故C正確；

D．若四節(jié)動(dòng)力車廂輸出功率均為額定值，動(dòng)車組從靜止啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間達(dá)到最大速度，由動(dòng)能定理可知

可得動(dòng)車組克服阻力做的功為

故D錯(cuò)誤；

故選C。

5．（2021·全國(guó)卷）水平桌面上，一質(zhì)量為m的物體在水平恒力F拉動(dòng)下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，物體通過(guò)的路程等于時(shí)，速度的大小為，此時(shí)撤去F，物體繼續(xù)滑行的路程后停止運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g，則（）

A．在此過(guò)程中F所做的功為

B．在此過(guò)中F的沖量大小等于

C．物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于

D．F的大小等于物體所受滑動(dòng)摩擦力大小的2倍

【答案】BC

【解析】

CD．外力撤去前，由牛頓第二定律可知：①

由速度位移公式有：②

外力撤去后，由牛頓第二定律可知：③

由速度位移公式有：④

由①②③④可得，水平恒力：

動(dòng)摩擦因數(shù)：

滑動(dòng)摩擦力：，可知F的大小等于物體所受滑動(dòng)摩擦力大小的3倍，

故C正確，D錯(cuò)誤；

A．在此過(guò)程中，外力F做功為：；故A錯(cuò)誤；

B．由平均速度公式可知，外力F作用時(shí)間：

在此過(guò)程中，F(xiàn)的沖量大小是：；故B正確。

故選BC。

6、（2021·湖南省衡陽(yáng)市二模）為了研究某品牌玩具車的性能，生產(chǎn)廠家拿兩輛完全相同的玩具車做測(cè)試：將玩具車甲、乙放在平直的軌道上同時(shí)沿同一起始線釋放，已知兩玩具車的運(yùn)動(dòng)方向相同，乙運(yùn)動(dòng)5m停下，在該過(guò)程中通過(guò)計(jì)算機(jī)描繪了兩玩具車速度的平方與位移的關(guān)系圖像。下列說(shuō)法正確的是（）

A.兩車均做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且加速度方向相反

B.兩車在時(shí)再次并排行駛

C.甲車在時(shí)追上乙車

D.乙車停止運(yùn)動(dòng)前兩車的最大間距為

【答案】AD

【解析】

A．由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：

整理得：

所以的圖像為傾斜的直線，斜率，截距

由圖知

，

所以兩車均做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且加速度方向相反，選項(xiàng)A正確；

B．兩車在時(shí)速度相同，但并不代表同時(shí)到達(dá)處，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C．甲車追上乙車有：

代入數(shù)值解得：

此時(shí)乙的位移：

所以甲車追上乙車時(shí)乙車已經(jīng)停止，則有：

解得：；即甲車在時(shí)追上乙車，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．速度相同時(shí)，兩車相距最遠(yuǎn)，故乙車停止運(yùn)動(dòng)前兩車的最大間距為，選項(xiàng)D正確。

故選AD。

7、（2021·河北省實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三調(diào)研）甲、乙兩輛汽車在平直公路上行駛，在到的時(shí)間內(nèi)其圖像如圖所示。在這段時(shí)間內(nèi)下列說(shuō)法正確的是（）

A.甲、乙兩車的平均速度都大于

B.甲的加速度不斷增大，速度不斷增大

C.甲、乙相對(duì)出發(fā)點(diǎn)位移都不斷增大

D.在到的時(shí)間內(nèi)，甲、乙相對(duì)于出發(fā)點(diǎn)的位移相同

【答案】C

【解析】

A．連接甲乙0時(shí)刻與t時(shí)刻對(duì)應(yīng)的圖像上的點(diǎn)得到兩條直線，由圖線可知

A錯(cuò)誤；

B．v-t圖像的斜率表示加速度，甲圖像的斜率不斷減小，加速度不斷減小，速度不斷增大，B錯(cuò)誤；

C．隨著時(shí)間的增加，在t=0到t=t1的時(shí)間內(nèi)，甲、乙相對(duì)于出發(fā)點(diǎn)的位移相同，離出發(fā)點(diǎn)的位移都不斷增大，C正確；

D．在t=0到t=t1的時(shí)間內(nèi)，甲圍成圖像的面積大于乙圍成圖像的面積，甲的位移大于乙的位移，D錯(cuò)誤；

故選C。

8、（2021·廣東省普寧二中適應(yīng)性考試）a、b兩物體同時(shí)從同一地點(diǎn)開(kāi)始做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，二者運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖所示，下列說(shuō)法正確的是

A.a、b兩物體運(yùn)動(dòng)方向相反

B.a物體的加速度小于b物體的加速度

C.t＝1s時(shí)兩物體的間距等于t＝3s時(shí)兩物體的間距

D.t＝3s時(shí)，a、b兩物體相遇

【答案】C

【解析】

由圖象可知，ab兩物體的速度都為正值，速度方向相同．故A錯(cuò)誤．圖象的斜率表示加速度，由圖可知，a的斜率為，b的斜率為，所以a物體的加速度比b物體的加速度大．故B錯(cuò)誤．t=1s時(shí)，兩物體的間距為△x＝5×1?×0.5×12?2×1?×1×12m=2.25m；t=3s時(shí)兩物體的位移為△x′＝5×3?×0.5×32?2×3?×1×32m=2.25m，故兩者物體間距相等，故C正確，D錯(cuò)誤，故選C.

9、（2021·福建省龍巖市三模）1929年5月20日，毛澤東率領(lǐng)紅四軍來(lái)到長(zhǎng)汀縣濯田鎮(zhèn)水口村汀江渡口。在群眾的幫助下，紅四軍乘坐插著紅色軍旗的木船，順利渡過(guò)汀江。行軍三天后，抵達(dá)龍巖。為此，毛澤東寫下了“紅旗躍過(guò)汀江，直下龍巖上杭”的豪邁詩(shī)篇。關(guān)于此次行軍說(shuō)法正確的是（）

A.紅旗躍過(guò)汀江是以木船為參考系的

B.研究紅旗的飄揚(yáng)時(shí)可以將紅旗看成質(zhì)點(diǎn)

C.研究戰(zhàn)士從長(zhǎng)汀到龍巖的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)可以將戰(zhàn)土視為質(zhì)點(diǎn)

D.戰(zhàn)士從長(zhǎng)汀到龍巖的平均速度大小等于平均速率

【答案】C

【解析】

A．紅旗插在木船上，以木船為參考系，紅旗靜止，紅旗躍過(guò)汀江，是以江岸為參考系，A錯(cuò)誤；

B．研究紅旗的飄揚(yáng)時(shí)，紅旗的形狀不能忽略，不能看做質(zhì)點(diǎn)，B錯(cuò)誤；

C．研究戰(zhàn)士從長(zhǎng)汀到龍巖的運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，戰(zhàn)士的大小和形狀忽略不計(jì)，可以將戰(zhàn)士視為質(zhì)點(diǎn)，C正確；

D．平均速度：

平均速率：

由圖可知，路程大于位移，平均速率大于平均速度，D錯(cuò)誤；

故選C。

10、（2021·北京市昌平區(qū)二模）電梯、汽車等交通工具在加速時(shí)會(huì)使乘客產(chǎn)生不適感，其中不適感的程度可用“急動(dòng)度”來(lái)描述。急動(dòng)度是描述加速度變化快慢的物理量，即。汽車工程師用急動(dòng)度作為評(píng)判乘客不舒適程度的指標(biāo)，按照這一指標(biāo)，具有零急動(dòng)度的乘客，感覺(jué)較舒適。圖為某汽車加速過(guò)程的急動(dòng)度J隨時(shí)間t的變化規(guī)律。下列說(shuō)法正確是（）

A.在0~5.0s時(shí)間內(nèi)，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.在5.0~10.0s時(shí)間內(nèi)，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.在0~5.0s時(shí)間內(nèi)，汽車加速度的變化量大小為2.0m/s2

D.在5.0~10.0s時(shí)間內(nèi)，乘客感覺(jué)較舒適

【答案】C

【解析】

AB．由急動(dòng)度的的物理意義可知，在0~5.0s時(shí)間內(nèi)，急動(dòng)度增加，加速度逐漸增加的變快，在5.0~10.0s時(shí)間內(nèi)，急動(dòng)度不變，則加速度均勻增加，故AB錯(cuò)誤；

C．由急動(dòng)度的的物理意義可知，圖像的面積代表加速度的變化量，在0~5.0s時(shí)間內(nèi)，汽車加速度的變化量大小為，故C正確；

D．急動(dòng)度越小乘客越舒適，在0~5.0s時(shí)間內(nèi)急動(dòng)度較小，乘客感覺(jué)較舒適，故D錯(cuò)誤。

故選C。

11、（2021·安徽省蕪湖市5月質(zhì)檢）無(wú)線藍(lán)牙耳機(jī)擺脫了線材束縛，可以在一定距離內(nèi)與手機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接。為了研究在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中無(wú)線連接的最遠(yuǎn)距離，甲和乙兩位同學(xué)做了一個(gè)有趣的