高考物理大二轮总复习 增分策略 专题二 第1讲 动力学观点在力学中的应用试题

专题定位 本专题解决的是物体(或带电体)在力的作用下的匀变速直线运动问题．高考对本专题考查的内容主要有：①匀变速直线运动的规律及运动图象问题；②行车安全问题；③物体在传送带(或平板车)上的运动问题；④带电粒子(或带电体)在电场、磁场中的匀变速直线运动问题；⑤电磁感应中的动力学分析．考查的主要方法和规律有：动力学方法、图象法、临界问题的处理方法、运动学的基本规律等．

应考策略 抓住“两个分析”和“一个桥梁”．“两个分析”是指“受力分析”和“运动情景或运动过程分析”．“一个桥梁”是指“加速度是联系运动和受力的桥梁”．综合应用牛顿运动定律和运动学公式解决问题．

第1讲 动力学观点在力学中的应用

高考题型1 运动学基本规律的应用

解题方略

1．物体或带电粒子做匀变速直线运动的条件是：物体或带电粒子所受合力为恒力，且与速度方向共线．

2．匀变速直线运动的基本规律为 速度公式：v＝v0＋at. 12位移公式：x＝v0t＋at.

2

速度和位移公式的推论：v－v0＝2ax.

2

2

txv0＋v中间时刻的瞬时速度：v＝＝.

2t2

任意相邻两个连续相等的时间内的位移之差是一个恒量，即Δx＝xn＋1－xn＝a·(Δt). 3．解决此类问题必须熟练掌握运动学的基本规律和推论(即五个关系式)．对于匀减速直线运动还要会灵活运用逆向思维法．对于追及相遇问题要能分别清晰地分析两物体的运动过

2

程，能找出空间和时间的关系等．

例1 (2015·山东理综·14) 距地面高5 m的水平直轨道上A、B两点相距2 m，在B点用细线悬挂一小球，离地高度为h，如图1所示．小车始终以4 m/s的速度沿轨道匀速运动，经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B点时细线被轧断，最后两球同时落地．不计空气阻力，取重力加速度的大小g＝10 m/s.可求得h等于( )

2

图1

A．1.25 m B．2.25 m C．3.75 m D．4.75 m

预测1 (2015·长沙4月模拟)2014年我国多地都出现了雾霾天气，严重影响了人们的健康和交通．设有一辆汽车在能见度较低的雾霾天气里以54 km/h的速度匀速行驶，司机突然看到正前方有一辆静止的故障车，该司机刹车的反应时间为0.6 s，刹车后汽车匀减速前进，刹车过程中加速度大小为5 m/s，最后停在故障车前1.5 m处，避免了一场事故．以下说法正确的是( )

A．司机发现故障车后，汽车经过3 s停下

B．司机发现故障车时，汽车与故障车的距离为33 m

C．从司机发现故障车到停下来的过程，汽车的平均速度为7.5 m/s D．从司机发现故障车到停下来的过程，汽车的平均速度为11 m/s

预测2 (2015·德阳市三诊)我国不少省市ETC联网正式启动运行，ETC是电子不停车收费系统的简称．汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图2所示．假设汽车以正常行驶速度v1＝16 m/s朝收费站沿直线行驶，如果过ETC通道，需要在距收费站中心线前d＝8 m处正好匀减速至v2＝4 m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过t0＝25 s缴费成功后，再启动汽车匀加速至

2

v1正常行驶．设汽车在减速和加速过程中的加速度大小分别为a1＝2 m/s2、a2＝1 m/s2.求：

图2

(1)汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小；

(2)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道速度再达到v1时节约的时间Δt是多少？

高考题型2 挖掘图象信息解决动力学问题

解题方略

1．速度—时间关系图线的斜率表示物体运动的加速度，图线与时间轴所包围的面积表示物体运动的位移．匀变速直线运动的v－t图象是一条倾斜直线．

2．解图象类问题的关键在于将图象与物理过程对应起来，通过图象的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息，对运动过程进行分析，从而解决问题．

例2 (多选)(2015·新课标全国Ⅰ·20)如图3(a)，一物块在t＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的vt图线如图(b)所示．若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出( )

图3

A．斜面的倾角 B．物块的质量

C．物块与斜面间的动摩擦因数 D．物块沿斜面向上滑行的最大高度

预测3 (2015·成都市模拟)质量m＝50 kg的某同学站在观光电梯地板上，用速度传感器记录了电梯在一段时间内运动的速度随时间的变化情况(以竖直向上为正方向)．由图4提供的信息可知( )

图4

A．在0～15 s内，观光电梯上升的高度为25 m

B．在5～15 s内，电梯地板对人的支持力做了－2 500 J的功 C．在20～25 s与25～35 s内，观光电梯的平均速度大小均为10 m/s D．在25～35 s内，观光电梯在减速上升，该同学的加速度大小2 m/s

预测4 (多选)(2015·浙江六校联考)如图5所示，底面足够大的水池中静置两种互不相容

2