第一部分专题一力与直线运动

,1(2016课标)(多选)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其vt图象如图所示。已知两车在t3 s时并排行驶，则(),A在t1 s时，甲车在乙车后B在t0时，甲车在乙车前7.5 mC两车另一次并排行驶的时刻是t2 sD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,【答案】 BD,【答案】 A,3(2016江苏单科)小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动。取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向。下列速度v和位置x的关系图象中，能描述该过程的是(),【答案】 A,4(2015福建理综)一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的vt图象如图所示。求：,【答案】 (1)1.5 m/s2(2)20 m/s,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程，能找出空间和时间的关系等。,【例1】 短跑运动员完成100 m赛跑的过程可简化为匀加速运动和匀速运动两个阶段。一次比赛中，某运动员用11.00 s跑完全程。已知运动员在加速阶段的第2 s内通过的距离为7.5 m，求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离。【审题突破】 (1)题干中“在加速阶段的第2 s内”说明运动员前2 s一定做匀加速直线运动。(2)由题干可知：前一过程匀加速运动的末速即为后一过程匀速运动的速度。,【规范解答】 根据题意，在第1 s和第2 s内运动员都做匀加速直线运动，设运动员在匀加速阶段的加速度为a，在第1 s和第2 s内通过的位移分别为x1和x2，由运动学规律得求得a5 m/s2设运动员做匀加速运动的时间为t1，匀速运动的时间为t2，匀速运动的速度为v，跑完全程的时间为t，全程的距离为x，依题意及运动学规律，得,【答案】 5 m/s210 m,【创新预测】1(2016浙江理综)如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为U0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U，则该同学身高和质量分别为(),【答案】 D,2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g10 m/s2。可求得h等于(),【答案】 A,3(2016宁波一模)倾角为30的长斜坡上有C、O、B三点，COOBs，在O点竖直地固定一长为s的直杆AO。A端与C点间和坡底B点间各连有一光滑的钢绳，且各穿有一钢球(视为质点)，将两球从A点同时由静止释放，分别沿两钢绳滑到钢绳末端，如图所示，不计一切阻力影响，则小球在钢绳上滑行的时间tACtAB为(),【答案】 A,2.根据图象分析运动的关键(1)首先明确所给的图象是什么图象，即认清图中横、纵轴所代表的物理量及它们的函数关系。特别是那些图形相似、容易混淆的图象，更要注意区分。(2)要清楚理解图象中的“点”“线”“斜率”“截距”“面积”的物理意义。【例2】 质量为2 kg的质点在xOy平面内运动，其在x方向的xt图象和y方向的vt图象分别如图所示。下列关于该质点的说法，正确的是(),A在t0时刻，其速度大小为3 m/sB在t0时刻，其速度方向与合外力方向垂直C所受的合外力大小为3 ND做匀变速直线运动,【规范解答】 【答案】 C,【创新预测】4(2016怀化二模)以相同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可以忽略，另一个物体所受空气阻力大小恒定不变，下列用虚线和实线描述两物体运动过程的vt图象可能正确的是()【答案】 B,5(2015乐山一模)甲、乙两质点同时沿同一直线运动，速度随时间变化的vt图象如图所示。关于两质点的运动情况，下列说法正确的是(),A在t0时，甲、乙的运动方向相同B在0t0内，乙的加速度先增大后减小C在02t0内，乙的平均速度等于甲的平均速度D若甲、乙从同一位置出发，则t0时刻相距最远【答案】 D,6(2016福建厦门质检)某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中的、图线所示，由图可知，启用ABS后(),At1时刻车速更小B0t3时间内加速度更小C加速度总是比不启用ABS时大D刹车后前行的距离比不启用ABS时短,【解析】 由题图可知，启用ABS后，t1时刻车速更大，A错误。由vt图线的斜率表示加速度可知，在0t1时间内，启用ABS后的加速度比不启用ABS时小，而在t1t3时间内，启用ABS后的加速度比不启用ABS时大，B、C错误由图线与坐标轴所围面积表示位移可知，启用ABS后，刹车距离比不启用ABS时短，D正确。【答案】 D,追及问题追及问题是匀变速直线运动规律的典型应用。此类问题的实质是分析讨论两物体在相同(或不同)时间内能否到达同一位置。两物体在同一条直线上运动，当两者的速度发生变化，两物体间的距离发生变化，当速度相等时，可能出现最大距离、最小距离或者距离为零的情况，解答此类问题的关键条件是：两物体能否同时到达空间某位置。根据考查情况，这类问题主要分为两种：追及问题、避免相撞问题。,【典例】 目前我国高铁常使用自动闭塞法行车，自动闭塞法是通过信号机将行车区间划分为若干个闭塞分区，每个闭塞分区的首端设有信号灯，如图所示，列车向右行驶，当前一闭塞分区有列车B停车时信号灯显示红色(表示此闭塞分区有车辆停车)，后一个闭塞分区显示黄色(表示要求车辆制动减速)，其他闭塞分区显示绿色(表示车辆可以正常运行)。假设列车A制动时所受总阻力为重力的0.1倍，不考虑反应时间。(g取10 m/s2)求：,(1)如果信号系统发生故障，列车A的运行速度是30 m/s，司机看到停在路轨上的列车B才开始刹车，要使列车不发生追尾，则列车A的司机可视距离不得少于多少？(2)如果信号系统正常，司机可视距离取问题(1)中的可视距离，列车设计运行速度为252 km/h，当司机看到黄灯开始制动，到红灯处停车，则每个闭塞分区至少需多长？,【审题突破】 (1)问题(1)中，刹车距离与可视距离之间有什么关系？提示：可视距离应大于刹车距离。(2)问题(2)中，刹车距离与闭塞分区长度之间有什么关系？提示：刹车距离应小于闭塞分区长度与可视距离的和。,【答案】 (1)450 m(2)2 000 m,【拓展训练】1(多选)甲、乙两辆汽车从同一地点出发，向同一方向行驶，它们的vt图象如图所示，下列判断正确的是(),A在t1时刻前，乙车始终在甲车的前面B在t1时刻前，乙车的速度始终比甲车的大C在t1时刻前，乙车的速度始终比甲车增加得快D在t1时刻两车第一次相遇【答案】 AB,2(2016中山二模)足球比赛中，经常使用“边路突破，下底传中”的战术，即攻方队员带球沿边线前进，到底线附近进行传中。某足球场长90 m、宽60 m。攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出，足球的运动可视为在地面上做初速度为12 m/s的匀减速直线运动，加速度大小为2 m/s2。试求：,(1)足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大？(2)足球开始做匀减速直线运动的同时，该前锋队员沿边线向前追赶足球。他的启动过程可以视为初速度为0，加速度为2 m/s2的匀加速直线运动，他能达到的最大速度为8 m/s。该前锋队员至少经过多长时间