高考冲刺资源考前查漏02-直线运动的基本规律、牛顿运动定律（含答案解析）

考前查漏02-直线运动的基本规律、牛顿运动定律目录01回顾教材•查知识漏洞：回归教材，构建知识体系，查基础知识方面漏洞目录01回顾教材•查知识漏洞：回归教材，构建知识体系，查基础知识方面漏洞02静心自问·查易混漏洞：温习回顾，对比易混概念，查易错易混概念漏洞03挑战真题·查能力漏洞：挑战真题，挖掘研析考点，查解题能力方面漏洞1.我们已经学习过很多采用比值法定义的物理量,请说明它们所描述物理量的意思？2.在匀变速直线运动中,物体的受力、加速度、速度有什么特点？物体做直线运动的一般条件是什么？3.匀变速直线运动的规律和推论主要有哪些？4.物体做直线运动的条件是什么？在高中阶段我们主要学习了哪几类典型的直线运动？请从力与运动的关系角度分析和回答.5.竖直上抛运动有哪些特点？如何处理竖直上抛运动问题？6.牛顿第一定律是实验定律吗？在应用牛顿第二定律时应注意它的哪些性质？7.相互作用力与二力平衡的联系和区别是什么？超重和失重是重力变大或变小了吗？超重和失重的物体具有什么特点？1．（2023·全国·高考真题）一小车沿直线运动，从t=0开始由静止匀加速至t=t1时刻，此后做匀减速运动，到t=t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中，可能正确的是（

）A．

B．

C．

D．

2．（2021·全国·高考真题）水平地面上有一质量为的长木板，木板的左端上有一质量为的物块，如图（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图（b）所示，其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则（） B． D．在时间段物块与木板加速度相等【能力查漏】【能力查漏】图像问题的解题思路1）常规图像题的解题思路：①一看坐标轴②二看截距、斜率、面积③三看交点、转折点、渐近线2）非常图像题的解题思路：对于非常规图像（非x-t、v-t图），基本思路是结合图像横纵坐标，由运动学公式，推导出横纵坐标之间的函数关系表达式，进而结合函数表达式分析斜率、截距及面积的含义3．（2022·湖北·高考真题）我国高铁技术全球领先，乘高铁极大节省了出行时间。假设两火车站W和G间的铁路里程为1080km，W和G之间还均匀分布了4个车站。列车从W站始发，经停4站后到达终点站G。设普通列车的最高速度为108km/h，高铁列车的最高速度为324km/h。若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中，加速度大小均为0.5m/s2，其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动，两种列车在每个车站停车时间相同，则从W到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为（）A．6小时25分钟 B．6小时30分钟C．6小时35分钟 D．6小时40分钟【能力查漏】【能力查漏】解决匀变速直线运动的六种思想方法1.基本公式法：描述匀变速直线运动的基本物理量涉及v0、v、a、x、t五个量,知道其中任何三个物理量就可以根据三个基本公式（）求其他物理量。2.平均速度法：适合解决不需要知道加速度的匀变速运动类问题3.比例法：对于初速速为零的匀加速直线运动，可利用其规律比例解题4.逆向思维法：对于末速度为零的匀减速运动，可以反向看成初速度为零的匀加速直线运动，并结合比例法求解5.推论法：利用匀变速直线运动的推论或，解决已知相同时间内相邻位移的或相同时间内跨段位移的问题（如纸带类问题求加速度）6.图像法：利用v-t图像解决问题4．（2022·全国·高考真题）长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v<v0）。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为（

）A．B．C．D．【能力查漏】求解多过程问题的基本思路【能力查漏】求解多过程问题的基本思路如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,速度往往是各个阶段联系的纽带，即前过程的末速度是后过程的初速度.画各个阶段分析图明确各阶段运动性质找出已知量、待解量、中间量各阶段选公式列方程找出各阶段关联量列方程5．（2022·湖南·高考真题）球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比（即，为常量）。当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为。重力加速度大小为，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是（）A．发动机的最大推力为B．当飞行器以匀速水平飞行时，发动机推力的大小为C．发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为D．当飞行器以的速率飞行时，其加速度大小可以达到【能力查漏】两类基本【能力查漏】两类基本动力学问题的求解步骤1.确定研究对象：根据问题需要和解题方便，选择某个物体或某几个物体组成的系统整体为研究对象.2.分析受力情况和运动情况：画好示意图、情景示意图，明确物体的运动性质和运动过程；3.选取正方向或建立坐标系：通常以初速度方向为正方向，若无初速度则以加速度的方向为某一坐标轴的正方向.4.确定题目类型：①已知运动求力类问题→确定加速度：寻找题目中3个运动量（），根据运动学公式（）求解②已知力求运动类问题→确定合力：若以物体只受到两个力作用，通常用合成法；若受到3个及3个以上的力，一般用正交分解法.求解5.列方程求解剩下物理量：根据牛顿第二定律或者列方程求解，必要时对结果进行讨论6.解题关键①两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析；②两个桥梁——加速度是联系运动和力的桥梁；速度是各物理过程间相互联系的桥梁．6．（2022·全国·高考真题）如图，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P，使两滑块均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（）A．P的加速度大小的最大值为B．Q的加速度大小的最大值为C．P的位移大小一定大于Q的位移大小D．P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小【能力查漏】【能力查漏】瞬时类问题1.解题依据：当物体所受合外力发生变化时，加速度也随着发生变化，而物体运动的速度不能发生突变．2.两种基本模型的特点①刚性绳(或接触面)模型：这种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，形变恢复几乎不需要时间，故认为弹力可以立即改变或消失.②弹簧(或橡皮绳)模型：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，在弹簧(或橡皮绳)的自由端连接有物体时其弹力的大小不能突变，往往可以看成是瞬间不变的.3.基本方法①分析原状态(给定状态)下物体的受力情况，明确各力大小.②分析当状态变化时(烧断细线、剪断弹簧、抽出木板、撤去某个力等)，哪些力变化，哪些力不变，哪些力消失(被剪断的绳、弹簧中的弹力、发生在被撤去物体接触面上的弹力都立即消失).③求物体在状态变化后所受的合外力，利用牛顿第二定律，求出瞬时加速度.【能力查漏】【能力查漏】连接题问题解题思路解题方法：整体法与隔离法，正确选取研究对象是解题的关键.①整体法：若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求系统内各物体之间的作用力,则可以把它们看作一个整体,根据牛顿第二定律,已知合外力则可求出加速度,已知加速度则可求出合外力.②隔离法：若连接体内各物体的加速度不相同,则需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解.③若连接体内各物体具有相同的加速度,且需要求物体之间的作用力,则可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力,即“先整体求加速度,后隔离求内力”.7．（2021·辽宁·高考真题）机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，以恒定速率v1=0.6m/s运行的传送带与水平面间的夹角，转轴间距L=3.95m。工作人员沿传送方向以速度v2=1.6m/s从传送带顶端推下一件小包裹（可视为质点）。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：（1）小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a；（2）小包裹通过传送带所需的时间t。【能力查漏】【能力查漏】传送带问题解题思路1.传送带的基本类型传送带运输是利用货物和传送带之间的摩擦力将货物运送到其他地方，有水平传送带和倾斜传送带两种基本模型.2.传送带模型分析流程3.求解的关键在于根据物体和传送带之间的相对运动情况，确定摩擦力的大小和方向.当物体的速度与传送带的速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变，速度相等前后对摩擦力的分析是解题的关键.

考前查漏02-直线运动的基本规律、牛顿运动定律目录01回顾教材•查知识漏洞：目录01回顾教材•查知识漏洞：回归教材，构建知识体系，查基础知识方面漏洞02静心自问·查易混漏洞：温习回顾，对比易混概念，查易错易混概念漏洞03挑战真题·查能力漏洞：挑战真题，挖掘研析考点，查解题能力方面漏洞1.我们已经学习过很多采用比值法定义的物理量,请说明它们所描述物理量的意思？答：(1)速度是描述位置变化的物理量；(2)加速度是描述速度变化快慢的物理量；(3)功率是描述做功快慢的物理量；(4)电动势是描述非静电力移动单位电荷时所做的功；(5)电场强度描述检验电荷与所受电场力与检验电荷电荷量的比值；(6)磁感应强度描述的是当通电导线与磁场垂直放置时,所受磁场力与IL的比值.2.在匀变速直线运动中,物体的受力、加速度、速度有什么特点？物体做直线运动的一般条件是什么？答：在匀变速直线运动中,物体所受合外力恒定,大小、方向不变,加速度不变,速度均匀增大或减小.物体做直线运动的条件为：所受合外力方向与速度方向在同一直线上.3.匀变速直线运动的规律和推论主要有哪些？答：(1)速度与时间的关系式：.(2)位移与时间的关系式：.(3)位移与速度的关系式：.(4)平均速度公式：(某段时间内的平均速度,等于该时间段的中间时刻的瞬时速度).(5)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.4.物体做直线运动的条件是什么？在高中阶段我们主要学习了哪几类典型的直线运动？请从力与运动的关系角度分析和回答.答：(1)当物体所受合力与速度共线时,物体将做直线运动.①若F合＝0,v0≠0,物体保持匀速直线运动状态.②若F合恒定且不为零,且与v0同向时,物体做匀加速直线运动.③若F合恒定且不为零,且与v0反向时,物体将做匀减速直线运动.④若F合不恒定,物体做变加速或变减速直线运动.(2)典型的匀变速直线运动①只受重力作用的自由落体运动和竖直上抛运动.②带电粒子在匀强电场中由静止开始被加速或带电粒子沿着平行于电场方向射入电场中的运动.③物体、质点或带电粒子所受的各种外力的合力恒定,且合力方向与初速度方向平行的运动.5.竖直上抛运动有哪些特点？如何处理竖直上抛运动问题？答：(1)对称性：竖直上抛运动的上升阶段和下落阶段具有时间和速度等方面的对称性.(2)可逆性：上升过程的匀减速运动可逆向看作初速度为零的匀加速运动来研究.(3)整体性：把上升阶段和下落阶段视为一个匀变速直线运动过程.6.牛顿第一定律是实验定律吗？在应用牛顿第二定律时应注意它的哪些性质？答：牛顿第一定律：(1)牛顿第一定律不是现实实验直接总结出来的,是牛顿以伽利略的理想斜面实验为基础,加之抽象思维,概括总结出来的；(2)牛顿第一定律揭示了力并不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因；(3)惯性是物体固有的属性,与物体是否受力或所处运动状态无关.应用牛顿第二定律时应注意其瞬时性、矢量性和独立性.7.相互作用力与二力平衡的联系和区别是什么？答：(1)联系：力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上.(2)区别：一对平衡力作用在同一物体上,不一定是同一性质的力,一个力消失(或变化),另一个力未必消失(或变化)；作用力与反作用力作用在两个相互作用的物体上,两力同性质、同时产生、同时变化、同时消失.8.超重和失重是重力变大或变小了吗？超重和失重的物体具有什么特点？答：(1)超重：当物体具有向上或向上的分量的加速度时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力(即视重大于重力)的现象,重力并未因此改变.(2)失重：当物体具有向下或向下的分量的加速度时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力(即视重小于重力)的现象,重力并未因此改变.(3)完全失重：当物体具有向下或向下的分量的加速度为g时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零的现象.处于完全失重状态时涉及重力的作用原理的公式均不再成立.1．（2023·全国·高考真题）一小车沿直线运动，从t=0开始由静止匀加速至t=t1时刻，此后做匀减速运动，到t=t2时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中，可能正确的是（

）A．

B．

C．

D．

【答案】D【详解】x—t图像的斜率表示速度，小车先做匀加速运动，因此速度变大即0—t1图像斜率变大，t1—t2做匀减速运动则图像的斜率变小，在t2时刻停止图像的斜率变为零。故选D。2．（2021·全国·高考真题）水平地面上有一质量为的长木板，木板的左端上有一质量为的物块，如图（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图（b）所示，其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则（）A． B．C． D．在时间段物块与木板加速度相等【答案】BCD【详解】A．图（c）可知，t1时滑块木板一起刚在从水平滑动，此时滑块与木板相对静止，木板刚要滑动，此时以整体为对象有，A错误；BC．图（c）可知，t2滑块与木板刚要发生相对滑动，以整体为对象，根据牛顿第二定律，有，以木板为对象，根据牛顿第二定律，有，解得，，BC正确；D．图（c）可知，0~t2这段时间滑块与木板相对静止，所以有相同的加速度，D正确。故选BCD。【能力查漏】【能力查漏】图像问题的解题思路1）常规图像题的解题思路：①一看坐标轴②二看截距、斜率、面积③三看交点、转折点、渐近线2）非常图像题的解题思路：对于非常规图像（非x-t、v-t图），基本思路是结合图像横纵坐标，由运动学公式，推导出横纵坐标之间的函数关系表达式，进而结合函数表达式分析斜率、截距及面积的含义3．（2022·湖北·高考真题）我国高铁技术全球领先，乘高铁极大节省了出行时间。假设两火车站W和G间的铁路里程为1080km，W和G之间还均匀分布了4个车站。列车从W站始发，经停4站后到达终点站G。设普通列车的最高速度为108km/h，高铁列车的最高速度为324km/h。若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中，加速度大小均为0.5m/s2，其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动，两种列车在每个车站停车时间相同，则从W到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为（）A．6小时25分钟 B．6小时30分钟C．6小时35分钟 D．6小时40分钟【答案】B【详解】108km/h=30m/s，324km/h=90m/s。由于中间4个站均匀分布，因此节省的时间相当于在任意相邻两站间节省的时间的5倍为总的节省时间，相邻两站间的距离，普通列车加速时间，加速过程的位移，根据对称性可知加速与减速位移相等，可得匀速运动的时间。同理高铁列车加速时间，加速过程的位移，根据对称性可知加速与减速位移相等，可得匀速运动的时间，相邻两站间节省的时，因此总的节省时间故选B。【能力查漏】【能力查漏】解决匀变速直线运动的六种思想方法1.基本公式法：描述匀变速直线运动的基本物理量涉及v0、v、a、x、t五个量,知道其中任何三个物理量就可以根据三个基本公式（）求出其他物理量。2.平均速度法：适合解决不需要知道加速度的匀变速运动类问题3.比例法：对于初速速为零的匀加速直线运动，可利用其规律比例解题4.逆向思维法：对于末速度为零的匀减速运动，可以反向看成初速度为零的匀加速直线运动，并结合比例法求解5.推论法：利用匀变速直线运动的推论或，解决已知相同时间内相邻位移的或相同时间内跨段位移的问题（如纸带类问题求加速度）6.图像法：利用v-t图像解决问题4．（2022·全国·高考真题）长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v<v0）。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为（

）A． B．C． D．【答案】C【详解】由题知当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v<v0），则列车进隧道前必须减速到v，则有v=v0-2at1，解得。在隧道内匀速有，列车尾部出隧道后立即加速到v0，有v0=v+at3，解得则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为故选C。【能力查漏】求解多过程问题的基本思路【能力查漏】求解多过程问题的基本思路如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,速度往往是各个阶段联系的纽带，即前过程的末速度是后过程的初速度.画各个阶段分析图明确各阶段运动性质找出已知量、待解量、中间量各阶段选公式列方程找出各阶段关联量列方程5．（2022·湖南·高考真题）球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机，总质量为。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比（即，为常量）。当发动机关闭时，飞行器竖直下落，经过一段时间后，其匀速下落的速率为；当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动，经过一段时间后，飞行器匀速向上的速率为。重力加速度大小为，不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化，下列说法正确的是（）A．发动机的最大推力为B．当飞行器以匀速水平飞行时，发动机推力的大小为C．发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，飞行器速率为D．当飞行器以的速率飞行时，其加速度大小可以达到【答案】BC【详解】A．飞行器关闭发动机，以v1=匀速下落时，有，飞行器以v2=向上匀速时，设最大推力为，联立可得，，A错误；B．飞行器以v3=匀速水平飞行时，B正确；C．发动机以最大推力推动飞行器匀速水平飞行时，解得，C正确；D．当飞行器最大推力向下，以v5=的速率向上减速飞行时，其加速度向下达到最大值，解得am=2.5g，D错误。故选BC。【能力查漏】两类基本【能力查漏】两类基本动力学问题的求解步骤1.确定研究对象：根据问题需要和解题方便，选择某个物体或某几个物体组成的系统整体为研究对象.2.分析受力情况和运动情况：画好示意图、情景示意图，明确物体的运动性质和运动过程；3.选取正方向或建立坐标系：通常以初速度方向为正方向，若无初速度则以加速度的方向为某一坐标轴的正方向.4.确定题目类型：①已知运动求力类问题→确定加速度：寻找题目中3个运动量（），根据运动学公式（）求解②已知力求运动类问题→确定合力：若以物体只受到两个力作用，通常用合成法；若受到3个及3个以上的力，一般用正交分解法.求解5.列方程求解剩下物理量：根据牛顿第二定律或者列方程求解，必要时对结果进行讨论6.解题关键①两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析；②两个桥梁——加速度是联系运动和力的桥梁；速度是各物理过程间相互联系的桥梁．6．（2022·全国·高考真题）如图，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为。重力加速度大小为g。用水平向右的拉力F拉动P，使两滑块均做匀速运动；某时刻突然撤去该拉力，则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前（）A．P的加速度大小的最大值为B．Q的加速度大小的最大值为C．P的位移大小一定大于Q的位移大小D．P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小【答案】AD【详解】设两物块的质量均为m，撤去拉力前，两滑块均做匀速直线运动，则拉力大小为，撤去拉力前对Q受力分析可知，弹簧的弹力为，AB．从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前的过程中，以向右为正方向，撤去拉力瞬间弹簧弹力不变为，两滑块与地面间仍然保持相对滑动，此时滑块P的加速度为，解得，此刻滑块Q所受的外力不变，加速度仍为零，过后滑块P做减速运动，故PQ间距离减小，弹簧的伸长量变小，弹簧弹力变小。根据牛顿第二定律可知P减速的加速度减小，滑块Q的合外力增大，合力向左，做加速度增大的减速运动。故P加速度大小的最大值是刚撤去拉力瞬间的加速度为。Q加速度大小最大值为弹簧恢复原长时，解得，故滑块Q加速度大小最大值为，A正确，B错误；C．滑块PQ水平向右运动，PQ间的距离在减小，故P的位移一定小于Q的位移，C错误；D．滑块P在弹簧恢复到原长时的加速度为，解得，撤去拉力时，PQ的初速度相等，滑块P由开始的加速度大小为做加速度减小的减速运动，最后弹簧原长时加速度大小为；滑块Q由开始的加速度为0做加速度增大的减速运动，最后弹簧原长时加速度大小也为。分析可知P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小，D正确。故选AD。【能力查漏】【能力查漏】瞬时类问题1.解题依据：当物体所受合外力发生变化时，加速度也随着发生变化，而物体运动的速度不能发生突变．2.两种基本模型的特点①刚性绳(或接触面)模型：这种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，形变恢复几乎不需要时间，故认为弹力可以立即改变或消失.②弹簧(或橡皮绳)模型：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，在弹簧(或橡皮绳)的自由端连接有物体时其弹力的大小不能突变，往往可以看成是瞬间不变的.3.基本方法①分析原状态