专题 2 牛顿运动定律与直线运动本部分内容高考命题存在以下特点和趋势:一是高考考查的重点,命题次数较多;二是题型全面:从选择到实验、再到计算题;三是命题趋势大体呈现以下特点:从匀变速直线运动规律的应用为重点转向动力学方法的应用为重点,而从 2016 年高考开始又趋向动力学方法和功能关系的综合应用
高频考点:匀变速直线运动规律的应用、运动学图象问题、牛顿运动定律的应用
考点一、匀变速直线运动规律应用例 (郑州 2018 届高三阶段考试) 甲、乙两人在某一直道上完成 200 m 的赛跑,他们同时、同地由静止开始运动,都经过 4 s 的匀加速,甲的爆发力比乙强,加速过程甲跑了 20 m、乙跑了 18 m;然后都将做一段时间的匀速运动,乙的耐力比甲强,匀速持续时间甲为 10 s、乙为 13 s,因为体力、毅力的原因,他们都将做匀减速运动的调节,调节时间都为 2 s,且速度都降为 8 m/s,最后冲刺阶段以 8 m/s 的速度匀速达到终点求:(1)甲做匀减速运动的加速度;(2)甲冲刺阶段完成的位移大小
【审题立意】本题为多过程直线运动问题,主要考查匀变速直线运动规律的应用
在解题时要明确各个运动阶段,注意平均速度公式的应用、加速度的计算方法,同时在计算时要注意各物理量的矢量性
【解题思路】 (1)在匀加速过程,设甲的位移为 x1,所用的时间为 t1,达到的末速度为 v1,由 x1=,解得 v1=10 m/s甲做匀减速运动的末速度为 v2,匀减速运动的加速度为 a2,由 a2=得 a2=-1 m/s2
(2)甲匀速运动的位移:x2=v1t2=10×10 m=100 m甲匀减速的位移:x3=Δt考向预测知识与技巧的梳理解得 x3=18 m最后甲冲刺的位移为:x4=200 m-(x1+x2+x3)=200 m-(20+100+18)m=62 m【参考答案】(1)-1 m/s2 (2)62