2023年高考物理（热点+题型全突破）专题1.1直线运动（含解析）

专题1.1直线运动【常考题型展示】1.匀变速直线运动的规律应用2.运动图像的分析与应用3.运动中的追及、相遇问题4.逆向思维的应用〔正向匀减速与反向匀加速直线运动的等效〕5.实验：〔1〕力学实验仪器的使用与读数〔2〕研究匀变速直线运动【题型归纳与分析】考试的题型：选择题、实验题与解答题考试核心考点与题型：〔1〕选择题：运动图像的分析与应用〔2〕解答题：单独考察“匀变速直线运动的相关规律〞或者“与牛顿定律的综合〞〔3〕实验题：单独考察或者与牛顿定律的综合直线运动是高中物理的根底，在高中物理教材中占有很重要的地位，也是高考重点考查的内容之一。近几年对直线运动单独命题较多，直线运动毕竟是根底运动形式，所以一直是高考热点，但不是难点，对本章内容的考查那么以图像问题和运动学规律的应用为主，题型通常为选择题，分值一般为6分。本章规律较多，同一试题往往可以从不同角度分析，得到正确答案，多练习一题多解，对熟练运用公式有很大帮助。注意本章内容与生活实例的结合，通过对这些实例的分析、物理情境的构建、物理过程的认识，建立起物理模型，再运用相应的规律处理实际问题。近年高考图像问题频频出现，且要求较高，考查的重点是v-t图像和匀变速运动的规律。本章知识还较多地与牛顿运动定律、电场中带电粒子运动的等知识结合起来进行考查，并多与实际生活和现实生产实际密切地结合起来，考查学生综合运用知识解决实际问题的能力。今后将会越来越突出地考查运动规律、运动图像与实际生活相结合的应用，在2023高考复习中应多加关注。【思维模板】〔1〕解图像类问题关键在于将图像与物理过程对应起来，通过图像的坐标轴、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；〔2〕对单体多过程问题和追及相遇问题应按顺序逐步分析，再根据前后过程之间、两个物体之间的联系列出相应的方程，从而分析求解，前后过程的联系主要是速度关系，两个物体间的联系主要是位移关系。【典例1】〔2023·全国卷Ⅰ，21〕(多项选择)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v－t图象如下图。两车在t＝3s时并排行驶，那么()A．在t＝1s时，甲车在乙车后B．在t＝0时，甲车在乙车前7.5mC．两车另一次并排行驶的时刻是t＝2sD．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m【答案】BD【解析】根据v－t图，甲、乙都沿正方向运动。t＝3s时，甲、乙相遇，此时v甲＝30m/s，v乙＝25m/s，由位移和v－t图线所围面积对应关系知，0～3s内甲车位移x甲＝eq\f(1,2)×3×30m＝45m，乙车位移x乙＝eq\f(1,2)×3×(10＋25)m＝52.5m。故t＝0时，甲、乙相距Δx1＝x乙－x甲＝7.5m，即甲在乙前方7.5m，B选项正确；0～1s内，x甲′＝eq\f(1,2)×1×10m＝5m，x乙′＝eq\f(1,2)×1×(10＋15)m＝12.5m，Δx2＝x乙′－x甲′＝7.5m＝Δx1，说明甲、乙第一次相遇，A、C错误；甲、乙两次相遇地点之间的距离为x＝x甲－x甲′＝45m－5m＝40m，所以D选项正确。【技巧总结】用速度—时间图象巧得四个运动量(1)运动速度：从速度轴上直接读出。(2)运动时间：从时间轴上直接读出时刻，取差得到运动时间。(3)运动加速度：从图线的斜率得到加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正负反映了加速度的方向。(4)运动的位移：从图线与时间轴围成的面积得到位移，图线与时间轴围成的“面积〞表示位移的大小，第一象限的面积表示与规定的正方向相同，第四象限的面积表示与规定的正方向相反。【典例2】一辆汽车在十字路口等待绿灯，当绿灯亮时汽车以a＝3m/s2的加速度开始行驶，恰在这时一人骑自行车以v0＝6m/s的速度匀速驶来，从后边超过汽车，试问：(1)汽车从路口开动后，在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远？最远距离是多大？(2)当汽车与自行车距离最近时汽车的速度是多大？【解析】方法一用临界条件求解(1)当汽车的速度为v＝6m/s时，二者相距最远，所用时间为t＝eq\f(v,a)＝2s最远距离为Δx＝v0t－eq\f(1,2)at2＝6m。(2)两车距离最近时有v0t′＝eq\f(1,2)at′2解得t′＝4s汽车的速度为v＝at′＝12m/s。方法二用图象法求解(1)汽车和自行车的v­t图象如下图，由图象可得t＝2s时，二者相距最远．最远距离等于图中阴影局部的面积，即Δx＝eq\f(1,2)×6×2m＝6m.(2)两车距离最近时，即两个v­t图线下方面积相等时，由图象得此时汽车的速度为v＝12m/s.方法三用数学方法求解(1)由题意知自行车与汽车的位移之差为Δx＝v0t－eq\f(1,2)at2因二次项系数小于零，当t＝eq\f(－v0,2×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(1,2)a)))＝2s时有最大值最大值Δxm＝v0t－eq\f(1,2