高考物理一輪復(fù)習 第1章 運動的描述 勻變速直線運動 基礎(chǔ)課時2 勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用課件.ppt

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基礎(chǔ)課時2勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用 知識梳理 知識點一 勻變速直線運動的規(guī)律1 勻變速直線運動 加速度 相同 相反 m n 2 初速度為零的勻變速直線運動的四個重要推論 1 1T末 2T末 3T末 瞬時速度的比為 v1 v2 v3 vn 2 1T內(nèi) 2T內(nèi) 3T內(nèi) 位移的比為 x1 x2 x3 xn 3 第一個T內(nèi) 第二個T內(nèi) 第三個T內(nèi) 位移的比為 x x x xN 4 從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間的比為 t1 t2 t3 tn 1 3 5 2n 1 12 22 32 n2 1 2 3 n 思考 一輛汽車從A點開始以初速度v0做勻加速直線運動 加速度為a 經(jīng)過時間t到達B點 再過時間t到達C點 知識點二 自由落體運動和豎直上拋運動 靜止 gt gt2 2gh 向上 重力 v0 gt 2gh v0t gh 診斷自測 1 兩小車在水平面上做加速度相同的勻減速直線運動 若它們初速度之比為1 2 它們運動的最大位移之比為 A 1 2B 1 4C 2 1D 4 1 答案B 2 多選 物體從離地面45m高處做自由落體運動 g取10m s2 則下列說法正確的是 A 物體運動3s后落地B 物體落地時的速度大小為30m sC 物體在落地前最后1s內(nèi)的位移為25mD 物體在整個下落過程中的平均速度為20m s 答案ABC 3 一列火車正在做勻加速直線運動 從某時刻開始計時 第1分鐘內(nèi) 發(fā)現(xiàn)火車前進了180m 第6分鐘內(nèi) 發(fā)現(xiàn)火車前進了360m 則火車的加速度為 A 0 01m s2B 0 06m s2C 0 6m s2D 1 8m s2解析由相同時間內(nèi)的位移差x6 x1 6 1 at2 解得 a 0 01m s2 故選項A正確 答案A 4 一個物體從靜止開始做勻加速直線運動 它在第1s內(nèi)與第2s內(nèi)的位移之比為x1 x2 在走完第1m時與走完第2m時的速度之比為v1 v2 以下說法正確的是 答案A 5 多選 一汽車在公路上以54km h的速度行駛 突然發(fā)現(xiàn)前方30m處有一障礙物 為使汽車不撞上障礙物 駕駛員立刻剎車 剎車的加速度大小為6m s2 則駕駛員允許的反應(yīng)時間可以為 A 0 5sB 0 7sC 0 8sD 0 9s 答案AB 考點一勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用1 恰當選用公式 注意 1 除時間t外 x v0 v a均為矢量 所以需要確定正方向 一般以v0的方向為正方向 當v0 0時 一般以加速度a的方向為正方向 2 五個物理量t v0 v a x必須針對同一過程 2 兩類特殊的勻減速直線運動 1 剎車類問題 指勻減速到速度為零后即停止運動 加速度a突然消失 求解時要注意確定其實際運動時間 如果問題涉及最后階段 到停止運動 的運動 可把該階段看成反向的初速度為零 加速度不變的勻加速直線運動 2 雙向可逆類 如沿光滑斜面上滑的小球 到最高點后仍能以原加速度勻加速下滑 全過程加速度大小 方向均不變 故求解時可對全過程列式 但必須注意x v a等矢量的正負號及物理意義 例1 短跑運動員完成100m賽跑的過程可簡化為勻加速直線運動和勻速直線運動兩個階段 一次比賽中 某運動員用11 00s跑完全程 已知運動員在加速階段的第2s內(nèi)通過的距離為7 5m 求該運動員的加速度及在加速階段通過的距離 第一步 讀題審題 畫圖建模 第二步 理清思路 選規(guī)律 答案5m s210m 拓展延伸 1 在 例1 中 運動員在全過程中運動的平均速度是多大 2 在 例1 中 試畫出運動員運動的速度 時間圖象 代入數(shù)據(jù)解得 t1 2s v 10m s所以運動員運動的速度 時間圖象如圖所示 答案 1 9 1m s 2 見解析圖 方法提煉 變式訓(xùn)練 1 剎車問題 2016 山西四校聯(lián)考 以36km h的速度沿平直公路行駛的汽車 遇障礙物剎車后獲得大小為4m s2的加速度 剎車后第3s內(nèi) 汽車走過的路程為 A 12 5mB 2mC 10mD 0 5m 答案D 2 多過程問題 研究表明 一般人的剎車反應(yīng)時間 即圖1甲中 反應(yīng)過程 所用時間 t0 0 4s 但飲酒會導(dǎo)致反應(yīng)時間延長 在某次試驗中 志愿者少量飲酒后駕車以v0 72km h的速度在試驗場的水平路面上勻速行駛 從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止 行駛距離L 39m 減速過程中汽車位移x與速度v的關(guān)系曲線如圖乙所示 此過程可視為勻變速直線運動 取重力加速度的大小g 10m s2 求 圖1 1 減速過程汽車加速度的大小及所用時間 2 飲酒使志愿者的反應(yīng)時間比一般人增加了多少 解析 1 設(shè)減速過程中汽車加速度的大小為a 所用時間為t 由題圖可得初速度v0 20m s 末速度v 0 位移x 25m 由運動學公式得 聯(lián)立以上兩式 代入數(shù)據(jù)得a 8m s2 t 2 5s 2 設(shè)志愿者反應(yīng)時間為t 反應(yīng)時間的增加量為 t 由運動學公式得L v0t x t t t0 聯(lián)立以上兩式 代入數(shù)據(jù)得 t 0 3s 答案 1 8m s22 5s 2 0 3s 考點二分析勻變速直線運動問題的 六種方法 例2 從車站開出的汽車 做勻加速直線運動 走了12s時 發(fā)現(xiàn)還有乘客沒上來 于是立即做勻減速運動至停車 汽車從開出到停止總共歷時20s 行進了50m 求汽車的最大速度 答案5m s 方法提煉必須遵循的解題 四步驟 變式訓(xùn)練 3 基本公式法或逆向思維法 做勻減速直線運動的物體經(jīng)4s后停止 若在第1s內(nèi)的位移是14m 則最后1s內(nèi)的位移是 A 3 5mB 2mC 1mD 0 B 4 研究對象轉(zhuǎn)換法和比例法 一輛列車由等長的車廂連接而成 車廂間的間隙忽略不計 一人站在站臺上與第一節(jié)車廂的最前端相齊 列車由靜止開始做勻加速直線運動 第一節(jié)車廂經(jīng)過他的時間為2s 從第5節(jié)至第16節(jié)車廂通過他的時間為 A 考點三自由落體運動和豎直上拋運動1 自由落體運動的特點 1 自由落體運動是初速度為零 加速度為g的勻加速直線運動 2 一切勻加速直線運動的公式均適用于自由落體運動 特別是初速度為零的勻加速直線運動的比例關(guān)系式 在自由落體運動中應(yīng)用更頻繁 2 豎直上拋運動的處理方法 1 分段處理 上升階段物體做勻減速直線運動 下降階段物體做自由落體運動 3 豎直上拋運動的上升階段和下降階段具有對稱性 1 速度對稱 上升和下降過程經(jīng)過同一位置時速度等大 反向 2 時間對稱 上升和下降過程經(jīng)過同一段高度所用的時間相等 例3 某校一課外活動小組自制一枚火箭 設(shè)火箭從水平地面發(fā)射后 始終在垂直于地面的方向上運動 火箭點火后可認為做勻加速直線運動 經(jīng)過4s到達離地面40m高處時燃料恰好用完 若不計空氣阻力 取g 10m s2 求 1 燃料恰好用完時火箭的速度大小 2 火箭上升離地面的最大高度 3 火箭從發(fā)射到殘骸落回地面過程的總時間 特別提醒1 符號法則 應(yīng)用公式時 要特別注意v0 v h等矢量的正 負號 一般選向上為正方向 v0總是正值 上升過程中v為正值 下降過程中v為負值 物體在拋出點以上時h為正值 在拋出點以下時h為負值 2 豎直上拋運動的多解問題 1 當h 0時 表示物體在拋出點的上方 此時t有兩解 較小的t表示上拋物體第一次到達這一高度所用的時間 較大的t表示上拋物體落回此高度所用的時間 2 當h 0時 表示物體剛拋出或拋出后落回原處 此時t有兩解 一解為零 表示剛要上拋這一時刻 另一解表示上拋后又落回拋出點所用的時間 3 當h 0時 表示物體拋出后落回拋出點后繼續(xù)下落到拋出點下方的某一位置 此時t有兩解 一解為正值 表示物體落到拋出點下方某處所用時間 另一解為負值 應(yīng)舍去 變式訓(xùn)練 5 雨后 屋檐還在不斷滴著水滴 如圖2所示 小紅認真觀察后發(fā)現(xiàn) 這些水滴都是在質(zhì)量積累到足夠大時才由靜止開始下落 她測得 屋檐到窗臺的距離H 3 2m 窗戶的高度為h 1 4m 如果g取10m s2 試計算 圖2 1 水滴下落到達窗臺時的速度大小 2 水滴經(jīng)過窗戶的時間 答案 1 8m s 2 0 2s 1 在一次交通事故中 警察測量出肇事車輛的剎車痕跡是20m 設(shè)該車輛的剎車加速度大小是10m s2 該路段的限速為60km h 則該車 A 剎車所用的時間為1sB 超速C 不超速D 行駛速度為60km h 答案B 2 多選 一物體以初速度v0做勻減速直線運動 第1s內(nèi)通過的位移為x1 3m 第2s內(nèi)通過的位移為x2 2m 又經(jīng)過位移x3物體的速度減小為0 則下列說法正確的是 A 初速度v0的大小為2 5m sB 加速度a的大小為1m s2C 位移x3的大小為1 125mD 位移x3內(nèi)的平均速度大小為0 75m s 答案BCD 3 多選 將某物體以30m s的初速度豎直上拋 不計空氣阻力 g取10m s2 5s內(nèi)物體的 A 路程為65mB 位移大小為25m 方向豎直向上C 速度改變量的大小為10m sD 平均速度大小為13m s 方向豎直向上 答案AB 4 2015 江蘇單科 5 如圖3所示 某 闖關(guān)游戲 的筆直通道上每隔8m設(shè)有一個關(guān)卡 各關(guān)卡同步放行和關(guān)閉 放行和關(guān)閉的時間分別為5s和2s 關(guān)卡剛放行時 一同學立即在關(guān)卡1處以加速度2m s2由靜止加速到2m s 然后勻速向前 則最先擋住他前進的關(guān)卡是 圖3 A 關(guān)卡2B 關(guān)卡3C 關(guān)卡4D 關(guān)卡5 答案C 答案20m s 或72km h