2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第一章 第2講 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律講義（含解析）教科版.docx
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第2講 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 1．勻變速直線運(yùn)動(dòng) 沿一條直線且加速度不變的運(yùn)動(dòng)． 2．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律 (1)速度公式：vt＝v0＋at. (2)位移公式：x＝v0t＋at2. (3)位移速度關(guān)系式：vt2－v02＝2ax. 自測(cè)1 (2018山西省重點(diǎn)中學(xué)協(xié)作體期末)如圖1所示，一小球從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿斜面向下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，若到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為vt，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為2vt，則AB∶BC等于( ) 圖1 A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4 答案 C 解析 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公vt2－v02＝2ax知，xAB＝，xAC＝，所以AB∶AC＝1∶4，則AB∶BC＝1∶3，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤． 二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論 1．三個(gè)推論 (1)連續(xù)相等的相鄰時(shí)間間隔T內(nèi)的位移差相等， 即x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1＝aT2. (2)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間初、末時(shí)刻速度矢量和的一半，還等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度． 平均速度公式：＝＝. (3)位移中點(diǎn)速度＝. 2．初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的四個(gè)重要推論 (1)T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬時(shí)速度之比為v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n. (2)前T內(nèi)、前2T內(nèi)、前3T內(nèi)、…、前nT內(nèi)的位移之比為x1∶x2∶x3∶…∶xn＝12∶22∶32∶…∶n2. (3)第1個(gè)T內(nèi)、第2個(gè)T內(nèi)、第3個(gè)T內(nèi)、…、第n個(gè)T內(nèi)的位移之比為xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)． (4)從靜止開(kāi)始通過(guò)連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比為t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶(－1)∶(－)∶(2－)∶…∶(－)． 自測(cè)2 (2018河南省新鄉(xiāng)市第三次模擬)汽車(chē)以某一初速度開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第1s內(nèi)行駛了1m，第2s內(nèi)行駛了2m，則汽車(chē)第3s內(nèi)的平均速度為( ) A．2m/s B．3 m/s C．4m/s D．5 m/s 答案 B 解析 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可知：x2－x1＝x3－x2，則x3＝3m，則第3s內(nèi)的平均速度為3＝＝3m/s，故選B. 三、自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng) 1．自由落體運(yùn)動(dòng) (1)條件：物體只受重力，從靜止開(kāi)始下落． (2)基本規(guī)律 ①速度公式：vt＝gt. ②位移公式：x＝gt2. ③速度位移關(guān)系式：vt2＝2gx. (3)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究 ①伽利略通過(guò)邏輯推理的方法推翻了亞里士多德的“重的物體比輕的物體下落快”的結(jié)論． ②伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究方法是邏輯推理―→猜想與假設(shè)―→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證―→合理外推．這種方法的核心是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)演算)結(jié)合起來(lái)． 2．豎直上拋運(yùn)動(dòng) (1)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：加速度為g，上升階段做勻減速運(yùn)動(dòng)，下降階段做自由落體運(yùn)動(dòng)． (2)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)． (3)基本規(guī)律 ①速度公式：vt＝v0－gt； ②位移公式：x＝v0t－gt2. 自測(cè)3 (2018江西省六校第五次聯(lián)考)一個(gè)從地面上豎直上拋的物體，它兩次經(jīng)過(guò)一個(gè)較低點(diǎn)A的時(shí)間間隔是5s，兩次經(jīng)過(guò)一個(gè)較高點(diǎn)B的時(shí)間間隔是3s，則A、B之間的距離是(不計(jì)空氣阻力，g＝10m/s2)( ) A．80m B．40m C．20m D．無(wú)法確定 答案 C 解析 物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)時(shí)間的對(duì)稱(chēng)性得到物體從最高點(diǎn)自由下落到A點(diǎn)的時(shí)間為，從最高點(diǎn)自由下落到B點(diǎn)的時(shí)間為，A、B間距離為：hAB＝g[()2－()2]＝10(2.52－1.52) m＝20m. 命題點(diǎn)一 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律及應(yīng)用 1．基本思路 ―→―→―→―→ 2．方法與技巧 題目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和為解題設(shè)定的中間量) 沒(méi)有涉及的物理量 適宜選用公式 v0、vt、a、t x vt＝v0＋at v0、a、t、x vt x＝v0t＋at2 v0、vt、a、x t vt2－v02＝2ax v0、vt、t、x a x＝t 除時(shí)間t外，x、v0、vt、a均為矢量，所以需要確定正方向，一般以v0的方向?yàn)檎较颍? 例1 (2018湖南省永州市三模)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的關(guān)系為x＝5t＋t2(各物理量均采用國(guó)際單位制單位)，下列說(shuō)法正確的是( ) A．該質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為1m/s2 B．該質(zhì)點(diǎn)在1s末的速度大小為6m/s C．該質(zhì)點(diǎn)第2s內(nèi)的平均速度為8m/s D．前2s內(nèi)的位移為8m 答案 C 解析 對(duì)比公式x＝v0t＋at2可得v0＝5m/s，a＝2 m/s2，所以該質(zhì)點(diǎn)在1s末的速度大小為v1＝v0＋at1＝7m/s，A、B錯(cuò)誤；該質(zhì)點(diǎn)在前2s內(nèi)的位移為x1＝52m＋22m＝14m，該質(zhì)點(diǎn)在第1s內(nèi)的位移為x2＝51m＋12m＝6m，所以該質(zhì)點(diǎn)在第2s內(nèi)的平均速度大小為＝＝8m/s，C正確，D錯(cuò)誤． 變式1 (多選)(2019河南省洛陽(yáng)市調(diào)研)如圖2所示，在一平直公路上，一輛汽車(chē)從O點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知在3s內(nèi)經(jīng)過(guò)相距30m的A、B兩點(diǎn)，汽車(chē)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度為15m/s，則( ) 圖2 A．汽車(chē)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度大小為5m/s B．A點(diǎn)與O點(diǎn)間的距離為20m C．汽車(chē)從O點(diǎn)到A點(diǎn)需要的時(shí)間為5s D．汽車(chē)從O點(diǎn)到B點(diǎn)的平均速度大小為7.5m/s 答案 AD 解析 汽車(chē)在AB段的平均速度＝＝m/s＝10 m/s，而汽車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以有＝，即vA＝2－vB＝210m/s－15 m/s＝5m/s，選項(xiàng)A正確；汽車(chē)的加速度a＝，代入數(shù)據(jù)解得a＝m/s2.由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有vA2＝2axOA，代入數(shù)據(jù)解得xOA＝3.75m，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由vA＝atOA解得汽車(chē)從O點(diǎn)到A點(diǎn)需要的時(shí)間為tOA＝1.5s，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；汽車(chē)從O點(diǎn)到B點(diǎn)的平均速度大小′＝＝m/s＝7.5 m/s，選項(xiàng)D正確． 拓展點(diǎn) 剎車(chē)類(lèi)問(wèn)題的處理技巧 ——逆向思維法的應(yīng)用 剎車(chē)類(lèi)問(wèn)題：指勻減速到速度為零后立即停止運(yùn)動(dòng)，加速度a突然消失的問(wèn)題，求解時(shí)要注意確定其實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間．如果問(wèn)題涉及最后階段(到停止)的運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)． 例2 (2018山東省濟(jì)南一中階段檢測(cè))汽車(chē)在平直的公路上行駛，發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情緊急剎車(chē)，汽車(chē)立即做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停車(chē)，已知汽車(chē)剎車(chē)時(shí)第一秒內(nèi)的位移為13m，在最后1秒內(nèi)的位移為2m，則下列說(shuō)法正確的是( ) A．汽車(chē)在第1秒末的速度可能為10m/s B．汽車(chē)加速度大小可能為3m/s2 C．汽車(chē)在第1秒末的速度一定為11m/s D．汽車(chē)的加速度大小一定為4.5m/s2 答案 C 解析 采用逆向思維，由于最后1s內(nèi)的位移為2m，根據(jù)x′＝at2得，汽車(chē)加速度大小a＝＝m/s2＝4 m/s2 第1s內(nèi)的位移為13m，根據(jù)x1＝v0t－at2， 代入數(shù)據(jù)解得初速度v0＝15m/s， 則汽車(chē)在第1s末的速度v1＝v0－at＝15m/s－41 m/s＝11m/s，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤． 命題點(diǎn)二 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論及應(yīng)用 方法與技巧 類(lèi)型1 平均速度公式的應(yīng)用 例3 (2018山東省日照市校際聯(lián)合質(zhì)檢)一物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)一段位移Δx所用時(shí)間為2t，緊接著通過(guò)下一段位移Δx所用時(shí)間為t.則物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小為( ) A.B.C.D. 答案 C 解析 物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在第一段位移Δx內(nèi)的平均速度是v1＝；在第二段位移Δx內(nèi)的平均速度是v2＝；因?yàn)槟扯螘r(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則兩個(gè)中間時(shí)刻的時(shí)間差為Δt＝t＋＝t，則物體加速度的大小a＝＝，解得：a＝，故選C. 變式2 (2018江西省六校第五次聯(lián)考)如圖3所示，一小球(可視為質(zhì)點(diǎn))沿斜面勻加速下滑，依次經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)．已知AB＝18m，BC＝30m，小球經(jīng)過(guò)AB和BC兩段所用的時(shí)間均為2s，則小球經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)時(shí)的速度大小分別是( ) 圖3 A．12m/s,13 m/s,14m/s B．10m/s,14 m/s,18m/s C．8m/s,10 m/s,16m/s D．6m/s,12 m/s,18m/s 答案 D 解析 根據(jù)Δx＝at2得a＝＝m/s2＝3 m/s2，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于通過(guò)AC段的平均速度，則vB＝＝m/s＝12 m/s，則經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的速度vC＝vB＋at＝12m/s＋32 m/s＝18m/s，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度vA＝vB－at＝12 m/s－32 m/s＝6 m/s，故D正確． 類(lèi)型2 逆向思維法和初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的應(yīng)用 例4 (多選)(2019甘肅省天水市質(zhì)檢)如圖4所示，一冰壺以速度v垂直進(jìn)入三個(gè)完全相同的矩形區(qū)域做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，且剛要離開(kāi)第三個(gè)矩形區(qū)域時(shí)速度恰好為零，則冰壺依次進(jìn)入每個(gè)矩形區(qū)域時(shí)的速度之比和穿過(guò)每個(gè)矩形區(qū)域所用的時(shí)間之比分別是( ) 圖4 A．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1 B．v1∶v2∶v3＝∶∶1 C．t1∶t2∶t3＝1∶∶ D．t1∶t2∶t3＝(－)∶(－1)∶1 答案 BD 解析 因?yàn)楸鶋刈鰟驕p速直線運(yùn)動(dòng)，且末速度為零，故可以看成反向勻加速直線運(yùn)動(dòng)來(lái)研究．初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中通過(guò)連續(xù)三段相等位移的時(shí)間之比為1∶(－1)∶(－)，故所求時(shí)間之比為(－)∶(－1)∶1，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；由vt2－v02＝2ax可得，初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中通過(guò)連續(xù)相等位移的速度之比為1∶∶，則所求的速度之比為∶∶1，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確． 變式3 (多選)一物塊以一定的初速度從光滑斜面底端a點(diǎn)上滑，最高可滑至b點(diǎn)，后又滑回至a點(diǎn)，c是ab的中點(diǎn)，如圖5所示，已知物塊從a上滑至b所用時(shí)間為t，下列分析正確的是( ) 圖5 A．物塊從c運(yùn)動(dòng)到b所用的時(shí)間等于從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間 B．物塊上滑過(guò)程的加速度與下滑過(guò)程的加速度等大反向 C．物塊下滑時(shí)從b運(yùn)動(dòng)至c所用時(shí)間為t D．物塊上滑通過(guò)c點(diǎn)時(shí)的速度大小等于整個(gè)上滑過(guò)程中平均速度的大小 答案 AC 解析 由于斜面光滑，物塊沿斜面向上與向下運(yùn)動(dòng)的加速度大小相同，a＝gsinθ，故物塊從c運(yùn)動(dòng)到b所用的時(shí)間等于從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；物塊由b到a的過(guò)程是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則可知＝，解得tbc＝t，選項(xiàng)C正確；由于c是位移的中點(diǎn)，物塊上滑過(guò)程中通過(guò)c點(diǎn)的速度不等于整個(gè)上滑過(guò)程的平均速度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 命題點(diǎn)三 自由落體和豎直上拋運(yùn)動(dòng) 1．兩種運(yùn)動(dòng)的特性 (1)自由落體運(yùn)動(dòng)為初速度為零、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)． (2)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的重要特性(如圖6) 圖6 ①對(duì)稱(chēng)性 a．時(shí)間對(duì)稱(chēng)：物體上升過(guò)程中從A→C所用時(shí)間tAC和下降過(guò)程中從C→A所用時(shí)間tCA相等，同理tAB＝tBA. b．速度對(duì)稱(chēng)：物體上升過(guò)程經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度與下降過(guò)程經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度大小相等． ②多解性：當(dāng)物體經(jīng)過(guò)拋出點(diǎn)上方某個(gè)位置時(shí)，可能處于上升階段，也可能處于下降階段，造成多解，在解決問(wèn)題時(shí)要注意這個(gè)特性． 2．豎直上拋運(yùn)動(dòng)的研究方法 分段法 上升階段：a＝g的勻減速直線運(yùn)動(dòng) 下降階段：自由落體運(yùn)動(dòng) 全程法 初速度v0向上，加速度g向下的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，vt＝v0－gt，h＝v0t－gt2(向上方向?yàn)檎较? 若vt>0，物體上升，若vt<0，物體下落若h>0，物體在拋出點(diǎn)上方，若h<0，物體在拋出點(diǎn)下方 例5 (2018湖北省部分重點(diǎn)高中協(xié)作體聯(lián)考)如圖7所示是一種較精確測(cè)重力加速度g值的方法：將下端裝有彈射裝置的真空玻璃直管豎直放置，玻璃管足夠長(zhǎng)，小球豎直向上被彈出，在O點(diǎn)與彈簧分離，上升到最高點(diǎn)后返回．在O點(diǎn)正上方選取一點(diǎn)P，利用儀器精確測(cè)得OP間的距離為H，從O點(diǎn)出發(fā)至返回O點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)1，小球兩次經(jīng)過(guò)P點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)2，求： 圖7 (1)重力加速度g； (2)當(dāng)O點(diǎn)距離管底部的距離為L(zhǎng)0時(shí)，玻璃管的最小長(zhǎng)度． 答案 (1) (2)L0＋ 解析 (1)小球從O點(diǎn)上升到最大高度的過(guò)程中 h1＝g()2 小球從P點(diǎn)上升到最大高度的過(guò)程中 h2＝g()2 依據(jù)題意得h1－h(huán)2＝H， 聯(lián)立解得g＝. (2)玻璃管的最小長(zhǎng)度L＝L0＋h1， 故L＝L0＋. 拓展點(diǎn) 雙向可逆類(lèi)問(wèn)題 ——類(lèi)豎直上拋運(yùn)動(dòng) 如果沿光滑斜面上滑的小球，到最高點(diǎn)仍能以原加速度勻加速下滑，則小球全過(guò)程加速度大小、方向均不變，故求解時(shí)可看成類(lèi)豎直上拋運(yùn)動(dòng)，對(duì)全過(guò)程列式，但必須注意x、v、a等矢量的正負(fù)號(hào)及物理意義． 變式4 (多選)一物體以5 m/s的初速度在光滑斜面上向上勻減速運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為2 m/s2，設(shè)斜面足夠長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)t時(shí)間物體位移的大小為4m，則時(shí)間t可能為( ) A．1s B．3s C．4s D.s 答案 ACD 解析 以沿斜面向上為正方向，當(dāng)物體的位移為4m時(shí)，根據(jù)x＝v0t＋at2得 4＝5t－2t2 解得t1＝1s，t2＝4s 當(dāng)物體的位移為－4m時(shí)，根據(jù)x＝v0t＋at2得 －4＝5t－2t2 解得t3＝s，故A、C、D正確，B錯(cuò)誤． 命題點(diǎn)四 多運(yùn)動(dòng)過(guò)程問(wèn)題 1．基本思路 如果一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)包含幾個(gè)階段，就要分段分析，各段交接處的速度往往是聯(lián)系各段的紐帶．可按下列步驟解題： (1)畫(huà)：分清各階段運(yùn)動(dòng)過(guò)程，畫(huà)出草圖； (2)列：列出各運(yùn)動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)方程； (3)找：找出交接處的速度與各段間的位移－時(shí)間關(guān)系； (4)解：聯(lián)立求解，算出結(jié)果． 2．解題關(guān)鍵 多運(yùn)動(dòng)過(guò)程的轉(zhuǎn)折點(diǎn)的速度是聯(lián)系兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的紐帶，因此，轉(zhuǎn)折點(diǎn)速度的求解往往是解題的關(guān)鍵． 例6 (2018陜西省安康市第二次質(zhì)量聯(lián)考)公交給居民出行帶來(lái)了方便，很多城市都建設(shè)了公交專(zhuān)線．如圖8所示，公路上有一輛公共汽車(chē)以10m/s的速度勻速行駛，為了平穩(wěn)?？吭谡九_(tái)，在距離站臺(tái)左側(cè)位置50 m處開(kāi)始剎車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．公交車(chē)剛剎車(chē)時(shí)，一乘客為了搭車(chē)，從距站臺(tái)右側(cè)24 m處由靜止正對(duì)著站臺(tái)跑去，人先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到4 m/s后勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，接著做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，最終人和車(chē)同時(shí)到達(dá)站臺(tái)停下，乘客順利上車(chē)．人加速和減速的加速度大小相等．求：(不考慮站臺(tái)大小和公交車(chē)的大小) 圖8 (1)公交車(chē)剎車(chē)的加速度大小； (2)人的加速度的大小． 答案 (1)1m/s2 (2)1 m/s2 解析 (1)設(shè)公交車(chē)剎車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a1，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有： v12＝2a1x1 解得：a1＝1m/s2 (2)由v1＝a1t， 公交車(chē)剎車(chē)時(shí)間t＝10s 設(shè)人勻加速和勻減速的加速度大小為a2，則 勻加速運(yùn)動(dòng)和勻減速運(yùn)動(dòng)的位移均為x2＝ 設(shè)勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t′ 人的總位移為x＝24m，總時(shí)間也為t＝10s 由t＝2＋t′ x＝2x2＋v2t′，解得：a2＝1m/s2. 變式5 (2018湖北省黃岡市期末調(diào)研)一列火車(chē)由靜止開(kāi)始出發(fā)，沿直線軌道先以恒定加速度a1做勻加速運(yùn)動(dòng)，至速度v后，再勻速前進(jìn)一段時(shí)間，最后以恒定加速度a2勻減速前進(jìn)，直到停止，全程長(zhǎng)為L(zhǎng). (1)求全程所用時(shí)間； (2)速度v為何值時(shí)，全程所用時(shí)間最短？ 答案 (1)＋＋ (2) 解析 (1)火車(chē)加速過(guò)程：v＝a1t1 加速位移滿足2a1x1＝v2 減速過(guò)程：v＝a2t2 減速位移滿足2a2x2＝v2 勻速過(guò)程：L－x1－x2＝vt3 全程所用時(shí)間t＝t1＋t2＋t3 聯(lián)立解得t＝＋＋ (2)火車(chē)先加速到v再減速到零跑完全程，所用時(shí)間最短 即L＝x1＋x2 得v＝ 1．(2018福建省漳州市期末調(diào)研)如圖1為伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)設(shè)計(jì)的斜面實(shí)驗(yàn)．他讓銅球在阻力很小的斜面上從靜止?jié)L下，利用滴水計(jì)時(shí)記錄銅球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．關(guān)于伽利略的“斜面實(shí)驗(yàn)”，下列說(shuō)法正確的是( ) 圖1 A．在傾角較小的斜面上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可“沖淡”重力的作用，使測(cè)量時(shí)間更容易 B．伽利略通過(guò)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，進(jìn)行合理外推得出銅球在斜面做勻變速運(yùn)動(dòng) C．若斜面傾角一定，不同質(zhì)量的銅球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)速度變化的快慢不同 D．若斜面傾角一定，銅球沿斜面運(yùn)動(dòng)的位移與所用時(shí)間成正比 答案 A 解析 自由落體運(yùn)動(dòng)下落很快，不易計(jì)時(shí)，伽利略讓小球沿阻力很小的斜面滾下，延長(zhǎng)了小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，“沖淡”了重力的作用，故A正確；伽利略在研究物體變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，做了著名的“斜面實(shí)驗(yàn)”，他測(cè)量了銅球在較小傾角斜面上的運(yùn)動(dòng)情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大，于是他對(duì)更大傾角的情況進(jìn)行了合理的外推，由此得出的結(jié)論是自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；小球沿斜面下滑，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由于阻力很小，可忽略不計(jì)，由mgsin θ＝ma可知，加速度a＝gsin θ，所以斜面傾角一定，加速度與質(zhì)量無(wú)關(guān)，質(zhì)量不同的小球加速度都相同，故C錯(cuò)誤；若斜面傾角一定，加速度a＝gsinθ一定，銅球沿斜面運(yùn)動(dòng)的位移x＝at2，與所用時(shí)間平方成正比，故D錯(cuò)誤． 2．(2018天津市南開(kāi)中學(xué)月考)汽車(chē)以20m/s的速度在平直公路上行駛，急剎車(chē)時(shí)的加速度大小為5 m/s2，則自駕駛員急踩剎車(chē)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)2s與5s汽車(chē)的位移之比為( ) A．5∶4B．4∶5C．3∶4D．4∶3 答案 C 解析 汽車(chē)速度減為零的時(shí)間為：t0＝＝s＝4s，2s時(shí)位移：x1＝v0t＋at2＝202m－54m＝30m，剎車(chē)5s內(nèi)的位移等于剎車(chē)4s內(nèi)的位移，為：x2＝＝40m，所以2s與5s汽車(chē)的位移之比為3∶4，故選項(xiàng)C正確． 3．(2019廣東省韶關(guān)市質(zhì)檢)物體由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速8s后，立即做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過(guò)4s停下．關(guān)于該物體的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是( ) A．加速、減速過(guò)程中的加速度大小之比為2∶1 B．加速、減速過(guò)程中的平均速度大小之比為2∶1 C．加速、減速過(guò)程中的位移大小之比為2∶1 D．加速、減速過(guò)程中速度的變化率大小之比為2∶1 答案 C 解析 設(shè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的末速度大小為vt，則加速階段的加速度大小a1＝，減速階段的加速度大小a2＝，可知a1∶a2＝t2∶t1＝1∶2，則速度變化率大小之比為1∶2，故A、D錯(cuò)誤；根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度推論知，勻加速和勻減速階段的平均速度大小均為＝，即平均速度大小之比為1∶1，故B錯(cuò)誤；根據(jù)x＝t得，加速階段和減速階段的位移大小之比為2∶1，故C正確． 4．(2018廣東省汕頭市第二次模擬)如圖2，一騎行者所騎自行車(chē)前后輪軸的距離為L(zhǎng)，在水平道路上勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)看到道路前方有一條減速帶時(shí)，立刻剎車(chē)使自行車(chē)做減速直線運(yùn)動(dòng)，自行車(chē)垂直經(jīng)過(guò)該減速帶時(shí)，前、后輪造成的兩次顛簸的時(shí)間間隔為t.利用以上數(shù)據(jù)，可以求出前、后輪經(jīng)過(guò)減速帶這段時(shí)間內(nèi)自行車(chē)的( ) 圖2 A．初速度 B．末速度 C．平均速度 D．加速度 答案 C 解析 自行車(chē)垂直經(jīng)過(guò)該減速帶時(shí)，前、后輪造成的兩次顛簸的時(shí)間間隔為t，自行車(chē)前后輪軸的距離為L(zhǎng)，只知道兩個(gè)物理量，所以不能求出vt、v0、a三個(gè)物理量，故A、B、D錯(cuò)誤；由平均速度定義可得：＝，能求出平均速度，故C正確． 5．(2018安徽省滁州市聯(lián)合質(zhì)檢)將一個(gè)小球從報(bào)廢的礦井口由靜止釋放后做自由落體運(yùn)動(dòng)，4s末落到井底．該小球開(kāi)始下落后第2s內(nèi)和第4s內(nèi)的平均速度之比是( ) A．1∶3B．2∶4C．3∶7D．1∶4 答案 C 解析 根據(jù)公式vt＝gt可得，第1s末小球的速度為v1＝g，第2s末小球的速度為v2＝2g，所以第2s內(nèi)的平均速度為1＝＝g 第3s末小球的速度為v3＝3g，第4s末小球的速度為v4＝4g，所以第4s內(nèi)的平均速度為2＝＝g，故1∶2＝3∶7. 6．(2018陜西省寶雞市質(zhì)檢二)一個(gè)小球由靜止開(kāi)始沿斜面下滑，經(jīng)3s進(jìn)入一個(gè)水平面，再經(jīng)6s停下，斜面與水平面交接處的能量損失不計(jì)，則小球在斜面上和水平面上運(yùn)動(dòng)的位移大小之比是( ) A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．2∶1 答案 B 解析 根據(jù)vt＝at可得在斜面上的加速度和在水平面上的加速度大小之比為＝＝，根據(jù)2ax＝vt2可得＝＝，B正確． 7．(2018河南省南陽(yáng)信陽(yáng)等六市二模)假設(shè)某次海試活動(dòng)中，“蛟龍?zhí)枴蓖瓿珊５兹蝿?wù)后豎直上浮，從上浮速度為v時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，此后“蛟龍?zhí)枴眲驕p速上浮，經(jīng)過(guò)時(shí)間t上浮到海面，速度恰好減為零，則“蛟龍?zhí)枴痹趖0(t0下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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