高考物理 第1章 運動的描述 基礎(chǔ)課時2 勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用

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1、 基礎(chǔ)課時基礎(chǔ)課時2勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用知識梳理知識梳理知識點一、勻變速直線運動的規(guī)律知識點一、勻變速直線運動的規(guī)律1.勻變速直線運動勻變速直線運動加速度加速度相同相同相反相反(m-n)0atv012tatv0202vaxv2aT02vv2.初速度為零的勻變速直線運動的四個重要推論初速度為零的勻變速直線運動的四個重要推論(1)1T末、末、2T末、末、3T末末瞬時速度的比為：瞬時速度的比為：v1v2v3vn_。(2)1T內(nèi)、內(nèi)、2T內(nèi)、內(nèi)、3T內(nèi)內(nèi)位移的比為：位移的比為：x1x2x3xn_。(3)第一個第一個T內(nèi)、第二個內(nèi)、第二個T內(nèi)、第三個內(nèi)、第三個T內(nèi)內(nèi)位移的比為

2、：位移的比為：xxxxN_。(4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間的比為：從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間的比為：t1t2t3tn_。135(2n1)122232n2123n思考思考一輛汽車從一輛汽車從A點開始以初速度點開始以初速度v0做勻加速直線運動，加速度為做勻加速直線運動，加速度為a，經(jīng)過時間經(jīng)過時間t到達到達B點，再過時間點，再過時間t到達到達C點。點。知識點二、自由落體運動和豎直上拋運動知識點二、自由落體運動和豎直上拋運動靜止靜止gtgt2122gh向上向上重力重力v0-gt-2ghv0t- gh12診斷自測診斷自測 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

3、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速度之比為12，它們運動的最大位移之比為，它們運動的最大位移之比為()A.12 B.14 C.21 D.41答案答案B2.(多選多選)物體從離地面物體從離地面45 m高處做自由落體運動高處做自由落體運動(g取取10 m/s2)，則下列說法正確的是則下列說法正確的是()A.物體運動物體運動3 s后落地后落地B.物體落地時的速度大小為物體落地時的速度大小為30 m/sC.物體在落地前最后物體在落地前最后1 s內(nèi)的位移為內(nèi)的位移為25 mD.物體在整個下落過程中的平均速度為物體在整個下落過程中的平均速度為20 m/s答案答案ABC3.一

4、列火車正在做勻加速直線運動，從某時刻開始計時，第一列火車正在做勻加速直線運動，從某時刻開始計時，第1分分鐘內(nèi)，發(fā)現(xiàn)火車前進了鐘內(nèi)，發(fā)現(xiàn)火車前進了180 m，第，第6分鐘內(nèi)，發(fā)現(xiàn)火車前進了分鐘內(nèi)，發(fā)現(xiàn)火車前進了360 m。則火車的加速度為。則火車的加速度為()A.0.01 m/s2 B.0.06 m/s2C.0.6 m/s2 D.1.8 m/s2解析解析由相同時間內(nèi)的位移差由相同時間內(nèi)的位移差x6x1(61)at2，解得：，解得：a0.01 m/s2，故選項，故選項A正確。正確。答案答案A4.一個物體從靜止開始做勻加速直線運動，它在第一個物體從靜止開始做勻加速直線運動，它在第1 s內(nèi)與第內(nèi)與第2

5、 s內(nèi)內(nèi)的位移之比為的位移之比為x1x2，在走完第，在走完第1 m時與走完第時與走完第2 m時的速度之時的速度之比為比為v1v2，以下說法正確的是，以下說法正確的是()答案答案A5.(多選多選)一汽車在公路上以一汽車在公路上以54 km/h的速度行駛，突然發(fā)現(xiàn)前方的速度行駛，突然發(fā)現(xiàn)前方30 m處有一障礙物，為使汽車不撞上障礙物，駕駛員立刻剎處有一障礙物，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車，剎車的加速度大小為6 m/s2，則駕駛員允許的反應(yīng)時間，則駕駛員允許的反應(yīng)時間可以為可以為()A.0.5 s B.0.7 s C.0.8 s D.0.9 s答案答案AB考點一勻變速直

6、線運動規(guī)律的應(yīng)用考點一勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用1.恰當選用公式恰當選用公式注意：注意：(1)除時間除時間t外，外，x、v0、v、a均為矢量，所以需要確定正均為矢量，所以需要確定正方向，一般以方向，一般以v0的方向為正方向。的方向為正方向。(2)五個物理量五個物理量t、v0、v、a、x必須針對同一過程。必須針對同一過程。2.兩類特殊的勻減速直線運動兩類特殊的勻減速直線運動(1)剎車類問題剎車類問題：指勻減速到速度為零后即停止運動，加速度：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涉及最后

7、階段(到停止運動到停止運動)的運動，可把該階段看成反向的的運動，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。初速度為零、加速度不變的勻加速直線運動。(2)雙向可逆類雙向可逆類：如沿光滑斜面上滑的小球，到最高點后仍能：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，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，但必須注意故求解時可對全過程列式，但必須注意x、v、a等矢量的正等矢量的正負號及物理意義。負號及物理意義?！纠纠?】短跑運動員完成短跑運動員完成100 m賽跑的過程可簡化為勻加速直賽跑的過程可簡化為勻

8、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11.00 s跑完全程。已知運動員在加速階段的第跑完全程。已知運動員在加速階段的第2 s內(nèi)通過的距內(nèi)通過的距離為離為7.5 m，求該運動員的加速度及在加速階段通過的距離。，求該運動員的加速度及在加速階段通過的距離。第一步：讀題審題第一步：讀題審題畫圖建模畫圖建模第二步：理清思路第二步：理清思路選規(guī)律選規(guī)律答案答案5 m/s210 m【拓展延伸】【拓展延伸】(1)在在【例【例1】中，運動員在全過程中運動的平均速度是多大？中，運動員在全過程中運動的平均速度是多大？(2)在在【例【例1】中，

9、試畫出運動員運動的速度時間圖象。中，試畫出運動員運動的速度時間圖象。代入數(shù)據(jù)解得：代入數(shù)據(jù)解得：t12 s，v10 m/s所以運動員運動的速度時間圖象如圖所示。所以運動員運動的速度時間圖象如圖所示。答案答案(1)9.1 m/s(2)見解析圖見解析圖方法提煉方法提煉【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】1.剎車問題剎車問題(2016山西四校聯(lián)考山西四校聯(lián)考)以以36 km/h的速度沿平直公路行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駛的汽車，遇障礙物剎車后獲得大小為4 m/s2的加速度，剎車后的加速度，剎車后第第3 s內(nèi)，汽車走過的路程為內(nèi)，汽車走過的路程為()A.12.5 m B.2 m C.1

10、0 m D.0.5 m答案答案D2.多過程問題多過程問題研究表明，一般人的剎車反應(yīng)時間研究表明，一般人的剎車反應(yīng)時間(即圖即圖1甲中甲中“反反應(yīng)過程應(yīng)過程”所用時間所用時間)t00.4 s，但飲酒會導(dǎo)致反應(yīng)時間延長。在，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某次試驗中，志愿者少量飲酒后駕車以v072 km/h的速度在試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，行駛距離離L39 m。減速過程中汽車位移。減速過程中汽車位移x與速度與速度v的關(guān)系曲線如圖乙的關(guān)系曲線如圖乙所示，此過程可視為勻變速直線運動。取

11、重力加速度的大小所示，此過程可視為勻變速直線運動。取重力加速度的大小g10 m/s2。求：。求：圖圖1(1)減速過程汽車加速度的大小及所用時間；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？飲酒使志愿者的反應(yīng)時間比一般人增加了多少？解析解析(1)設(shè)減速過程中汽車加速度的大小為設(shè)減速過程中汽車加速度的大小為a，所用時間為，所用時間為t，由，由題圖可得初速度題圖可得初速度v020 m/s，末速度，末速度v0，位移，位移x25 m，由運動，由運動學(xué)公式得學(xué)公式得聯(lián)立以上兩式，代入數(shù)據(jù)得聯(lián)立以上兩式，代入數(shù)據(jù)得a8 m/s2，t2.5 s。(2)設(shè)志愿者反應(yīng)時間為

12、設(shè)志愿者反應(yīng)時間為t，反應(yīng)時間的增加量為，反應(yīng)時間的增加量為t，由運動學(xué)，由運動學(xué)公式得公式得Lv0tx，ttt0。聯(lián)立以上兩式，代入數(shù)據(jù)得聯(lián)立以上兩式，代入數(shù)據(jù)得t0.3 s。答案答案(1)8 m/s22.5 s(2)0.3 s考點二分析勻變速直線運動問題的考點二分析勻變速直線運動問題的“六種方法六種方法”【例【例2】從車站開出的汽車，做勻加速直線運動，走了從車站開出的汽車，做勻加速直線運動，走了12 s時，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開出到停止總共歷時20 s，行進了，行進了50 m。求汽

13、車的最大速度。求汽車的最大速度。答案答案5 m/s方法提煉方法提煉必須遵循的解題必須遵循的解題“四步驟四步驟”【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】3.基本公式法或逆向思維法基本公式法或逆向思維法做勻減速直線運動的物體經(jīng)做勻減速直線運動的物體經(jīng)4 s后停止，后停止，若在第若在第1 s內(nèi)的位移是內(nèi)的位移是14 m，則最后，則最后1 s內(nèi)的位移是內(nèi)的位移是()A.3.5 m B.2 m C.1 m D.0B4.研究對象轉(zhuǎn)換法和比例法研究對象轉(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)車廂的最前端廂間的間隙忽略不計。一人站在站臺上與第一節(jié)

14、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)過他的時間為的時間為2 s，從第，從第5節(jié)至第節(jié)至第16節(jié)車廂通過他的時間為節(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。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，在自由落體是初速度

15、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。運動中應(yīng)用更頻繁。2.豎直上拋運動的處理方法豎直上拋運動的處理方法(1)分段處理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。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。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。等?！纠纠?】某校一

16、課外活動小組自制一枚火箭，設(shè)火箭從水平地面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?；鸺c火后可認為發(fā)射后，始終在垂直于地面的方向上運動?；鸺c火后可認為做勻加速直線運動，經(jīng)過做勻加速直線運動，經(jīng)過4 s到達離地面到達離地面40 m高處時燃料恰好用高處時燃料恰好用完，若不計空氣阻力，取完，若不計空氣阻力，取g10 m/s2，求：，求：(1)燃料恰好用完時火箭的速度大??；燃料恰好用完時火箭的速度大??；(2)火箭上升離地面的最大高度；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?；鸺龔陌l(fā)射到殘骸落回地面過程的總時間。特別提醒特別提

17、醒1.符號法則符號法則：應(yīng)用公式時，要特別注意：應(yīng)用公式時，要特別注意v0、v、h等矢量的正、負等矢量的正、負號，一般選向上為正方向，號，一般選向上為正方向，v0總是正值，上升過程中總是正值，上升過程中v為正值，為正值，下降過程中下降過程中v為負值，物體在拋出點以上時為負值，物體在拋出點以上時h為正值，在拋出點為正值，在拋出點以下時以下時h為負值。為負值。2.豎直上拋運動的多解問題豎直上拋運動的多解問題(1)當當h0時，表示物體在拋出點的上方。此時時，表示物體在拋出點的上方。此時t有兩解：較小的有兩解：較小的t表示上拋物體第一次到達這一高度所用的時間；較大的表示上拋物體第一次到達這一高度所用的

18、時間；較大的t表示上表示上拋物體落回此高度所用的時間。拋物體落回此高度所用的時間。(2)當當h0時，表示物體剛拋出或拋出后落回原處。此時時，表示物體剛拋出或拋出后落回原處。此時t有兩有兩解：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。落回拋出點所用的時間。(3)當當h0時，表示物體拋出后落回拋出點后繼續(xù)下落到拋出點時，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。出

19、點下方某處所用時間；另一解為負值，應(yīng)舍去?！咀兪接?xùn)練】【變式訓(xùn)練】5.雨后，屋檐還在不斷滴著水滴，如圖雨后，屋檐還在不斷滴著水滴，如圖2所示。小紅認真觀察后發(fā)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?，F(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，屋檐到窗臺的距離她測得，屋檐到窗臺的距離H3.2 m，窗戶的高度為，窗戶的高度為h1.4 m。如果如果g取取10 m/s2，試計算：，試計算：圖圖2(1)水滴下落到達窗臺時的速度大??；水滴下落到達窗臺時的速度大??；(2)水滴經(jīng)過窗戶的時間。水滴經(jīng)過窗戶的時間。答案答案(1)8 m/s(2)0.2 s1.

20、在一次交通事故中，警察測量出肇事車輛的剎車痕跡是在一次交通事故中，警察測量出肇事車輛的剎車痕跡是20 m，設(shè)該車輛的剎車加速度大小是設(shè)該車輛的剎車加速度大小是10 m/s2，該路段的限速為，該路段的限速為60 km/h。則該車則該車()A.剎車所用的時間為剎車所用的時間為1 s B.超速超速C.不超速不超速 D.行駛速度為行駛速度為60 km/h答案答案B2.(多選多選)一物體以初速度一物體以初速度v0做勻減速直線運動，第做勻減速直線運動，第1 s內(nèi)通過的位內(nèi)通過的位移為移為x13 m，第，第2 s內(nèi)通過的位移為內(nèi)通過的位移為x22 m，又經(jīng)過位移，又經(jīng)過位移x3物體的速度減小為物體的速度減小

21、為0，則下列說法正確的是，則下列說法正確的是()A.初速度初速度v0的大小為的大小為2.5 m/sB.加速度加速度a的大小為的大小為1 m/s2C.位移位移x3的大小為的大小為1.125 mD.位移位移x3內(nèi)的平均速度大小為內(nèi)的平均速度大小為0.75 m/s答案答案BCD3.(多選多選)將某物體以將某物體以30 m/s的初速度豎直上拋，不計空氣阻力，的初速度豎直上拋，不計空氣阻力，g取取10 m/s2。5 s內(nèi)物體的內(nèi)物體的()A.路程為路程為65 mB.位移大小為位移大小為25 m，方向豎直向上，方向豎直向上C.速度改變量的大小為速度改變量的大小為10 m/sD.平均速度大小為平均速度大小為

22、13 m/s，方向豎直向上，方向豎直向上答案答案AB4.(2015江蘇單科，江蘇單科，5)如圖如圖3所示，某所示，某“闖關(guān)游戲闖關(guān)游戲”的筆直通道上的筆直通道上每隔每隔8 m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)閉的時間分別為時間分別為5 s和和2 s。關(guān)卡剛放行時，一同學(xué)立即在關(guān)卡。關(guān)卡剛放行時，一同學(xué)立即在關(guān)卡1處以處以加速度加速度2 m/s2由靜止加速到由靜止加速到2 m/s，然后勻速向前，則最先擋住，然后勻速向前，則最先擋住他前進的關(guān)卡是他前進的關(guān)卡是()圖圖3A.關(guān)卡關(guān)卡2 B.關(guān)卡關(guān)卡3 C.關(guān)卡關(guān)卡4 D.關(guān)卡關(guān)卡5答案答案C答案答案20 m/s(或或72 km/h)