江蘇省2021高考物理一輪復(fù)習(xí)第一章直線運動基次2勻變速直線運動的規(guī)律及其應(yīng)用教案

1、基礎(chǔ)課2勻變速直線運動的規(guī)律及其應(yīng)用知識排查知識點一勻變速直線運動的規(guī)律1.勻變速直線運動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末瞬時速度之比為v1v2v3vn123n。(2)1t內(nèi)、2t內(nèi)、3t內(nèi)位移之比為x1x2x3xn122232n2。(3)第一個t內(nèi)、第二個t內(nèi)、第三個t內(nèi)位移之比為xxxxn135(2n1)。(4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為t1t2t3tn1(1)()()。知識點二自由落體運動規(guī)律1.速度公式：vgt。2.位移公式：hgt2。3.速度位移關(guān)系式：v22gh。小題速練1.思考判斷(1)勻變速直線運動是加速度均勻變化的運動。

2、()(2)某物體從靜止開始做勻加速直線運動，速度由0到v運動距離是由v到2v運動距離的倍。()(3)對任意直線運動，其中間時刻的瞬時速度一定等于其平均速度。()(4)在勻變速直線運動中，中間時刻的速度一定小于該段時間內(nèi)位移中點的速度。()(5)物體從某高度由靜止下落，一定做自由落體運動。()(6)物體做自由落體運動的加速度一定等于9.8 m/s2。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2.人教版必修1p45第5題改編小鋼球從某位置由靜止釋放，用頻閃照相機在同一底片上多次曝光，得到的照片如圖1所示。已知連續(xù)兩次曝光的時間間隔，為求出小球經(jīng)過b點的速度，需測量()圖1a.照片中ac的距離b.

3、照片中球的直徑及ac的距離c.小鋼球的實際直徑、照片中ac的距離d.小鋼球的實際直徑、照片中球的直徑及ac的距離解析b點位于ac的時間中點，所以其瞬時速度等于ac間的平均速度，因此要測量小鋼球的實際直徑、照片中球的直徑及ac的距離。選項d正確。答案d勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用1.勻變速直線運動公式為矢量式，一般規(guī)定初速度v0的方向為正方向(當(dāng)v00時，一般以加速度a的方向為正方向)，與正方向同向的物理量取正值，反向的物理量取負值。五個物理量t、v0、v、a、x必須針對同一過程。2.解題的基本思路3.多過程問題如果一個物體的運動包含幾個階段，就要分段分析，注意各段的運動性質(zhì)。各段銜接處的速度往往是

4、連接各段的紐帶?！纠?】(2015江蘇單科)如圖2所示，某“闖關(guān)游戲”的筆直通道上每隔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)閉的時間分別為5 s和2 s。關(guān)卡剛放行時，一同學(xué)立即在關(guān)卡1處以加速度2 m/s2由靜止加速到2 m/s，然后勻速向前，則最先擋住他前進的關(guān)卡是()圖2a.關(guān)卡2 b.關(guān)卡3c.關(guān)卡4 d.關(guān)卡5解析法一解析法由題意知，該同學(xué)先加速后勻速，速度增大到2 m/s用時t11 s，在加速時間內(nèi)通過的位移x1at1 m，t24 s，x2vt28 m，x1x29 m8 m已過關(guān)卡2。當(dāng)關(guān)卡關(guān)閉t32 s時間內(nèi)該同學(xué)在關(guān)卡2、3之間又通過了x34 m，關(guān)卡打開，t45

5、s，x4vt410 m，此時關(guān)卡關(guān)閉，距離關(guān)卡4還有1 m，到達關(guān)卡4還需t50.5 s，小于2 s，所以最先擋住他前進的是關(guān)卡4，故選項c正確。法二圖象法vt圖線與時間軸所圍面積的大小等于該同學(xué)運動的位移大小，圖中兩關(guān)卡之間的面積大小均為8 m，對照放行和關(guān)閉的時間可見，選項c正確。答案c【例2】(2018江蘇蘇州市模擬)一物體做勻變速直線運動，在通過第一段位移x1的過程中，其速度變化量為v，緊接著通過第二段位移x2，速度變化量仍為v。則關(guān)于物體的運動，下列說法正確的是()a.第一段位移x1一定大于第二段位移x2b.兩段運動所用時間一定不相等c.物體運動的加速度為d.通過兩段位移的平均速度為

6、解析設(shè)通過第一段位移的末速度為v，則有通過第一段位移的初速度為vv，通過第二段位移的末速度為vv，根據(jù)運動學(xué)公式有(vv)2v22ax2，v2(vv)22ax1，解得a，若物體做勻加速直線運動，則有x2x1，故選項a錯誤，c正確；根據(jù)a，通過兩段運動所用時間一定相等，故選項b錯誤；通過兩段位移的平均速度為，故選項d錯誤。答案c解決勻變速直線運動問題常用的“六法”兩類特殊的勻減速直線運動剎車類運動和雙向可逆類運動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

7、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3】(2019江蘇省三校高三第四次模擬考試)道路交通安全法第四十七條規(guī)定：“機動車行經(jīng)人行橫道，應(yīng)減速行駛；遇行人正在通過人行橫道時，應(yīng)停車讓行?！币惠v汽車以36 km/h的速度勻速行駛，駕駛員發(fā)現(xiàn)前方50m處的斑馬線上有行人，駕駛員立即剎車使車做勻減速直線運動，若已知行人還需12 s才能通過斑馬線，則剎車后汽車的加速度大小至少為()a.1 m/s2b.0.97 m/s2c.0.83 m/s2d.0.69 m/s2解析行人的速度v01 m/s，汽車的寬度約為2 m，若車與行人不發(fā)生碰撞則有剎車后汽車運動時間為t2t1

8、s10 s，設(shè)剎車后汽車的加速度大小為a，根據(jù)運動學(xué)公式對汽車有xvt2at，代入數(shù)值可得a1 m/s2，故選項a正確，b、c、d錯誤。答案a【例4】(多選)在光滑足夠長的斜面上，有一物體以10 m/s的初速度沿斜面向上運動，物體的加速度始終為5 m/s2，方向沿斜面向下。當(dāng)物體的位移大小為7.5 m時，下列說法正確的是()a.物體運動時間可能為1 sb.物體運動時間可能為3 sc.物體運動時間可能為(2) sd.此時的速度大小一定為5 m/s解析當(dāng)物體在出發(fā)點上方時，x7.5 m，由xv0tat2代入數(shù)據(jù)解得t1 s或t3 s，由vv0at，得v5 m/s或5 m/s。當(dāng)物體在出發(fā)點下方時，

9、x7.5 m，由xv0tat2代入數(shù)據(jù)解得t(2) s，由vv0at得v5 m/s。故a、b、c項正確，d項錯誤。答案abc(1)汽車在水平路面上的剎車問題中，當(dāng)汽車速度為零后，汽車將停止運動。解答剎車類問題要先確定剎車時間，剎車時間為t0(a表示剎車時加速度的大小，v0表示汽車剎車時的初速度)，然后用題給時間與之比較作答。(2)物體沿粗糙斜面上滑至最高點后，若有mgsin mgcos ，則物體的運動規(guī)律與汽車在水平路面上的剎車問題類似。(3)對于末速度為零的勻減速直線運動，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。自由落體運動和豎直上拋運動1.自由落體運動的處理方法自由落體

10、運動是v00，ag的勻變速直線運動，所以勻變速直線運動的所有公式和推論方法全部適用。2.豎直上拋運動的三種對稱性時間的對稱性物體上升到最高點所用時間與物體從最高點落回到原拋出點所用時間相等，即t上t下物體在上升過程中某兩點之間所用的時間與下降過程中該兩點之間所用的時間相等速度的對稱性物體上拋時的初速度與物體又落回原拋出點時的速度大小相等、方向相反物體在上升階段和下降階段經(jīng)過同一個位置時的速度大小相等、方向相反能量的對稱性豎直上拋運動物體在上升和下降過程中經(jīng)過同一位置時的動能、重力勢能及機械能分別相等【例5】(2019海安高級中學(xué)月考)如圖3所示，在一個桌面上方有三個金屬小球a、b、c，離桌面高

11、度分別為h1h2h3321。若先后順次釋放a、b、c，三球剛好同時落到桌面上，不計空氣阻力，則()圖3a.三者到達桌面時的速度之比是321b.三者運動時間之比為321c.b與a開始下落的時間差小于c與b開始下落的時間差d.三個小球運動的加速度與小球受到的重力成正比，與質(zhì)量成反比解析由v22gh，得v，則到達桌面時的速度之比v1v2v31，故a項錯誤；由t得三者運動時間之比t1t2t31，則(t1t2)(t2t3)()(1)，故b項錯誤，c項正確；三個小球的加速度與重力和質(zhì)量無關(guān)，等于重力加速度，故d項錯誤。答案c【例6】(多選)某物體以30 m/s的初速度豎直上拋，不計空氣阻力，g取10 m/

12、s2。5 s內(nèi)物體的()a.路程為65 mb.位移大小為25 m，方向向上c.速度改變量的大小為10 m/sd.平均速度大小為13 m/s，方向向上解析法一：分階段法物體上升的時間t上 s3 s，物體上升的最大高度h1 m45 m。物體從最高點自由下落2 s的高度h2gt1022 m20 m。運動過程如圖所示，則總路程為65 m，a項正確；5 s末物體離拋出點的高度為25 m，即位移的大小為25 m，方向豎直向上，b項正確；5 s末物體的速度大小vgt下102 m/s20 m/s，方向豎直向下，取豎直向上為正方向，則速度改變量vvv020 m/s30 m/s50 m/s，即速度改變量的大小為5

13、0 m/s，方向豎直向下，c項錯誤；平均速度大小 m/s5 m/s，方向豎直向上，d項錯誤。法二：全過程法由豎直上拋運動的規(guī)律可知：物體經(jīng)3 s到達最大高度h145 m處。將物體運動的全程視為勻減速直線運動，則有v030 m/s，ag10 m/s2，故5 s內(nèi)物體的位移hv0tat225 m0，說明物體5 s末在拋出點上方25 m處，故路程為65 m，位移大小為25 m，方向豎直向上，a、b項正確；速度的變化量vat50 m/s，c項錯誤；5 s末物體的速度vv0at20 m/s，所以平均速度5 m/s0，方向豎直向上，d項錯誤。答案ab豎直上拋運動的兩種研究方法(1)分段法：將全程分為兩個階

14、段，即上升過程的勻減速階段和下落過程的自由落體階段。(2)全程法：將全過程視為初速度為v0，加速度ag的勻變速直線運動，必須注意物理量的矢量性。習(xí)慣上取v0的方向為正方向，則v0時，物體正在上升；v0時，物體在拋出點上方；h60 m，故不能安全停車，d正確。答案abd9.(2019溫州五校聯(lián)考)近來交警部門開展的“車讓人”活動深入人心，不遵守“車讓人”的駕駛員將受到罰款、扣分的嚴厲處罰。假設(shè)一輛以8 m/s的速度勻速行駛的汽車即將通過路口，有一老人正在過人行橫道，此時汽車的車頭距離停車線8 m。該車減速時的加速度大小為5 m/s2。則下列說法中正確的是()a.如果駕駛員立即剎車制動，則t2 s

15、時，汽車離停車線的距離為1.6 mb.如果在距停車線6 m處開始剎車制動，汽車能在停車線處停車讓人c.如果駕駛員的反應(yīng)時間為0.4 s，汽車剛好能在停車線處停車讓人d.如果駕駛員的反應(yīng)時間為0.2 s，汽車剛好能在停車線處停車讓人解析若汽車做勻減速直線運動，速度減為零的時間t0 s1.6 s2 s，所以從剎車到停止的位移大小x1 m6.4 m，汽車離停車線的距離為8 m6.4 m1.6 m，故a正確；如果汽車在距停車線6 m處開始剎車制動，剎車位移是6.4 m，所以汽車不能在停車線處停車讓人，故b錯誤；剎車的位移是6.4 m，所以汽車可做勻速運動的位移是1.6 m，則駕駛員的反應(yīng)時間t s0.

16、2 s時，汽車剛好能停在停車線處讓人，故c項錯誤，d項正確。答案ad三、計算題10.(2018徐州市期中)某娛樂節(jié)目設(shè)計了一款在直軌道上運動的“導(dǎo)師戰(zhàn)車”，坐在“戰(zhàn)車”中的導(dǎo)師按下按鈕，“戰(zhàn)車”從靜止開始先做勻加速運動、后做勻減速運動，沖到學(xué)員面前剛好停止。若總位移大小l10 m，加速和減速過程的加速度大小之比為14，整個過程歷時5 s。求：(1)全程平均速度的大??；(2)加速過程的時間；(3)全程最大速度的大小。解析(1)全程的平均速度大小 m/s2 m/s。(2)設(shè)加速過程的末速度為v，則加速過程的加速度大小a1，減速過程的加速度大小a2根據(jù)題意有總時間t1t25 s聯(lián)立解得t14 s。(3)加速過程的位移x1t1，減速過程的位移x2t2總位移lx1x2聯(lián)立得l(t1t2)t解得v m/s4 m/s。答案(1)2 m/s(2)4 s(3)4 m/s11.(2019江蘇省揚州中學(xué)第一學(xué)期考試)一輛汽車(長度可忽略)沿著一條平直的公路行駛，公路旁邊與公路平行有一排電線桿，相鄰電線桿間的間隔均為50 m，取汽車駛過某一根電線桿的時刻為零時刻，此電線桿作為第1根電線桿，此時刻汽車行駛的速度為5 m/s，若汽車的運動為勻變速直線運動，在10 s末汽車恰好經(jīng)過第3根電線桿，試求：(1)汽車運動的加速度大