【2019最新】精選高考物理系列模型之過程模型專題01勻變速運(yùn)動(dòng)模型學(xué)案

1、【 2019 最新】精選高考物理系列模型之過程模型專題01 勻變速運(yùn)動(dòng)模型學(xué)案模型界定物體在恒力 ( 或合力為恒力 ) 作用下且運(yùn)動(dòng)軌跡是直線的運(yùn)動(dòng)模型破解1. 物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的條件(i) 合外力不為零且大小方向不變(ii) 物體的初速度為零或不為零初速度不為零時(shí)其方向與合外力共線2. 勻變速直線運(yùn)動(dòng)形式(i) 合外力方向與初速度方向相同時(shí) , 物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)(ii) 合外力方向與初速度方向相反時(shí) , 物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng) , 這是唯一一種在恒力作用下物體運(yùn)動(dòng)過程中瞬時(shí)速度能夠出現(xiàn)零值的運(yùn)動(dòng)形式 .3. 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(i) 位移位移公式相等時(shí)間內(nèi)位移變化量相同初速度為零時(shí)

2、,T 內(nèi)、2T 內(nèi)、3T 內(nèi).位移之比等于自然數(shù)平方之比歡迎下載。初速度為零時(shí) , 第 1 個(gè) T 內(nèi)、第 2 個(gè) T 內(nèi)、第 3 個(gè) T 內(nèi).位移之比等于連續(xù)奇數(shù)之比、(ii) 速度速度公式、推論平均速度等于初末速度的算術(shù)平均值時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于初末速度的算術(shù)平均值 , 也等于對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)平均速度 .位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度與初末速度關(guān)系(iii) 速度圖象一條傾斜直線縱坐標(biāo)絕對(duì)值表示運(yùn)動(dòng)快慢 , 坐標(biāo)正負(fù)表示運(yùn)動(dòng)方向斜率表示加速度與縱軸交點(diǎn)表示初速度 , 與橫軸交點(diǎn)表示速度反向時(shí)刻兩速度圖線的交點(diǎn)表示速度相等的時(shí)刻 , 兩物體間距離出現(xiàn)極值時(shí)刻圖線與時(shí)間軸所圍面積表示物體通過的位移 , 圖線與

3、時(shí)間軸所圍面積絕對(duì)值之和表示物體通過的路程 . 兩圖線之間的面積表示兩物體間距離的變化量（iv ）位移圖像一條拋物線縱坐標(biāo)表示相對(duì)參考點(diǎn)的位置【2019最新】精選高考物理系列模型之過程模型專題01勻變速運(yùn)動(dòng)模型學(xué)案切線斜率表示瞬時(shí)速度，連線的斜率表示平均速度。斜率絕對(duì)值表示運(yùn)動(dòng)的快慢， 斜率的正負(fù)表示運(yùn)動(dòng)方向， 圖線拐點(diǎn)處是運(yùn)動(dòng)方向改變的時(shí)刻。圖線與縱軸交點(diǎn)表示初始位置, 與橫軸交點(diǎn)表示物體經(jīng)過參考點(diǎn)的時(shí)刻兩位移圖線的交點(diǎn)表示相遇的時(shí)刻圖線與時(shí)間軸所圍面積無意義兩縱坐標(biāo)的差值表示該段時(shí)間內(nèi)物體通過的位移。 圖線無拐點(diǎn)時(shí)位移的大小等于通過的路程， 有拐點(diǎn)時(shí)求路程的方法是： 先求拐點(diǎn)前后兩段時(shí)間的

4、位移，再求絕對(duì)值之和。例 1. 如圖所示，空間有場(chǎng)強(qiáng)的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，長(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的輕繩一端固定于點(diǎn)， 另一端系一質(zhì)量的不帶電小球， 拉起小球至繩水平后，無初速釋放。另一電荷、質(zhì)量與相同的小球，以速度水平拋出，經(jīng)時(shí)間與小球 A 在 D點(diǎn)迎面正碰并粘在一起成為小球 C，碰后瞬間斷開輕繩，同時(shí)對(duì)小球 C施加一恒力， 此后小球與點(diǎn)下方一足夠大的平板相遇。不計(jì)空氣阻力，小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，取。（ 1） 求碰撞前瞬間小球的速度。（ 2） 若小球經(jīng)過路到達(dá)平板，此時(shí)速度恰好為O，求所加的恒力。（ 3） 若施加恒力后，保持平板垂直于紙面且與水平面的夾角不變，3/123/12在點(diǎn)下方面任意改變平板位置， 小

5、球均能與平板正碰， 求出所有滿足條件的恒力?！敬鸢浮浚ǎ?m/s（），與豎直方向成角（）（其中0120°）【解析】P 做拋物線運(yùn)動(dòng)，豎直方向的加速度為m/s2在 D點(diǎn)的豎直速度為m/sP碰前的速度為m/s化簡(jiǎn)并解得m/sP與 A迎面正碰結(jié)合為C，根據(jù)動(dòng)量守恒得解得m/s小球 C經(jīng)過 s 速度變?yōu)?0，一定做勻減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)位移推論式m/s2【2019最新】精選高考物理系列模型之過程模型專題01勻變速運(yùn)動(dòng)模型學(xué)案設(shè)恒力 F 與豎直方向的夾角為 ，如圖，根據(jù)牛頓第二定律給以上二式帶入數(shù)據(jù)得解得平板足夠大 , 如果將平板放置到無限遠(yuǎn)根據(jù)題意也能相碰，此時(shí)小球 C必須勻速或加速不能減速， 所

6、以滿足條件的恒力在豎直線與 C的速度線之間，設(shè)恒力與豎直方向的夾角為 ，則 0 120°在垂直速度的方向上，恒力的分力與重力和電場(chǎng)力的分力等大反向，有則滿足條件的恒力為（其中 0120°）例 2. 質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的 v-t 圖像如圖所示，規(guī)定向右為正方向，則該質(zhì)點(diǎn)在前 8s 內(nèi)平均速度的大小和方向分別為A0.25m/s向右B0.25m/s向左C1m/s向右D1m/s向左【答案】【解析】質(zhì)點(diǎn)在前 8s 內(nèi)的位移等于速度圖線與時(shí)間軸所圍的總面積 :, 這段時(shí)間內(nèi)的平均速度,負(fù)號(hào)表示其方向向左,B 正確.5/125/12例 3. 如圖所示，為甲乙兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)x

7、 隨時(shí)間 t 變化的圖象， 已知甲做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)， 則0t2 時(shí)間內(nèi)下列說法正確的是A. 兩物體在 t1 時(shí)刻速度大小相等B. t1時(shí)刻乙的速度大于甲的速度C. 兩物體平均速度大小相等D.甲的平均速度小于乙的平均速度【答案】 C例 . 質(zhì)量為 m的帶正電小球由空中 A 點(diǎn)無初速度自由下落，在 t 秒末加上豎直向上、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，再經(jīng)過 t 秒小球又回到 A 點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力且小球從末落地，則A. 整個(gè)過程中小球電勢(shì)能變化了mg2t2B. 整個(gè)過程中小球動(dòng)量增量的大小為2mgtC.從加電場(chǎng)開始到小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)小球動(dòng)能變化了mg2t2D.從 A 點(diǎn)到最低點(diǎn)小球重力勢(shì)

8、能變化了mg2t2【答案】【解析】設(shè) t 秒末小球的速度為 v, 回到 A 點(diǎn)時(shí)速度為 vA, 由于前 t 秒與后 t 秒位移等值反向 , 則這兩段時(shí)間內(nèi)平均速度也等值反向 :, 可得 ,【2019最新】精選高考物理系列模型之過程模型專題01勻變速運(yùn)動(dòng)模型學(xué)案而, 又因在整個(gè)過程中重力勢(shì)能變化量為零 , 故動(dòng)能增加量等于電勢(shì)能減少量 :,A 錯(cuò)誤 ; 動(dòng)量的增量 ,B 正確 ; 到最低點(diǎn)時(shí)小球的速度為零 ,故從加上電場(chǎng)后到最低點(diǎn)動(dòng)能減少了 ,C 錯(cuò)誤 . 加上電場(chǎng)后的加速度 , 從最低點(diǎn)到 A 點(diǎn)的高度差 , 故重力勢(shì)能變化量 ,D 正確.模型演練. 兩物體甲和乙在同一直線上運(yùn)動(dòng)，它們?cè)?00

9、.4s 時(shí)間內(nèi)的 v-t 圖象如圖所示。 若僅在兩物體之間存在相互作用， 則物體甲與乙的質(zhì)量之比和圖中時(shí)間 t1 分別為A和 0.30sB3 和 0.30sC和 0.28s D 3 和 0.28s【答案】【解析】根據(jù)速度圖象的特點(diǎn)可知甲做勻加速, 乙做勻減速 . 由圖線斜率得 . 因僅在兩物體之間存在相互作用, 故兩物體所受合力數(shù)值相等 ,根據(jù)牛頓第二定律有,得,由 ,得 t=0.3s,B正 確 . 某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖甲所示，據(jù)此判斷圖乙（F 表示物體所受合力， x 表示物體的位移）四個(gè)選項(xiàng)中正確的是（ ）【答案】7/127/12 . 如圖所示為甲、 乙兩物體的 v-t 圖像，在

10、 0t2 時(shí)間內(nèi)甲一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，乙先做勻減速到速度為零，再做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t2<2t1 ，關(guān)于兩物體在0t2 時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移大小關(guān)系正確的是A. B. C. D.以上三種情況都可能【答案】 B【解析】從速度圖像上比較位移， 可直接比較速度圖線與時(shí)間軸所圍面積。如圖所示，0t1 時(shí)間內(nèi)甲物體的位移大于乙物體位移的 2 倍，t1t2 時(shí)間內(nèi)甲物體的位移小于乙物體位移的 2 倍，但由于 t2<2t1 ，則圖中標(biāo)號(hào)為 1 的三角形面積必大于標(biāo)號(hào)為 2 的三角形面積，故甲的位移必大于乙位移的 2 倍， B正確。 . 甲乙兩輛汽車都從靜止出發(fā)做加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度方向一直不變。在第

11、一段時(shí)間間隔內(nèi)， 兩輛汽車的加速度大小不變，汽車乙的加速度大小是甲的兩倍； 在接下來的相同時(shí)間間隔內(nèi)， 汽車甲的加速度大小增加為原來的兩倍， 汽車乙的加速度大小減小為原來的一半。 求甲乙兩車各自在這兩段時(shí)間間隔內(nèi)走過的總路程之比?！敬鸢浮俊?019最新】精選高考物理系列模型之過程模型專題01勻變速運(yùn)動(dòng)模型學(xué)案同樣有設(shè)甲、乙兩車行駛的總路程分別為，則有聯(lián)立以上各式解得，甲、乙兩車各自行駛的總路程之比為 . 短跑名將博爾特在奧運(yùn)會(huì)上創(chuàng)造了 100m和 200m短跑項(xiàng)目的新世界紀(jì)錄，他的成績(jī)分別是 969 s 和 l9 30 s 。假定他在 100 m 比賽時(shí)從發(fā)令到起跑的反應(yīng)時(shí)間是 015 S，起

12、跑后做勻加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速率后做勻速運(yùn)動(dòng)。 200 m比賽時(shí)，反應(yīng)時(shí)間及起跑后加速階段的加速度和加速時(shí)間與 l00 m比賽時(shí)相同，但由于彎道和體力等因素的影響，以后的平均速率只有跑l00 m 時(shí)最大速率的 96。求：(1) 加速所用時(shí)間和達(dá)到的最大速率：9/129/12(2) 起跑后做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度。( 結(jié)果保留兩位小數(shù) )【答案】（1），（）【解析】（1）設(shè)加速所用時(shí)間為t （以 s 為單位），勻速運(yùn)動(dòng)的速度為 v（以 m/s 為單位），則有由式得（2）設(shè)加速度大小為，則 . 已知 O、A、B、C為同一直線上的四點(diǎn)， AB間的距離為 l1 ，BC間的距離為 l2 ，一物體自 O 點(diǎn)由靜

13、止出發(fā)，沿此直線做勻速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過 A、B、C三點(diǎn)，已知物體通過 AB段與 BC段所用的時(shí)間相等。求 O與 A 的距離?！敬鸢浮吭O(shè) O與 A 的距離為，則有【2019最新】精選高考物理系列模型之過程模型專題01勻變速運(yùn)動(dòng)模型學(xué)案 聯(lián)立式得 . 在光滑的水平面上有一靜止的物體， 現(xiàn)以水平恒力甲推這一物體，作用一段時(shí)間后， 換成相反方向的水平恒力乙推這一物體。 當(dāng)恒力乙作用時(shí)間與恒力甲作用時(shí)間相同時(shí)， 物體恰好回到原處， 此時(shí)物體的動(dòng)能為 32J。則在整個(gè)過程中，恒力甲做功等于多少 J？恒力乙做功等于多少 J？【答案】，【解析】設(shè) ts 末物體的速率為 v1,2ts 末物體的速率為 v2,2t

14、時(shí)間內(nèi)物體通過總位移為零解之有 :由題意知， J，故 J，根據(jù)動(dòng)能定理有W1=J ，W2=24J. 一質(zhì)點(diǎn)做加速直線運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過A、B、C 三個(gè)位置，B為 AC的中點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)在 AB段加速度恒為 a1，在 BC段加速度恒為a2，現(xiàn)測(cè)得B點(diǎn)的瞬時(shí)速度，則Aal>a2a1、a2 的大小關(guān)系為Bal<a2Cal=a2D不能判定【答案】 B11/1211/12 . 質(zhì)量為 m、電量為 +q的小球以初速度 v0 并與水平方向成 角射出，如圖所示如果在某方向加上一定大小的勻強(qiáng)電場(chǎng)后， 能保證小球仍沿 v0 方向做直線運(yùn)動(dòng)，試求：（1）所加勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的最小值（2）加了這個(gè)電場(chǎng)后，經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間小球速