高中物理 2.4勻變速直線運(yùn)動(dòng)與汽車(chē)行駛安全 學(xué)案 粵教版必修1

1、§2.4 勻變速直線運(yùn)動(dòng)與汽車(chē)行駛安全【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 知識(shí)和技能根據(jù)文字信息能在頭腦中展現(xiàn)汽車(chē)在人體反應(yīng)時(shí)間內(nèi)的勻速直線運(yùn)動(dòng)和剎車(chē)時(shí)間內(nèi)的勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物理情景,建立物理模型.會(huì)應(yīng)用速度公式,位移公式和推理結(jié)論、結(jié)合汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)分析解決問(wèn)題. 2. 過(guò)程與方法在探究問(wèn)題的過(guò)程中、要培養(yǎng)良好的分析問(wèn)題,處理問(wèn)題的習(xí)慣:通過(guò)文字信息的慢慢品味(注意題目所包含的隱含條件),首先建立清晰的物理模型,眼前出現(xiàn)動(dòng)態(tài)的物體運(yùn)動(dòng)情景;其次建立不同的物理過(guò)程與相應(yīng)的物理規(guī)律之間的聯(lián)系;再其次根據(jù)選取的正方向,判斷物理量的正負(fù)號(hào)后正確列出物理方程,通過(guò)數(shù)學(xué)手段解題;最后將結(jié)果與命題對(duì)照,體會(huì)一下客觀過(guò)

2、程.3. 情感態(tài)度與價(jià)值觀生樹(shù)立牢固的安全意識(shí),關(guān)愛(ài)生命.【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】 通過(guò)汽車(chē)安全行駛問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力?！局R(shí)要點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：速度公式：平均速度公式：位移公式：速度與位移的關(guān)系：【典型例題】1駕駛手冊(cè)規(guī)定具有良好剎車(chē)性能的汽車(chē)在以80m/s的速率行駛時(shí)，可以在56m的距離內(nèi)被剎住；在以48m/s的速率行駛時(shí)，可以在24m的距離內(nèi)被剎住假設(shè)對(duì)這兩種速率，駕駛員所允許的反應(yīng)時(shí)間與剎車(chē)的加速度都相同，則允許駕駛員的反應(yīng)時(shí)間約為多少？答案：解析：設(shè)反應(yīng)時(shí)間為t，則：5680t2448t由得：t0.2s2一列火車(chē)進(jìn)站前先關(guān)閉氣閥，讓車(chē)減速滑行滑行

3、了300m時(shí)速度減為關(guān)閉氣閥時(shí)的一半，此后又繼續(xù)滑行了20s停在車(chē)站設(shè)火車(chē)在滑行過(guò)程中加速度始終維持不變，試求： （1）從火車(chē)關(guān)閉氣閥到停止滑行時(shí)，滑行的總位移；（2）火車(chē)滑行的加速度；（3）火車(chē)關(guān)閉氣閥時(shí)的速度答案：2（3）20m/s解析：設(shè)火車(chē)關(guān)閉氣閥時(shí)速度為v0，加速度大小為a，總位移為s則由題意有：（1）（）2v022a×300（2）0a×20（3）2a（s300）0（）2解之得：s400m，a2，v020m/s3一小汽車(chē)從靜止開(kāi)始以3m/s2的加速度行駛，恰有一自行車(chē)以6m/s的速度從車(chē)邊勻速駛過(guò)，求：（1）汽車(chē)從開(kāi)始啟動(dòng)后在追上自行車(chē)之前經(jīng)多少時(shí)間后兩者相距最遠(yuǎn)

4、？此時(shí)距離是多少？（2）什么時(shí)候追上自行車(chē)，此時(shí)汽車(chē)的速度是多少？答案：（1）2s6m（2）12m/s解析：（1）汽車(chē)啟動(dòng)后速度逐漸增大，自行車(chē)的速度是定值，當(dāng)汽車(chē)的速度還小于自行車(chē)的速度時(shí)兩者距離還要加大，到兩者速度相等，兩車(chē)之間的距離最大at，t/a2s所以tat26×2×3×22m6m（2）汽車(chē)追上自行車(chē)，兩車(chē)位移相等at2代入數(shù)值4s所以a3×4m/s12m/s4汽車(chē)以10m/s的速度前進(jìn)時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)前方30m遠(yuǎn)處一輛自行車(chē)正以4m/s的速度同向勻速前進(jìn)，汽車(chē)隨即剎車(chē)，為保證汽車(chē)不碰到自行車(chē)，試求汽車(chē)剎車(chē)的最小加速度答案：2解析：為保證不碰到自行

5、車(chē)，在兩車(chē)相遇時(shí)，要求兩車(chē)速度相等設(shè)剎車(chē)加速度大小為a，則：10at4t10tat2304t解得：a2【規(guī)律總結(jié)】利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律處理實(shí)際問(wèn)題實(shí)際就是對(duì)公式的變形應(yīng)用在處理司機(jī)剎車(chē)問(wèn)題時(shí)，注意反應(yīng)，時(shí)間汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)實(shí)際是先經(jīng)過(guò)一段勻速直線運(yùn)動(dòng)，后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)在處理追趕和相遇問(wèn)題時(shí)，注意抓住運(yùn)動(dòng)的位移關(guān)系、速度關(guān)系（速度相等時(shí)，間距最大或最小）及時(shí)間關(guān)系（同時(shí)出發(fā)，時(shí)間相同；先后出發(fā)，存在時(shí)間差）【當(dāng)堂反饋】1如圖為兩個(gè)物體A和B在同一直線上沿同一方向同時(shí)作勻加速運(yùn)動(dòng)的v-t圖線。已知在第3s末兩個(gè)物體在途中相遇，則物體的出發(fā)點(diǎn)的關(guān)系是A從同一地點(diǎn)出發(fā) BA在B前3m處 CB在A前3m處

6、 DB在A前5m處2汽車(chē)在平直公路上以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)它路過(guò)某處的同時(shí)，該處有一輛汽車(chē)乙開(kāi)始做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)去追趕甲車(chē)根據(jù)上述的已知多件（ ）A可求出乙車(chē)追上甲車(chē)時(shí)的速度B可求出乙車(chē)追上甲車(chē)時(shí)所走的路程C可求出乙車(chē)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到追上甲車(chē)所用的時(shí)間D不能求出上述三者中的任何一個(gè)3汽車(chē)以 20 ms的速度沿公路向東行駛，自行車(chē)以 5ms的速度在汽車(chē)前與汽車(chē)同方向勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)汽車(chē)與自行車(chē)相距44m時(shí)開(kāi)始以大小為2ms2的加速度剎車(chē)，求汽車(chē)與自行車(chē)何時(shí)何處相遇。 4A、B兩棒均長(zhǎng)1m，A懸于高處，B豎于地面，A的下端和B的上端相距20m。今A、B兩棒同時(shí)運(yùn)動(dòng)，A做自由落體運(yùn)動(dòng)，B以初速

7、度 20 ms豎直上拋，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩棒都保持豎直。求：兩棒何時(shí)開(kāi)始相遇？相遇（不相碰）過(guò)程為多少時(shí)間？（g10 ms2）×102 kg的小車(chē)A（車(chē)長(zhǎng)不計(jì)），在A的右方L=8.0 m處，另一輛小車(chē)B正以速度vB=4.0 m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離A車(chē)，為使A車(chē)能經(jīng)過(guò)t=10.0 s時(shí)間追上B車(chē)，立即給A車(chē)適當(dāng)施加向右的水平推力使小車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)小車(chē)A受到水平軌道的阻力是車(chē)重的0.1倍，試問(wèn)：在此追及過(guò)程中，推力至少需要做多少功？（取g=10 m/s2）【參考答案】1C 2A 34s 距汽車(chē)剎車(chē)處64m 41s；0.1s 5Wmin×104 J【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】1物

8、體做直線運(yùn)動(dòng)，下列情況可能出現(xiàn)的是： A物體的加速度增大時(shí)，速度反而減小 B物體的速度為0時(shí)，加速度卻不為0 C物體的加速度始終不變且不為0，速度也始終不變 D物體的加速度不為0，而速度大小卻不發(fā)生變化2一質(zhì)點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它位移為s時(shí)，末速度為vt，當(dāng)它的位移為ns時(shí)，末速度為： ABCD 3如圖所示，是一質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，下列說(shuō)法中正確的是：A整個(gè)過(guò)程中，CD段和DE段的加速度數(shù)值最大B整個(gè)過(guò)程中，BC段的加速度數(shù)值最大C整個(gè)過(guò)程中，D點(diǎn)所表示的狀態(tài)離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)DBC段所表示的運(yùn)動(dòng)通過(guò)的路程是34m4甲乙兩輛汽車(chē)在平直的公路上沿同一方向作直線運(yùn)動(dòng)，t0時(shí)刻同時(shí)經(jīng)過(guò)

9、公路旁的同一個(gè)路標(biāo)。在描述兩車(chē)運(yùn)動(dòng)的vt圖中（如圖），直線a、b分別描述了甲乙兩車(chē)在020 s的運(yùn)動(dòng)情況。關(guān)于兩車(chē)之間的位置關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是：A在010 s內(nèi)兩車(chē)逐漸靠近B在1020 s內(nèi)兩車(chē)逐漸遠(yuǎn)離C在515 s內(nèi)兩車(chē)的位移相等D在t10 s時(shí)兩車(chē)在公路上相遇5一物體自樓頂平臺(tái)上自由下落h1時(shí)，在平臺(tái)下面h2處的窗口也有一物體自由下落，如果兩物體同時(shí)到達(dá)地面，則樓高為：Ah1+h2 B C D 6一質(zhì)點(diǎn)在一直線運(yùn)動(dòng)，第1s內(nèi)通過(guò)1m，第2s內(nèi)通過(guò)2m，第3s內(nèi)通過(guò)3m，第4s內(nèi)通過(guò)4m，該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可能是： A變加速運(yùn)動(dòng)B初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)C勻速運(yùn)動(dòng)D初速不為零的勻加速運(yùn)動(dòng) O甲乙

10、tt1s7（答案：BCD）99999999質(zhì)點(diǎn)甲、乙做直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖像如圖所示，則：A在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)甲比質(zhì)點(diǎn)乙運(yùn)動(dòng)的快B當(dāng)t=t1時(shí)刻，兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同C當(dāng)t=t1時(shí)刻，兩質(zhì)點(diǎn)的速度相同 D質(zhì)點(diǎn)甲的加速度大于質(zhì)點(diǎn)乙的加速度8甲物體的質(zhì)量是乙物體的2倍，甲從H高處自由下落，乙從2H高處與甲同時(shí)自由下落，下述正確的是：A兩物體下落過(guò)程中，同一時(shí)刻甲的速度比乙的速度大B下落過(guò)程中，下落1s末時(shí)，它們的速度相同C下落過(guò)程中，各自下落1m時(shí)，它們的速度相同D下落過(guò)程中，甲的加速度比乙的加速度大9汽車(chē)正在以 10m/s的速度在平直的公路上前進(jìn)，在它的正前方x處有一輛自行車(chē)以4m/s的速度做同方向

11、的運(yùn)動(dòng)，汽車(chē)立即關(guān)閉油門(mén)做a = - 6m/s2的勻變速運(yùn)動(dòng)，若汽車(chē)恰好碰不上自行車(chē)，則x的大小為：A B C3m D7m10有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的列車(chē)，正以恒定的加速度過(guò)鐵路橋，橋長(zhǎng)也為L(zhǎng)，現(xiàn)已知列車(chē)車(chē)頭過(guò)橋頭的速度為v1，車(chē)頭過(guò)橋尾時(shí)的速度為v2，那么，車(chē)尾過(guò)橋尾時(shí)的速度為：A2v1v2 B2v2v1 C D11一小球沿斜面勻加速滑下，依次經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)。已知AB=6cm，BC=10cm，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：A2 m/s，3 ms，4 m/s B2 m/s，4 m/s，6 m/sC3 m/s，4 ms，5 m/s D3 m/s，5

12、 m/s，7 m/s12火車(chē)從車(chē)站由靜止開(kāi)出做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，最初一分鐘行駛540m，則它在最初10s行駛的距離是： A、90mB、45mC、30mD、15m13某同學(xué)用如圖所示的裝置測(cè)定重力加速度， （1）電火花計(jì)時(shí)器的工作電壓為_(kāi)，頻率為_(kāi)。（2）打出的紙帶如圖所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)紙帶的_端應(yīng)和重物相連接。（選填“甲”或“乙”）（3）由紙帶所示數(shù)據(jù)可算出實(shí)驗(yàn)時(shí)的加速度為m/s2。（4）當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8 m/s2，請(qǐng)列出測(cè)量值與當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹涤胁町惖囊粋€(gè)原因： 。14某同學(xué)在“測(cè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車(chē)拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定出A、B、C、

13、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示，每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10 s.(1)試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算出打下B、C、D、E、F五個(gè)點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度，并將各個(gè)速度值填入下式(要求保留三位有效數(shù)字)vB m/s,vC /s,v m/s，v m/s, v m/s.(2)將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在如圖所示的坐 標(biāo)紙上，并畫(huà)出小車(chē)的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線.(3)根據(jù)第(2)問(wèn)中畫(huà)出的v-t圖線，求出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度為 m/s2(保留兩位有效數(shù)字)15如圖所示，豎直懸掛一根長(zhǎng)15m的直桿，在桿的正下方距桿下端5m處有一觀察點(diǎn)A，當(dāng)桿自由下落

14、時(shí)，求桿全部通過(guò)A點(diǎn)所需的時(shí)間。（g取10m/s2） 16一個(gè)質(zhì)點(diǎn)由靜止開(kāi)始作直線運(yùn)動(dòng)，第1s內(nèi)加速度為5m/s2，第2s內(nèi)加速度為5m/s2，第3s、第4s重復(fù)第1s、第2s內(nèi)的情況，如此不斷地運(yùn)動(dòng)下去，當(dāng)經(jīng)過(guò)時(shí)間為100s時(shí)，這個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移是多少？當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的位移達(dá)到時(shí)，質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)了多少時(shí)間？17一列火車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)駛來(lái)，一人在火車(chē)旁觀察火車(chē)的運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)相鄰的兩個(gè)10s內(nèi)，列車(chē)從他跟前駛過(guò)8節(jié)車(chē)廂和6節(jié)車(chē)廂，每節(jié)車(chē)廂長(zhǎng)8m，求：（1）火車(chē)的加速度（2）人開(kāi)始觀察時(shí)火車(chē)的速度大小。 18摩托車(chē)先由靜止開(kāi)始以m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，后以最大行駛速度25m/s勻速運(yùn)動(dòng)，追趕前方以15m/s的

15、速度同向勻速行駛的卡車(chē)。已知摩托車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)與卡車(chē)的距離為1000m，則：（1）追上卡車(chē)前二者相隔的最大距離是多少？（2）摩托車(chē)經(jīng)過(guò)多少時(shí)間才能追上卡車(chē)？【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練參考答案】1ABD 2B 3ACD 4C5D6AD7AB8BC 9B10D 11B 12D 13（1）220V， 50HZ。（2）乙（3）/s2。（4）存在摩擦阻力。14 (1)根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)的平均速度，等于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，可求得打下B、C、D、E、F五個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度為0.400/s，0.479/s，0.560/s，0.640/s，0.721/s.(2)圖略.(3)0.80(答案在0.790.81之間均可)15解析： 桿最下端到達(dá)A點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的位移s1=5m，所用時(shí)間t1，s1=gt12，解得t1=1s；桿最上端到達(dá)A點(diǎn)所經(jīng)過(guò)的位移s2=20m，所用時(shí)間t2，s2=gt22，解得t2=2s；桿全部通過(guò)A點(diǎn)所需的時(shí)間t= t2t1=1s。16解析：250m17解析：/s2、/s18解析：（1）由題意得摩托車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)最長(zhǎng)時(shí)間，位移，所以摩托車(chē)在達(dá)最大速度之前沒(méi)有追上卡車(chē)。則追上卡車(chē)前二者速度相等是間距最大，設(shè)從開(kāi)始經(jīng)過(guò)t2時(shí)間速度相等，最大間距為Sm ，于是有，最大間距（2）設(shè)從開(kāi)始經(jīng)過(guò)t時(shí)間摩托