高三物理復(fù)習(xí)第一章運動的描述勻變速直線運動的研究2勻變速直線運動的規(guī)律省公開課一等獎新名師優(yōu)質(zhì)課獲獎

1/30基礎(chǔ)自主梳理2/303/30關(guān)鍵點研析突破關(guān)鍵點一4/30關(guān)鍵點研析突破例1(·江蘇卷)如圖所表示，某“闖關(guān)游戲”筆直通道上每隔8m設(shè)有一個關(guān)卡，各關(guān)卡同時放行和關(guān)閉，放行和關(guān)閉時間分別為5s和2s.關(guān)卡剛放行時，一同學(xué)馬上在關(guān)卡1處以加速度2m/s2由靜止加速到2m/s，然后勻速向前，則最先擋住他前進關(guān)卡是（）A.關(guān)卡2B.關(guān)卡3C.關(guān)卡4D.關(guān)卡5思維導(dǎo)引①讀懂題目所述運動情形，并與對應(yīng)運動模型對應(yīng).②熟練寫出勻變速直線運動速度與位移公式.③該同學(xué)某次若被關(guān)停，則必須重新經(jīng)歷加速，再勻速過程.5/30關(guān)鍵點研析突破解析：關(guān)卡剛放行時，該同學(xué)加速時間t=va=1s，運動距離為x1=at2=1m，然后以2m/s速度勻速運動，經(jīng)4s運動距離為8m，所以第1個5s內(nèi)運動距離為9m，過了第2關(guān)，到第3關(guān)時再用時3.5s，大于2s，所以能過第3關(guān)，運動到第4關(guān)前共用時12.5s，而運動到第12s時，關(guān)卡關(guān)閉，所以被擋在第4關(guān)前，C項正確.答案：C感悟提升：解題過程中注意所要求是哪一段，該段初末狀態(tài)是什么.公式之間能夠相交換算，換算時注意一一對應(yīng)關(guān)系.6/30關(guān)鍵點研析突破7/30關(guān)鍵點研析突破2(多項選擇)(·黃岡市期中調(diào)研)如圖所表示，t=0時，質(zhì)量為m=1kg物體從光滑斜面上A點由靜止開始下滑，經(jīng)過B點后進入水平面(設(shè)經(jīng)過B點前后速度大小不變)，最終停在C點.現(xiàn)將不一樣時刻瞬時速度統(tǒng)計在下表中，由此可知(g=10m/s2)（)A.物體運動過程中最大速度為12m/sB.t=4s時刻物體恰好經(jīng)過B點C.t=15s時刻物體恰好停在C點D.AB間距離小于BC間距離8/30解析：從表中可知物體在斜面上運動加速度,物體在水平面上運動加速度，在B點速度最大，設(shè)為vm,,解得vm=13.3m/s，Δt=2s,t=5s時刻物體恰好經(jīng)過B點，所以A、B兩項均錯；t=15s時刻物體速度為零，A、B間距離為52m=33.3m,B、C間距離102m=66.6m，所以C、D兩項正確．答案：CD9/30關(guān)鍵點研析突破關(guān)鍵點二10/30關(guān)鍵點研析突破11/30關(guān)鍵點研析突破12/30關(guān)鍵點研析突破例2(·黃岡中學(xué)質(zhì)檢)一物體以一定初速度沖上一傾角為θ斜面，結(jié)果最終靜止在斜面上，如圖所表示，在第1s內(nèi)位移為6m,停頓運動前最終1s內(nèi)位移為2m,求：(1)在整個減速運動過程中質(zhì)點位移大?。?2)整個減速過程共用多少時間.思維導(dǎo)引①轉(zhuǎn)變思維角度——逆向思維.②由最終1s內(nèi)位移，求加速度a.③由第1s內(nèi)位移求初速度v0,再求總位移大小，最終由總位移求出總時間.13/30解析:答案:(1)8m(2)2s感悟提升：對勻減速直線運動，若以初速度v0為正向，則a為負值，假如用逆向思維法，則a就得代入正值，所以一定要注意加速度正負號.14/30關(guān)鍵點研析突破3.(多項選擇)(·衡水中學(xué)月考)如圖所表示，小球沿足夠長斜面向上做勻變速運動，依次經(jīng)a、b、c、d抵達最高點e.已知ab＝bd＝6m，bc＝1m，小球從a到c和從c到d所用時間都是2s，設(shè)小球經(jīng)b、c時速度分別為vb、vc，則()A.vb＝m/sB.vc＝3m/sC.de＝3mD.從d到e所用時間為4s15/30解析：小球沿斜面向上做勻減速直線運動，因從a到c和從c到d所用時間相等，故經(jīng)過c點時恰為從a到d所經(jīng)歷時間中間時刻，vc＝xad/2T＝6+6/2×2m/s＝3m/s，選項B正確;因xac＝xab＋xbc＝7m，xcd＝xbd-xbc＝5m，由Δx＝xac-xcd＝aT2得：a＝0.5m/s2，由vb2-vc2＝2axbc可得，vb＝m/s，選項A正確;從c到e所經(jīng)歷時間tce＝vca＝6s，故從d到e所用時間tde＝tce-T＝4s，xde＝atde2＝4m，選項C錯誤，選項D正確.16/30關(guān)鍵點研析突破4.(·中山市三模)如圖所表示，小滑塊在較長斜面頂端，以初速度v0=2m/s,加速度a=2m/s2向下滑，在抵達底端前1s內(nèi)，所滑過距離為L，其中L為斜面長，則(1)小球在斜面上滑行時間為多少?(2)小球抵達斜面底端時速度v是多少?(3)斜面長度L是多少?解析：a=2m/s2,v0=2m/sL=vt×1s+1/2a×(1s)2①vt=v0+at②8L/15=v0t+at2③①②③聯(lián)立得t=2s,L=15m小球在斜面上滑行時間t總=t+1s=3s抵達斜面底端時v=v0+at總=8m/s.答案：(1)3s(2)8m/s(3)15m17/30關(guān)鍵點研析突破關(guān)鍵點三18/30（·湖北八校第一次聯(lián)考）某運動員在一次訓(xùn)練中，100m和200m成績分別為9.69s和19.30s.假定他在100m比賽時從發(fā)令到起跑反應(yīng)時間是0.15s，起跑后做勻加速運動，到達最大速率后做勻速運動.200m比賽時，反應(yīng)時間及起跑后加速階段加速度和加速時間與100m比賽時相同，但因為彎道和體力等原因影響，以后平均速率只有跑100m時最大速率96%.求：(1)加速所用時間和到達最大速率；(2)起跑后做勻加速運動加速度大小.(結(jié)果保留兩位小數(shù))19/30關(guān)鍵點研析突破20/30關(guān)鍵點研析突破21/30關(guān)鍵點研析突破6.(·荊州中學(xué)月考)假設(shè)某次礦難中部分礦工乘坐救生艙由300m深地底升井獲救，若救生艙在升井過程中最大速度為5m/s，加速和減速過程最大加速度均為1m/s2，則救生艙將一名礦工自井底升至井口停下所需時間最少為()A.55sB.60sC.65sD.70s解析：救生艙在升井過程中先加速運動，再勻速運動，最終勻減速運動到停下，設(shè)勻速時間為t，則vm2/2a×2+vmt=h,即52/2×2+5t=300，則t=55s，全過程時間為55s+5×2s=65s，選項C正確.答案：C22/30關(guān)鍵點研析突破7.最近，我國多個城市開始重點治理“中國式過馬路”行為.每年全國因為行人不恪守交通規(guī)則而引發(fā)交通事故上萬起，死亡上千人.只有科學(xué)設(shè)置交通管制，人人恪守交通規(guī)則，才能確保行人生命安全.如圖所表示，停車線AB與前方斑馬線邊界CD間距離為23m.質(zhì)量8t、車長7m卡車以54km/h速度向北勻速行駛，當車前端剛駛過停車線AB，該車前方機動車交通信號燈由綠燈變黃燈.23/30(1)若此時前方C處人行橫道路邊等候行人就搶先過馬路，卡車司機發(fā)覺行人，馬上制動，卡車受到阻力為3×104N.求卡車制動距離；(2)若人人恪守交通規(guī)則，該車將不受影響地駛過前方斑馬線邊界CD.為確保行人安全，D處人行橫道信號燈應(yīng)該在南北向機動車信號燈變黃燈后最少多久變?yōu)榫G燈？解析：此題利用動能定了解答較簡單，也可依據(jù)卡車剎車做勻減速直線運動，應(yīng)用牛頓第二定律和運動學(xué)公式處理問題.已知卡車質(zhì)量m＝8t＝8×103kg、初速度v0＝54km/h＝15m/s.(1)從制動到停頓，已知卡車所受阻力f＝-3×104N，a＝f/m設(shè)卡車制動距離為x1，有0-v02＝2ax1，①代入數(shù)據(jù)解得x1＝30m.②(2)已知車長＝7m，AB與CD距離為x0＝23m.設(shè)卡車駛過距離為x2，D處人行橫道信號燈最少需要經(jīng)過時間Δt后變?yōu)榫G燈，有x2＝x0＋l，③x2＝v0Δt.④聯(lián)立③④式，代入數(shù)據(jù)解得Δt＝2s.答案：(1)30m(2)2s24/30速效提升訓(xùn)練1.如圖所表示，A、B兩物體在同一直線上運動，當它們相距s＝7m時，A在水平拉力和摩擦力作用下，正以4m/s速度向右做勻速運動，而物體B此時速度為10m/s，方向向右，且在摩擦力作用下做勻減速運動，加速度大小為2m/s2.則A追上B用時間為（）A.6sB.7sC.8sD.9s解析：由vt=v0+at,得B物體停頓運動需要時間t=（vt-v0）/a=10/2s=5s,在這一時間段內(nèi)，B位移sB=v0t-1/2at2=10×5m-1/2×2×52m=25m,A位移sA=vt=4×5m=20m，這時A、B之間距離是12m，A物體還需要3s才能趕上B，所以C選項正確.答案：C25/302.某航母跑道長200m.飛機在航母上滑行最大加速度為6m/s2，起飛需要最低速度為50m/s.那么，飛機在滑行前，需要借助彈射系統(tǒng)取得最小初速度為()A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s解析：由運動學(xué)公式v2-v02＝2ax，得v0＝＝10m/s，所以B項正確.答案：B26/30速效提升訓(xùn)練3.甲、乙兩輛汽車都從靜止出發(fā)做加速直線運動，加速度方向一直不變.在第1段時間間隔內(nèi)，兩輛汽車加速度大小不變，汽車乙加速度大小是甲2倍；在接下來相同時間間隔內(nèi)，汽車甲加速度大小增加為原來2倍，汽車乙加速度大小減小為原來二分之一.求甲、乙兩車各自在這兩段時間間隔內(nèi)走過總旅程之比.27/30解析：解法1：基本公式法．設(shè)汽車甲在第1段時間間隔末(時刻t0)速度為v，第1段時間間隔內(nèi)行駛旅程為s1，加速度為a；在第2段時間間隔內(nèi)行駛旅程為s2．由運動學(xué)公式得v=at0s1=1/2at02s2=vt0+1/2(2a)t02設(shè)汽車乙在t0時刻速度為v′，在第1、2段時間間隔內(nèi)行駛旅程分別為s1′、s2′，一樣有v′=(2a)t0s1′=1/2(2a)t02s2′=v′t0+1/2at02設(shè)甲、乙兩車行駛總旅程分別為s、s′，則有s=s1+s2s′=s1′+s2′聯(lián)立以上各式解得，兩車行駛總旅程之比s/s′=5/728/30解