课件2014届高考物理二轮复习课件专题1 第2单元 匀变速直线运动的规律

想一想 如图121所示，一质点由A点出发，以初速度v 0 做匀变速直线运动，经过时间t s到达B点，设其加速度大 小为a。 图121 匀变变速直线线运动动的规规律 超链 接 (1)若质点做匀加速直线运动，则质点在B点的速度及 AB间距应如何表示。 (2)若质点做匀减速直线运动，则质点在B点的速度及 AB间距应如何表示。 1匀变速直线运动 (1)定义：沿着一条直线，且 不变的运动。 (2)分类： 匀加速直线运动，a与v 0方向 。 匀减速直线运动，a与v 0方向 。 记一记 加速度 相同 相反 (1)速度公式： 。 (2)位移公式： 。 (3)速度位移关系： 。 v v 0at v 2 v 022ax 试一试 1一辆汽车在笔直的公路上以72 km/h的速度行驶，司机 看见红色交通信号灯便踩下制动器，此后汽车开始减 速，设汽车做匀减速运动的加速度为5 m/s2。 (1)开始制动后2 s时，汽车的速度为多大？ (2)前2 s内汽车行驶了多少距离？ (3)从开始制动到完全停止，汽车行驶了多少距离？ 答案：(1)10 m/s (2)30 m (3)40 m 想一想 如图122所示，一物体在做匀加速直线运动， 加速度为a，在A点的速度为v 0，物体从A到B和从B到C 的时间均为T，则物体在B点和C点的速度各是多大？物 体在AC 阶段的平均速度多大？此过程平均速度与B点 速度大小有什么关系？xBC与xAB的差又是多大？ 图122 匀变速直线运动的推论 记一记 xaT2 1匀变速直线运动的两个重要推论 (2) ，某段时间的中间时刻的瞬时速度 等于该段时间内的平均速度。 2初速度为零的匀变速直线运动中的几个重要结 论 (1)1T末，2T末，3T末瞬时速度之比为： v1v2v3vn 。 123n 12232n2 135(2n1) 。 试一试 2(2012佛山一模)如图123所示， 一小球从A点由静止开始沿斜面向 下做匀变速直线运动，若到达B点时 速度为v ，到达C点时速度为2 v ，则xABxBC等于 ( ) A11 B12 C13 D14 解析：由vat， v B v ， v C2 v可知， tABtBC， 又v A0，故xABxBC13。C正确。 图123 答案：C 对匀变速直线运动规律的理解和应用 (1)正、负号的规定： 直线运动可以用正、负号表示矢量的方向，一般 情况下，我们规定初速度的方向为正方向，与初速度同 向的物理量取正值，反向的物理量取负值，当v 00时 ，一般以a的方向为正方向。 (2)物体先做匀减速直线运动，速度减为零后又反 向做匀加速直线运动，全程加速度不变，对这种情况可 以将全程看做匀变速直线运动，应用基本公式求解。 例1 质点做匀减速直线运动，在第1 s内位移为6 m ，停止运动前的最后1 s内位移为2 m，求： (1)在整个减速运动过程中质点的位移大小； (2)整个减速过程共用的时间。 审题指导 (1)质点匀减速直线运动到停止可看做初速度为零的 反向匀加速直线运动。 (2)应用位移公式时注意v 0与a的符号。 答案 (1)8 m (2)2 s 尝试解题 解决运动学问题的基本思路 两类匀减速直线运动问题的区别 (1)刹车类问题：指匀减速到速度为零后即停止运动 ，加速度a突然消失，求解时要注意确定其实际运动时间 。如果问题涉及最后阶段(到停止运动)的运动，可把该阶 段看成反向的初速度为零、加速度不变的匀加速直线运 动。 (2)双向可逆类：如沿光滑斜面上滑的小球，到最高 点后仍能以原加速度匀加速下滑，全过程加速度大小、 方向均不变，故求解时可对全过程列式，但必须注意x、 v 、a等矢量的正负号及物理意义。 超链接 例2 (2012合肥模拟)飞机着陆后以6 m/s2的加速 度做匀减速直线运动，其着陆速度为60 m/s，求： (1)它着陆后12 s内滑行的位移x； (2)整个减速过程的平均速度(用两种方法求解)； (3)静止前4 s内飞机滑行的位移x。 审题指导 (1)确定飞机滑行的总时间。 (2)判断飞机着陆后12 s内的运动规律。 尝试解题 答案 (1)300 m (2)30 m/s (3)48 m 远离刹车类问题的陷阱 求解汽车刹车类问题时，一定要认真分析清楚 汽车的运动过程，一般都是先判断刹车时间或刹车 位移，即判定汽车在给定时间内或位移内是否已停 止，千万不能乱套公式。 多阶段匀变速直线运动问题 对于多运动阶段问题的分析要注意以下几点： (1)准确选取研究对象，根据题意画出物体在各阶 段的运动示意图，直观呈现物体的运动过程。 (2)明确物体在各阶段的运动性质，找出题目给定 的已知量、待求未知量以及中间量。 (3)合理选择运动学公式，列出物体在各阶段的运 动方程，同时列出物体各阶段间的关联方程。 (4)匀变速直线运动涉及的公式较多，各公式相互联系 ，大多数题目可一题多解，解题时要开阔思路，通过分析 、对比，根据已知条件和题目特点适当地拆分、组合运动 过程，选取最简捷的解题方法。 例3 甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动 ，加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内，两辆汽车 的加速度大小不变，乙汽车的加速度大小是甲汽车的两倍 ；在接下来的相同时间间隔内，甲汽车的加速度大小增大 为原来的两倍，乙汽车的加速度大小减小为原来的一半。 求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比 。 审题指导 第一步：抓关键点 关键点 获取信息 加速度方向一直不变 两车的速度一直增加 相同时间间隔t1t2 第一段时间：a甲a， a乙2a 第二段时间：a甲2a， a乙a 甲汽车做加速度为a的匀加速直线运动， 乙汽车做加速度为2a的匀加速直线运动 甲汽车做加速度为2a的匀加速直线运动， 乙汽车做加速度为a的匀加速直线运动 第二步：找突破口 每辆车都经历了两个不同的运动阶段，即，第一阶 段做初速度为零的匀加速运动；第二阶段以第一阶段的 末速度作为初速度做匀加速直线运动。明白了运动过程 后，分别求每段位移，求总位移，即可求出待求量。 尝试解题 多过程匀变速直线运动的处理方法 多过程的匀变速直线运动，注意分段应用匀变速 直线运动的规律列方程的解题策略，这就是数学中的分 段函数思想在物理中的应用。注意设而不解的解题策略 ，解题过程中设一些未知量，通过加、减或乘、除消元 的方法得出需要求得的量。 典例 (16分)驾驶证考试中的路考，在即将结束时要进 行目标停车，考官会在离停车点不远的地方发出指令，要求将 车停在指定的标志杆附近，终点附近的道路是平直的，依次有 编号为A、B、C、D、E的5根标志杆，相邻杆之间的距离L 12.0 m，如图124所示。一次路考中，学员甲驾驶汽车，学 员乙坐在后排观察并记录时间， 图124 超链接 (1)刹车前汽车做匀速运动的速度大小v 0及汽车开始刹 车后做匀减速直线运动的加速度大小a； (2)汽车停止运动时车头前端面离D杆的距离。 第一步：审题干，抓关键信息 关键点 获取信息 停车过程计时起点、汽车前端面距O点为2m 反应时间内汽车做匀速运动 汽车到B、C的匀减速运动的时间为汽车过B、C的时间减 去反应时间 学员乙过B、C杆之前汽车一直运动而未停止 第二步：审设问，找问题的突破口 第三步：三定位，将解题过程步骤化 第四步：求规范，步骤严谨不失分 考生易犯错误 (1)在中误将tB和tC作为汽车匀减速运动的总时 间，而没有考虑tB和tC中包含反应时间t，造成失分。 (2)在中误将汽车的位移x72 m作为汽车车头前 端面距O点的距离，从而得出汽车停止运动时车头前端 面距D杆8 m的结果，而实际上，x72 m为学员乙距O 点的距离，乙离车头前端面的距离为2.0 m。 随堂巩固落实 1飞机的起飞过程是从静止出发，在直跑道上加速前 进，等达到一定速度时离地。已知飞机加速前进的路程 为1 600 m，所用的时间为40 s。假设这段运动为匀加速 运动，用a表示加速度， v表示离地时的速度，则 ( ) Aa2 m/s2， v80 m/s Ba1 m/s2， v40 m/s Ca80 m/s2， v40 m/sDa1 m/s2， v80 m/s 答案：A 2汽车进行刹车试验，若速率从8 m/s匀减速至零，需用 时间1 s，按规定速率为8 m/s的汽车刹车后拖行路程不得超 过5.9 m，那么上述刹车试验的拖行路程是否符合规定( ) A拖行路程为8 m，符合规定 B拖行路程为8 m，不符合规定 C拖行路程为4 m，符合规定 D拖行路程为4 m，不符合规定 答案：C 3空军特级飞行员李峰驾驶歼十战机执行战术机动任 务，在距机场54 km、离地1 170 m高度时飞机发动机 停车失去动力。在地面指挥员的果断引领下，安全迫 降机场，成为成功处置国产单发新型战机空中发动机 停车故障、安全返航第一人。若飞机着陆后以6 m/s2的 加速度做匀减速直线运动，若其着陆速度为60 m/s，则 它着陆后12 s内滑行的距离是 ( ) A288 m B300 m C150 m D144 m 解析：先求出飞机着陆后到停止所用时间t。由v v 0at，得t(v v 0)/a(060)/(6) s10 s，由此 可知飞机在12 s内不是始终做匀减速运动，它在最后2 s内是静止的。故它着陆后12 s内滑行的距离为x v 0t at2/26010 m(6)102/2 m300 m。 答案：B 4质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x5tt2 (各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点 ( ) A第 1 s 内的位移是 5 m B前 2 s 内的平均速度是 6 m/s C任意相邻的 1 s 内位移差都是1 m D任意 1 s 内的速度增量都是 2 m/s 答案：D 5(2012长沙模拟)一个从静止开始做匀加速直线运动的 物体，从开始运动起，连续通过三段位移的时间分别 是1 s、2 s、3 s，这三段位移的长度之比和这三段位 移上的平均速度之比分别是( ) A12232,123 B12333,12232 C123,111 D135,123 解析：物体从静止开始做匀加速直线运动，相等时间位 移的比是135(2n1)，2 s通过的位移可看成第2 s 与第3 s的位移之和，3 s通过的位移可看成第4 s、第5 s与 第6 s的位移之和，因此这三段位移的长度之比为1827 ，这三段位移上的平均速度之比为149，故选B。 答案：B 6(2013郑州模拟)我国歼15战机已能在辽宁号航母上 成功起降，该航空母舰飞行甲板长度为L300 m，歼 15战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度为 a4.5 m/s2，飞机速度要达到v60 m/s才能安全起飞 。 (1)如果航空母舰静止，战斗机被弹射装置弹出后开始 加速，要保证飞机起飞安全，战斗机被弹射装置弹出 时的速度至少是多大？ (2)如果航空母舰匀速前进，在没有弹射装置的情况下 ，要保证飞机安全起飞，航空母舰前进的速度至少是 多大？ 答案：(1)30 m/s (2)8 m/s 课时跟踪检测 见“课时跟踪检 测（二）” （给有能力的学生加餐） 1某乘客用手表估测火车的加速度，他先观测3分钟， 发现火车前进了540 m；隔3分钟后又观测1分钟，发现火 车前进了360 m，若火车在这7分钟内做匀加速直线运动 ，则这列火车加速度大小为 ( ) A0.03 m/s2 B0.01 m/s2 C0.5 m/s2 D0.6 m/s2 答案：B 2酒后驾驶会导致许多安全隐患，是因为驾驶员的反应 时间变长，反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动 的时间。下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采 取制动的时间内汽车行驶的距离，“制动距离”是指驾驶 员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时 的加速度大小都相同)。 速度(m/s) 思考距离/m制动距离/m 正常酒后正常酒后 15 20 25 7.5 10.0 12.5 15.0 20.0 25.0 22.5 36.7 54.2 30.0 46.7 x A驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 s B若汽车以20 m/s的速度行驶时，发现前方40 m处 有险情，酒后驾驶不能安全停车 C汽车制动时，加速度大小为10 m/s2 D表中x为66.7 答案：C 3(2012银川联考)某同学欲估算飞机着陆时的速度，他 假设飞机停止运动前在平直跑道上做匀减速运动，飞 机在跑道上滑行的距离为x，从着陆到停下来所用的 时间为t。实际上，飞机的速度越大，所受的阻力越大 ，则飞机着陆时的速度应是 ( ) 解析：飞机着陆若做匀减速直线运动，加速度为a， 末速度为零，则飞机着陆时的速度应是v2x/t，实际 上，飞机速度越大，所受阻力越大，飞机着陆实际是 做加速度减小的减速直线运动，作出vt图象可知， 飞机着陆时的速度应是v2x/t；C正确。 答案：C 4.如图1所示，木块A、B并排且固定在水 平桌面上，A的长度是L，B的长度是 2L，一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A，以速度v2 穿出B，子弹可视为质点，其运动视为匀变速直线运 动，则子弹穿出A时的速度为 ( ) 图1 答案：C 5(2011安徽高考)一物体做匀加速直线运动，通过一段 位移x所用的时