江苏省徐州市王杰中学高考物理一轮复习 匀变速直线运动的规律及应用学案（二）(1).doc

江苏省徐州市王杰中学2014高考物理一轮复习 匀变速直线运动的规律及应用学案（二）【学习目标】 班级 姓名 1熟练掌握匀变速直线运动规律及应用2理解自由落体运动和竖直上抛运动的规律，熟练应用其分析解决有关问题【双基回顾】一匀变速直线运动的初速为零时t秒末，2t秒末，3t秒末，瞬时速度之比：v1：v2：v3vn=_t秒内，2t秒，3t秒内，nt秒内位移之比为：s1：s2：s3sn=_在连续相等时间内位移之比为：s：s：ssn=_注意1：做匀减速直线运动的物体可能出现的三种情景：只能前进不能返回；能前进也能返回且加速度一样；能前进也能返回，但加速度不同。2：对匀减速运动（特别是末速度为零时）可运用运动的反演规律。二自由落体运动和竖直上抛运动1自由落体运动：（1）定义： 。（2）性质：它是v0=0，a=g的匀加速直线运动。（3）规律：基本规律： 、 初速度为0的匀加速直线运动的一切规律对于自由落体运动都适用。2竖直上抛运动 （1）定义：有一个竖直向上的初速度0；运动过程中只受重力作用，加速度为竖直向下的重力加速度g。（2）性质：是坚直向上的，加速度为重力加速度g的匀减速直线运动。（3）竖直上抛运动的规律：竖直上抛运动是加速度恒定的匀变速直线运动，若以抛出点为坐标原点，竖直向上为坐标轴正方向建立坐标系，其位移与速度公式分别为 、 （4）最大高度 、上升时间 【典例探究】【例1】一个质点从静止开始做匀加速直线运动，已知它在第4s内的位移是14m，求它前进72m所用的时间 【变式训练1】一观察者站在第一节车厢前端，当列车从静止开始做匀加速运动时( )a每节车厢末端经过观察者的速度之比是1b每节车厢末端经过观察者的时间之比是135nc在相等时间里经过观察者的车厢数之比是135d在相等时间里经过观察者的车厢数之比是123【变式训练2】如图所示，水平传送带a、b两端点相距x4 m，以v02 m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放在a点处，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4，g取10 m/s2.由于小煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕小煤块从a运动到b的过程中( )a所用的时间是 s b所用的时间是2.25 sc划痕长度是4 m d划痕长度是0.5 m【例3】长1米的杆子，在下端的其正下方h=10m处有一长为2m的无底圆筒，剪断悬线下落，问杆子通过圆筒需要多长时间？若剪断悬线后1s释放圆筒，则直杆穿过圆筒所用的时间为多少？【变式训练3】在学习了伽利略对自由落体运动的研究后，甲同学给乙同学出了这样一道题：一个物体从塔顶落下(不考虑空气阻力)，物体到达地面前最后一秒内通过的位移为整个位移的9/25，求塔高h(取g=10 m/s2).乙同学的解法：根据得物体在最后1 s内的位移再根据得h=13.9 m，乙同学的解法是否正确？如果正确说明理由，如果不正确请给出正确解析过程和答案.【例4】在竖直的井底，将一物块以11 m/s的速度竖直地向上抛出，物块经过井口时被人接住，在被人接住前1 s内物块的位移是4 m，位移方向向上，不计空气阻力，g取10 m/s2，求：(1)物块从抛出到被人接住所经历的时间；(2)此竖直井的深度.【变式训练4】在北京奥运会上，一跳水运动员从离水面10 m高的平台上向上跃起，举双臂直体离开台面，此时重心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0.45 m达到最高点，落水时身体竖直，手先入水，从离开平台到手接触水面，运动员可以用于完成动作的时间为多长？在此过程中，运动员水平方向的运动忽略不计，运动员可视作全部质量集中在重心的一个质点，取g10 m/s2.【反馈练习】（ ）1物体从斜面顶端由静止开始滑下，经t s到达中点，则物体 从斜面顶端到底端共用时间为asb.sc.2t s d.t s（ ）2物体从静止开始做匀加速直线运动,第3 s内通过的位移是3 m,则 a第3 s内的平均速度是3 m/s b物体的加速度是1.2 m/s2 c前3 s内的位移是6 m d3 s末的速度是4 m/s（ ）3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157.515.022.530.02010.020.036.746.72512.525.054.2x分析上表可知，下列说法不正确的是a驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5sb若汽车以20m/s的速度行驶时，发现前方40m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10m/s2 d表中x为66.7（ ）4磕头虫是一种不用足跳但又善于跳高的小甲虫当它腹朝天、背朝地躺在地面时，将头用力向后仰，拱起体背，在身下形成一个三角形空区，然后猛然收缩体内背纵肌，使重心迅速向下加速，背部猛烈撞击地面，地面反作用力便将其弹向空中弹射录像显示，磕头虫拱背后重心向下加速(视为匀加速)的距离大约为0.8 mm，弹射最大高度为24 cm.而人原地起跳方式是，先屈腿下蹲，然后突然蹬地向上加速，假想加速度与磕头虫加速过程的加速度大小相等，如果加速过程(视为匀加速)重心上升高度为0.5 m，那么人离地后重心上升的最大高度可达(空气阻力不计，设磕头虫撞击地面和弹起的速率相等)a150 mb75 m c15 m d7.5 m（ ）5有一个物体开始时静止在o点，先使它向东做匀加速直线运动，经过5 s，使它的加速度方向立即改为向西，加速度的大小不改变，再经过5 s，又使它的加速度方向改为向东，但加速度大小不改变，如此重复共历时20 s，则这段时间内a物体运动方向时而向东时而向西 b物体最后静止在o点c物体运动时快时慢，一直向东运动 d物体速度一直在增大6因测试需要,一辆汽车在某雷达测速区沿平直路面从静止开始匀加速一段时间后,又接着做匀减速运动直到最后停止.下表中给出了雷达测出的各个时刻对应的汽车速度数值.求： (1)汽车匀加速和匀减速两阶段的加速度a1、a2分别是多少？ (2)汽车在该区域行驶的总位移x是多少？时刻/s01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.0速度/ms-103.06.09.012.010.08.06.04.02.00参考答案：【例1】【解析】解法一：第4s 内的位移是质点在前4s 内位移与前3s内位移之差，即sivs4s3a42a3214 m 解得 a4m/s2解法二：应用初速度为零的匀加速直线运动的比例关系求解：sisiv17得：si2 m又由 t2得：s1s212t26 s【例2】【答案】：设汽车甲在第一段时间间隔末（时刻t0）的速度为v，第一段时间间隔内行驶的路程为s1，加速度为a，在第二段时间间隔内行驶的路程为s2。由运动学公式得v= vt0 设汽车乙在t0时刻的速度为v/，在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为、。同样有v/=2 v/t0设甲乙两车行驶的总路程分别为s、s/，则有联立以上各式解得，甲乙两车各自行驶的总路程之比为【变式训练2】bd【解析】 小煤块先加速后匀速，加速阶段的时间：t10.5 s，小煤块位移为：x1gt0.5 m，传送带位移为：x2v0t11 m，所以划痕长度是x2x10.5 m，d对；小煤块匀速阶段的时间为：t21.75 s，故小煤块从a运动到b的时间是：tt1t22.25 s，b对【变式训练3】【答案】见详解【详解】乙同学的解法不正确.根据题意画出运动过程示意图，设物体从塔顶落到地面所经历时间为t，通过位移为h，物体在(t-1)秒内的位移为h.据自由落体运动规律，有 (3分) (3分)由题意得 (3分)联立以上各式解得h=125 m (3分)【例4】【答案】 (1)1.2 s (2)6 m 【详解】(1)设被人接住前1 s时刻物块的速度为v，则有：即解得v=9 m/s.则物块从抛出到被人接住所用总时间为(2)竖直井的深度为【变式训练4】【答案】1.7 s【详解】如图9所示，从平台跃起，到手接触水面，运动员重心的高度变化为h10 m解法1：将整个过程分上升和下降两个阶段考虑，设运动员跃起的初速度为v0，则hv0 m/s3 m/s故上升时间为：t10.3 s设运动员从最高点到手接触水面所用时间为t2，则：gthht2 s1.4 s故用于完成动作的时间t为tt1t21.7 s综上所述，本题正确的答案为1.7 s解法2：运动员的整个运动过程为竖直上抛运动，设总时间为t，由于运动员入水时位于跃起位置下方10 m处，故该过程中位移为xh，即：xv0tgt2h其中v03 m/s代入数据得：5t2t100t s1.7 s(另一根舍去)3c【解析】 “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，这段时间车是匀速运动的，驾驶员酒后反应时间t1 s s s1 s，驾驶员正常反应时间t2 s s s0.5 s，所以驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 s，a对；“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离，由表格可见，速度为20 m/s时，制动距离46.7 m，故b对；汽车制动时的加速度大小都相同，按速度为15 m/s时计算：a m/s27.5 m/s2，故c错；表中x m25.0 m66.7 m，因此d对，本题选不正确的，所以选c.4a【解析】 磕头虫向下运动