年高考物理二轮压轴突破专题1运动图象及匀变速直线运动常考的3个问题(选择题或计算题)教案

第1讲运动图象及匀变速直线运动常考的3个问题(选择题或计算题)主要题型：选择题或计算题难度档次：中档难度，以v－t图象为中心，通过相关的力学概念与规律，延伸到x－t、a－t、F－t等图象．属于小综合题．一般涉及5～6个知识点，以简单分析或计算为主．,高考热点一、匀变速直线运动的规律1．基本公式eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(速度公式：v＝Ｗ.,位移公式：x＝Ｗ.,位移速度关系式：v2－veq\o\al(2,0)＝Ｗ.))2．基本推论(1)逐差公式：Δx＝______，可以推导出xm－xn＝________________________________________________________________________.(2)平均速度公式：v＝________＝veq\s\do9(\f(t,2)).3．初速度为零的匀变速直线运动(1)从开始运动计时，在连续相等的各段时间内通过的位移之比为：x1∶x2∶x3∶…∶xn＝________________________________________________________________________.(2)从开始运动计时，通过连续相等的位移所用的时间之比为：t1∶t2∶t3∶…∶tn＝________________________________________________________________________.二、图象问题x－t图象v－t图象图象斜率速度加速度纵截距初始位置x0初速度v0图象与t轴所围面积位移特例匀速直线运动倾斜直线与时间轴平行的直线匀变速直线运动抛物线倾斜直线状元微博名师点睛1．以上各公式均只适用于匀变速直线运动，应用时一般要以初速度方向为正方向．\b\lc\(\a\vs4\al\co1())\b\lc\(\a\vs4\al\co1())课堂笔记常考问题1图象的理解及应用图1－1【例1】(2022·上海单科，18)如图1－1为质量相等的两个质点A、B在同一直线上运动的v－t图象．由图可知()．A．在t时刻两个质点在同一位置B．在t时刻两个质点速度相等C．在0～t时间内质点B比质点A的位移大D．在0～t时间内合外力对两个质点做功相等解析由v－t图象的意义可知t时刻A、B两质点速度相同，B项正确．再结合动能定理可知D项正确．v－t图中面积表示对应时间内的位移，由图知0～t时间内质点B比A位移大，C项正确．由于两质点的初始位置不确定，故不能确定t时刻两质点在同一位置，A错误．答案BCD考查了①对v－t图象的理解及应用；②动能定理的应用；③从图象获得信息结合所学规律分析综合处理问题的能力．图1－2甲、乙两物体在同一地点，沿同一直线运动，其速度－时间图象如图1－2所示，则()．A．甲物体比乙物体早出发2sB．第4s末是甲、乙两物体从出发后到第1次相遇前相距最远的时刻C．在6s末，甲、乙两物体相遇D．甲、乙两物体加速时，甲物体的加速度小于乙物体的加速度,借题发挥●运动学图象“六看”运动学图象主要有x－t图象和v－t图象，运用运动学图象解题时要做到：一看“轴”二看“线”三看“斜率”四看“面积”五看“截距”六看“特殊点”●思维模板：解图象类问题关键在于将图象与物理过程对应起来，通过图象的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息，对运动过程进行分析，从而解决问题．●多物体图象中的关联把两个物体的运动放在同一个v－t图象中，比较其速度、加速度及位移，分析是否相遇等，除参考应用上述各种方法外，还应特别注意两点．(1)结合图象弄清位移、速度、加速度的正负．(2)在图象中确定两物体运动的位移关联、时间关联、速度关联等．常考问题，JZ]运动学公式的灵活应用(选择题)【例2】(2022·安徽理综，16)一物体做匀加速直线运动，通过一段位移Δx所用的时间为t1，紧接着通过下一段位移Δx所用的时间为t2，则物体运动的加速度为()．\f(2Δx（t1－t2）,t1t2（t1＋t2）) \f(Δx（t1－t2）,t1t2（t1＋t2）)\f(2Δx（t1＋t2）,t1t2（t1－t2）) \f(Δx（t1＋t2）,t1t2（t1－t2）)本题考查了匀变速直线运动规律，主要考查学生的理解能力和推理能力．一辆汽车沿着一条平直的公路行驶，公路旁边有与公路平行的一行电线杆，相邻电线杆间的间隔均为50m，取汽车驶过某一根电线杆的时刻为零时刻，此电线杆作为第1根电线杆，此时刻汽车行驶的速度大小v1＝5m/s，假设汽车的运动为匀加速直线运动，10s末汽车恰好经过第3根电线杆，则下列说法中正确的是()．A．汽车运动的加速度大小为1m/s2B．汽车继续行驶，经过第7根电线杆时的瞬时速度大小为25m/sC．汽车在第3根至第7根电线杆间运动所需的时间为20sD．汽车从第3根至第7根电线杆间的平均速度为大小为20m/s,以题说法1．匀变速直线运动常用的解题方法2．解题的基本步骤常考问题3匀变速直线运动规律的应用(计算题)【例3】某消防员在一次执行任务过程中，从10m长的直杆顶端从静止开始匀加速下滑，加速度大小a1＝8m/s2，然后立即匀减速下滑，减速时加速度大小a2＝4m/s2，落地时速度不许超过4m/s，把消防员看成质点，求下滑全过程最短时间．教你一招：过程分析规范解答根据阶段1，由运动学公式可得：veq\o\al(2,m)＝2a1h1，①根据阶段2，由运动学公式还可得：veq\o\al(2,m)－v2＝2a2h2，②且根据已知条件直杆长10m，可得：h1＋h2＝10m，③由①②③得：vm＝eq\r(\f(（h1＋h2）＋\f(v2,2a2),\f(1,2a1)＋\f(1,2a2)))＝8m/s，阶段1用时t1，阶段二用时t2，根据运动学公式有：t1＝eq\f(vm,a1)＝1s，t2＝－eq\f(v－vm,a2)＝1s，下滑全程最短时间为：t1＋t2＝2s.某天，张叔叔在上班途中沿人行道向一公交车站走去，发现一辆公交车正从身旁的平直公路驶过，此时，张叔叔的速度是1m/s，公交车的速度是15m/s，他们距车站的距离为50m．假设公交车在行驶到距车站25m处开始刹车，刚好到车站停下，停车10s后公交车又启动向前开去．张叔叔的最大速度是6m/s，最大起跑加速度为m/s2，为了安全乘上该公交车，他用力向前跑去，求：(1)公交车刹车过程视为匀减速运动，其加速度大小是多少？(2)分析张叔叔能否在该公交车停在车站时安全上车．阅卷感悟错因档案1．不善于分析多过程问题．2．不能建立物体的运动情景．3．找不出两运动过程的衔接点．应对策略运动学问题解题流程四步走1．确定研究对象、参照系、坐标系及正方向．2．分析运动过程．3．分析过程联系，找到求解线索．4．列方程组求解．课堂笔记信息聚焦近期，从酒驾问题到“我爸是李刚”到“高晓松事件”，酒驾问题逐渐引起社会公众的关注．据悉，大约50%～60%的交通事故与酒后驾驶有关，酒后驾驶已经被列为车祸致死的主要原因．在中国，每年由于酒后驾车引发的交通事故达数万起；而造成死亡的事故中50%以上都与酒后驾车有关，酒后驾车的危害触目惊心，已经成为交通事故的第一大“杀手”．链接高考以醉酒驾驶为素材，考查运动学、电学的知识．●题型一考查匀变速直线运动知识的实际应用能力，是素质教育在考试中的体现．●题型二以酒驾问题涉及到的酒精测试仪为材料，考查传感器与动态电路分析，考生切不可被材料迷惑，一定要透过材料看清本质．题型一考查匀变速直线运动【典例1】酒后驾驶会导致许多安全隐患，这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”是指驾驶员发现情况到采取制动的时间内汽车的行驶距离；“制动距离”是指驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动加速度都相同)．速度(m/s)思考距离(m)制动距离(m)正常酒后正常酒后152025分析上表可知，下列说法不正确的是()．A．驾驶员正常情况下反应时间为sB．驾驶员酒后反应时间比正常情况慢sC．驾驶员采取制动措施后汽车加速度大小为m/s2D．当车速为25m/s时，发现前方60m处有险情，酒驾者不能安全停车解析反应时间＝思考距离÷车速，因此正常情况下反应时间为s，酒后反应时间为1s，故A、B正确；设汽车从开始制动到停车的位移为x，则x＝x制动－x思考，根据匀变速直线运动公式：v2＝2ax，解得a＝eq\f(v2,2（x制动－x思考）)＝m/s2，C错；根据表格，车速为25m/s时，酒后制动距离为m>60m，故不能安全停车，D正确．答案C题型二考查电路与传感器问题图1－3【典例2】酒精测试仪利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，这种传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化．在如图1－3所示的电路中，R和R0为定值电阻，传感器的电阻值r′与酒精浓度c成反比，那么电压表示数U与酒精浓度c的对应关系是()．A．U越大，表示r′越大，c越大，c与U不成正比B．U越大，表示r′越小，c越大，c与U成正比C．U越小，表示c越小，c与U成正比D．U越大，表示c越大，c与U不成正比解析根据闭合电路中串联电阻的电压分布，有eq\f(U,E)＝eq\f(R0,R0＋R＋r＋r′)，可得：U＝eq\f(ER0,R0＋R＋r＋r′)，且根据r′＝eq\f(k,c)，有U＝eq\f(ER0,R0＋R＋r＋\f(k,c))，(k为常数)显然：U越大，表示r′越小，c越大，c与U不成正比，D正确．答案D1．(2022·山东基本能力，64)假如轨道车长度为22cm，记录仪记录的信号如图1－4所示，则轨道车经过该监测点的速度为()．图1－4A．cm/s B．cm/sC．22cm/s D．220cm/s图1－52．(2022·长春第一次调研)甲、乙两车某时刻由同一地点，沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移图象如图1－5所示，图象中的OC与AB平行，CB与OA平行，则下列说法中正确的是()．A．t1到t2时刻两车的距离越来越远B．0～t3时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度C．甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度D．t3时刻甲车在乙车的前方图1－63．(2022·西安五校联考)测速仪安装有超声波发射和接收装置，如图1－6所示，图中B为测速仪，A为汽车，两者相距335m，当B向A发出超声波的同时，A由静止开始做匀加速直线运动．当B接收到反射回来的超声波信号时，A、B相距355m，已知超声波在空气中传播的速度为340m/s，则汽车的加速度大小为()．A．20m/s2 B．10m/s2C．5m/s2 D．无法确定4．沙尘暴天气会严重影响交通．有一辆卡车以54km/h的速度匀速行驶，司机突然模糊看到正前方十字路口一个老人跌倒(若没有人扶起他)，该司机刹车的反应时间为s，刹车后卡车匀减速前进，最后停在老人前m处，避免了一场事故．已知刹车过程中卡车加速度大小为5m/s2，则()．A．司机发现情况后，卡车经过3s停下B．司机发现情况时，卡车与该老人的距离为33mC．从司机发现情况到停下来过程中卡车的平均速度为11m/sD．若卡车的初速度为72km/h，其他条件都不变，则卡车将撞到老人【高考必备】一、＋atv0t＋eq\f(1,2)at22ax2.(1)aT2(m－n)aT2(2)eq\f(v0＋v,2)3.(1)1∶3∶5∶…∶(2n－1)(2)1∶(eq\r(2)－1)∶(eq\r(3)－eq\r(2))∶…∶(eq\r(n)－eq\r(n－1))【常考问题】预测1B[甲、乙两物体是同地出发，甲在前2s内速度为零，即静止不动，则乙物体比甲物体先出发2s，选项A错误；第4s末，甲、乙两物体的速度相等，此时是第1次相遇前两物体相距最远的时刻，选项B正确；6s末，甲、乙两物体的位移不相等，故两物体不会相遇，选项C错误；甲、乙两物体加速时，由图象可知：a乙＝1m/s2，a甲＝2m/s2，即甲物体的加速度大于乙物体的加速度，选项D错误．]【例2】A[物体做匀变速直线运动，其运动示意图如下图所示，由匀变速直线运动规律：eq\x\to(v)＝veq\f(t,2)＝eq\f(x,t)知：eq\x\to(v)1＝eq\f(Δx,t1)，①eq\x\to(v)2＝eq\f(Δx,t2)，②由匀变速直线运动速度公式v＝v0＋at知，eq\x\to(v)2＝eq\x\to(v)1＋a·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(t1＋t2,2)))，③①②③式联立解得a＝eq\f(2Δxt1－t2,t1t2t1＋t2).]预测2ABD[由做匀加速直线运动的位移规律x＝v0t＋eq\f(1,2)at2知汽车运动的加速度大小为1m/s2，A正确；由v2－veq\o\al(2,0)＝2ax知汽车经过第7根电线杆时的瞬时速度大小为25m/s，B正确；由v＝v0＋at知汽车从第1根至第7根电线杆用时为20s，所以从第3根至第7根电线杆用时为10s，C错误；由eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)知汽车从第3根至第7根电线杆间的平均速度大小为20m/s，D正确．]预测3解析(1)公交车的加速度a1＝eq\f(0－v\o\al(2,1),2s1)＝－eq\f(0－152,2×25)m/s2＝－m/s2(2)公交车从相遇处到开始刹车用时t1＝eq\f(s1－s2,v1)＝eq\f(25,15)s＝eq\f(5,3)s公交车刹车过程中用时t2＝eq\f(0－v1,a1)＝eq\f(10,3)s张叔叔以最大加速度达到最大速度用时t3＝eq\f(v3－v2,a2)＝eq\f(6－1,s＝2