2020屆高考物理一輪 專(zhuān)題02 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律學(xué)案 新課標(biāo)

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1、2020屆高三新課標(biāo)物理一輪原創(chuàng)精品學(xué)案 專(zhuān)題02 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 教學(xué)目標(biāo)：1．掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律和一些重要推論； 2．應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律和重要推論解決實(shí)際問(wèn)題。 本講重點(diǎn)：1．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律 2．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用 本講難點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用 考點(diǎn)點(diǎn)撥：1．勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基本應(yīng)用 2．常用的重要推論及其應(yīng)用 3．追及和相遇問(wèn)題 第一課時(shí) 2、勻變速直線運(yùn)動(dòng)中幾個(gè)常用的結(jié)論 ①Δs=aT 2，即任意相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差相等?？梢酝茝V到sm-sn=（m-n）aT 2 ②

2、，某段時(shí)間的中間時(shí)刻的即時(shí)速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度。 ，某段位移的中間位置的即時(shí)速度公式（不等于該段位移內(nèi)的平均速度）。 可以證明，無(wú)論勻加速還是勻減速，都有。 說(shuō)明：運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式解題，往往會(huì)使求解過(guò)程變得非常簡(jiǎn)捷，因此，要對(duì)該公式給與高度的關(guān)注。 3．初速度為零（或末速度為零）的勻變速直線運(yùn)動(dòng) 做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，如果初速度為零，或者末速度為零，那么公式都可簡(jiǎn)化為： ， ， ， 以上各式都是單項(xiàng)式，因此可以方便地找到各物理量間的比例關(guān)系。 （二）勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特例 二、高考要點(diǎn)精析 （一）勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基本應(yīng)用 ☆考點(diǎn)

3、點(diǎn)撥 （1）s、a、v0、vt，均為矢量，在應(yīng)用公式時(shí)，一般以初速度方向?yàn)檎?，凡是與v0方向相同的s、a、vt均為正值，反之為負(fù)值，當(dāng)v0=0時(shí)，一般以a的方向?yàn)檎? （2）應(yīng)注意聯(lián)系實(shí)際，切忌硬套公式。例如剎車(chē)問(wèn)題應(yīng)首先判斷車(chē)是否已停止運(yùn)動(dòng)等。 （3）運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題的求解一般有多種方法，可從多種解法的對(duì)比中進(jìn)一步明確解題的基本思路和方法，從而提高解題能力。 【例1】一輛汽車(chē)沿平直公路從甲站開(kāi)往乙站，起動(dòng)加速度為2m/s2，加速行駛5秒，后勻速行駛2分鐘，然后剎車(chē)，滑行50m，正好到達(dá)乙站，求汽車(chē)從甲站到乙站的平均速度？ 解析：起動(dòng)階段行駛位移為： 勻加速 勻速 勻減速 甲

4、 t1 t2 t3 乙 s1 s2 s3 s1= ……（1） 勻速行駛的速度為： v= at1 ……（2） 勻速行駛的位移為： s2 =vt2 ……（3） 剎車(chē)段的時(shí)間為： s3 = ……（4） 汽車(chē)從甲站到乙站的平均速度為： = ☆考點(diǎn)精煉 1．一物體由斜面頂端由靜止開(kāi)始勻加速下滑，最初的3秒內(nèi)的位移為s1，最后3秒內(nèi)的位移為s2，若s2-s1=6米，s1∶s2=3∶7，求斜面的長(zhǎng)度為多少？ （二）常用的重要推論及其應(yīng)用 ☆考點(diǎn)點(diǎn)撥 D C

5、【例3】如圖所示，物塊以v0=4m/s的速度滑上光滑的斜面，途經(jīng)A、B兩點(diǎn)，已知在A點(diǎn)時(shí)的速度是B點(diǎn)時(shí)的速度的2倍，由B點(diǎn)再經(jīng)0.5 s物塊滑到斜面頂點(diǎn)C速度變?yōu)榱悖珹、B相距0.75 m，求： （1）斜面的長(zhǎng)度 （2）物體由D運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間？ 解析：（1）物塊作勻減速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)A點(diǎn)速度為vA、B點(diǎn)速度vB，加速度為a，斜面長(zhǎng)為s。 A到B： vB2 - vA2 =2asAB ① 【例4】?jī)赡緣K自左向右運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下木塊每次曝光時(shí)的位置，如圖所示，連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔是相等的，由圖可知 t1 t2 t3 t4

6、t5 t6 t7 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 A．在時(shí)刻t2以及時(shí)刻t5兩木塊速度相同 B．在時(shí)刻t1兩木塊速度相同 C．在時(shí)刻t3和時(shí)刻t4之間某瞬間兩木塊速度相同 D．在時(shí)刻t4和時(shí)刻t5之間某瞬時(shí)兩木塊速度相同 答案：C 解析：首先由圖看出：上邊那個(gè)物體相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差為恒量，可以判定其做勻變速直線運(yùn)動(dòng)；下邊那個(gè)物體明顯地是做勻速運(yùn)動(dòng)。由于t2及t5時(shí)刻兩物體位置相同，說(shuō)明這段時(shí)間內(nèi)它們的位移相等，因此其中間時(shí)刻的順勢(shì)速度相等，這個(gè)中間時(shí)刻顯然在t3、t4之間，因此本題

7、選C。 2、常見(jiàn)的情況有： （1）物體A追上物體B：開(kāi)始時(shí)，兩個(gè)物體相距s0，則A追上B時(shí)，必有sA-sB=s0，且vA≥vB。 （2）物體A追趕物體B：開(kāi)始時(shí)，兩個(gè)物體相距s0，要使兩物體恰好不相撞，必有sA-sB=s0，且vA≤vB。 3、解題思路和方法 vA vB A B s 分析兩物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程，畫(huà)運(yùn)動(dòng)示意圖 由示意圖找兩物體位移關(guān)系 據(jù)物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)列（含有時(shí)間）的位移方程 【例5】如圖所示，A、B兩物體相距s=7m，物體A以vA=4m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)。而物體B此時(shí)的速度vB=10m/s，向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度a =－2m/s2。那么物體A追上物

8、體B所用的時(shí)間為 （ ） A．7s B．8s C．9s D．10s ☆考點(diǎn)精煉 3．一只氣球以10m/s的速度勻速上升，某時(shí)刻在氣球正下方距氣球s0=6m處有一小石子以20m/s的初速度豎直上拋，則下述正確的是（g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力） （ ） A．石子能追上氣球 B．石子追不上氣球 C．若氣球上升速度為9m/s，其余條件不變，則石子在拋出后1s末追上氣球 D．若氣球上升速度為7m/s，其余條件不變，則石子到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，恰追上氣球 【例6】原地起跳時(shí)，先屈腿下蹲，然后突然蹬地。從開(kāi)始蹬地到離地是加速過(guò)程（視為勻加速），加速過(guò)程中重心上升的距離稱(chēng)為

9、“加速距離”。離地后重心繼續(xù)上升，在此過(guò)程中重心上升的最大距離稱(chēng)為“豎直高度”?，F(xiàn)有下列數(shù)據(jù)：人原地上跳的“加速距離”，“豎直高度”；跳蚤原地上跳的“加速距離”，“豎直高度”。假想人具有與跳蚤相等的起跳加速度，而“加速距離”仍為，則人上跳的“豎直高度”是多少？ ☆考點(diǎn)精煉 5．一跳水運(yùn)動(dòng)員從離水面10m高的平臺(tái)上向上躍起，舉雙臂直體離開(kāi)臺(tái)面，此時(shí)其重心位于從手到腳全長(zhǎng)的中點(diǎn)，躍起后重心升高0.45m達(dá)到最高點(diǎn)，落水時(shí)身體豎直，手先入水（在此過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員水平方向的運(yùn)動(dòng)忽略不計(jì)）從離開(kāi)跳臺(tái)到手觸水面，他可用于完成空中動(dòng)作的時(shí)間是______s。（計(jì)算時(shí)，可以把運(yùn)動(dòng)員看作全部質(zhì)量集中在重心的一個(gè)

10、質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2，結(jié)果保留二位數(shù)） ☆ 解題方法提煉： 解題步驟： （1）根據(jù)題意，確定研究對(duì)象。 （2）明確物體作什么運(yùn)動(dòng)，并且畫(huà)出運(yùn)動(dòng)示意圖。 （3）分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過(guò)程及特點(diǎn)，合理選擇公式，注意多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的聯(lián)系。 （4）確定正方向，列方程求解。 （5）對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論、驗(yàn)算。 解題方法： （1）公式解析法：假設(shè)未知數(shù)，建立方程組。本章公式多，且相互聯(lián)系，一題常有多種解法。要熟記每個(gè)公式的特點(diǎn)及相關(guān)物理量。如例1、例2、例3等。 （2）圖象法：如用v-t圖可以求出某段時(shí)間的位移大小、可以比較vt/2與vS/2，以及追及問(wèn)題。用s-t圖可求出任意時(shí)間內(nèi)的

11、平均速度。詳見(jiàn)第三講。 （3）比例法：用已知的討論，用比例的性質(zhì)求解。如例6。 （4）極值法：用二次函數(shù)配方求極值，追趕問(wèn)題用得多。如考點(diǎn)精煉第4題。 （5）逆向思維法：如勻減速直線運(yùn)動(dòng)可視為反方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)來(lái)求解。 3．有一個(gè)物體開(kāi)始時(shí)靜止在O點(diǎn)，先使它向東做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)5 s，使它的加速度方向立即改為向西，加速度的大小不改變，再經(jīng)過(guò)5 s，又使它的加速度方向改為向東，但加速度大小不改變，如此重復(fù)共歷時(shí)20 s，則這段時(shí)間內(nèi) A．物體運(yùn)動(dòng)方向時(shí)而向東時(shí)而向西 B．物體最后靜止在O點(diǎn) C．物體運(yùn)動(dòng)時(shí)快時(shí)慢，一直向東運(yùn)動(dòng) D．物體速度一直在增大 6．做勻加速直

12、線運(yùn)動(dòng)的物體，先后經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為v和7v，經(jīng)歷的時(shí)間為t，則 A．前半程速度增加3.5 v B．前時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移為11 v t/4 C．后時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移為11v t/4 D．后半程速度增加3v 9．做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的火車(chē)，車(chē)頭通過(guò)路基旁某電線桿時(shí)的速度是v1，車(chē)尾通過(guò)該電線桿時(shí)的速度是v2，那么，火車(chē)中心位置經(jīng)過(guò)此電線桿時(shí)的速度是_______. 10．一物體由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在第49 s內(nèi)位移是48.5 m,則它在第60 s內(nèi)位移是_______ m. 11．一物體初速度為零，先以大小為a1的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，后以大小為a2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)直到

13、靜止.整個(gè)過(guò)程中物體的位移大小為s，則此物體在該直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為_(kāi)______. 12．如圖所示為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄下的一條紙帶.紙帶上選取1、2、3、4、5各點(diǎn)為記數(shù)點(diǎn)，將直尺靠在紙帶邊，零刻度與紙帶上某一點(diǎn)0對(duì)齊.由0到1、2、3…點(diǎn)的距離分別用d1、d2、d3…表示，測(cè)量出d1、d2、d3…的值，填入表中.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電的頻率為50 Hz，由測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出小車(chē)的加速度a和紙帶上打下點(diǎn)3時(shí)小車(chē)的速度v3，并說(shuō)明加速度的方向. 距離 d1 d2 d3 d4 d5 測(cè)量值（cm） 加速度大小a=_

14、______m/s2，方向_______，小車(chē)在點(diǎn)3時(shí)的速度大小v3=_______m/s. 13．一物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，初速度為0.5 m/s，第7 s內(nèi)的位移比第5 s內(nèi)的位移多4 m，求： （1）物體的加速度. （2）物體在5 s內(nèi)的位移. 15．跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演，他在離地面224 m高處，由靜止開(kāi)始在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng).一段時(shí)間后，立即打開(kāi)降落傘，以12.5 m/s2的平均加速度勻減速下降，為了運(yùn)動(dòng)員的安全，要求運(yùn)動(dòng)員落地速度最大不得超過(guò)5 m/s（g取10 m/s2）. （1）求運(yùn)動(dòng)員展開(kāi)傘時(shí)，離地面高度至少為多少?著地時(shí)相當(dāng)于從多高處自由落下?

15、 （2）求運(yùn)動(dòng)員在空中的最短時(shí)間是多少? 3．BC 解：一只氣球以10m/s的速度勻速上升，某時(shí)刻在氣球正下方有一小石子以20m/s的初速度豎直上拋，以氣球?yàn)閰⒖枷担∈幼龀跛俣葹?0m/s的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，上升的最大高度H=5m＜s0=6m，所以石子追不上氣球。 若氣球上升速度為9m/s，其余條件不變，則石子在拋出后1s，因9×1＋s0=20×1－=15(m)，則石子在拋出后1s末追上氣球。 若氣球上升速度為7m/s，其余條件不變。石子到達(dá)最高點(diǎn)用時(shí)t0=2s。設(shè)石子拋出后經(jīng)時(shí)間t追上氣球，則有：7t＋s0=20t－，代入數(shù)據(jù)解得：t1=0.6s，t2=2s。但t2=2s時(shí)石

16、子到達(dá)最高點(diǎn)，此時(shí)石子的速度小于氣球的速度，所以石子在到達(dá)最高點(diǎn)前t1=0.6s時(shí)能追上氣球，石子到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)不可能再追上氣球。 6．解：（1）普通列車(chē)的制動(dòng)過(guò)程是一個(gè)勻減速直線運(yùn)動(dòng)，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 代入數(shù)據(jù)解得：a=－0.309m/s2。 （2）列車(chē)提速后的制動(dòng)加速度還是原來(lái)的數(shù)值，利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 代入數(shù)據(jù)解得：s=1250m。 （3）本問(wèn)中隱含的內(nèi)容是：在安全柵欄放下的瞬時(shí)，若道口處有險(xiǎn)情，列車(chē)同時(shí)剎車(chē)，將最終停止在道口處。根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 代入數(shù)據(jù)解得：t=126s。 14．解：（1）設(shè)兩人奔跑的最大速度為v，乙在接力區(qū)奔出的距離為x＇時(shí)速度達(dá)到最大速度的80%，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有： v2=2ax ① 即（0.8v）2=2ax＇ ② 解得x＇=0.82 x=16 m ③ （2）設(shè)乙在距甲x0 處開(kāi)始起跑，到乙接棒時(shí)乙跑過(guò)的距離為x＇，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有： vt= x0＋x＇ ④ x＇=×0.8 vt ⑤ 解得：x0=24 m ⑥ （2）他在空中自由下落的時(shí)間為t1= s=5 s 他減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2= ｍ／s=3.6 s 他在空中的最短時(shí)間為t=t1＋t2=8.6 s