高三物理复习资料《运动的描述、匀变速直线运动》精品复习学案(自主学习版含答案)
《运动的描述与匀变速直线运动的研究》基础篇 高中物理必修一 带答案
《运动的描述与匀变速直线运动的研究》基础篇复习卷一、单选题(共10题;共20分)1.下列说法中正确的是()A. 在表示时间的数轴上,时刻用线段来表示B. 对质量很大并且形状不规则的物体不能用质点表示C. 物体做匀速直线运动时,通过的路程就是物体的位移D. 描述一个物体的运动时,参考系可以根据需要任意选取2.从同一高度以不同的速度水平抛出两个质量不同的石子,不计空气阻力,下列说法正确的是( )A. 初速度大的先落地B. 两个石子同时落地C. 质量大的先落地D. 无法判断3.物理学中建立“速度”、“加速度”、“电阻”、“电场强度”等概念时采用了以下哪种科学方法()A. 比值定义法B. 建立理想物理模型C. 等效替代D. 控制变量4.某物体作匀减速直线运动,其加速度为﹣2米/秒2,在任1秒中()A. 该秒末速度比前1秒初速度小2米/秒B. 末速度比初速度大2米/秒,方向与初速度方向相反C. 末速度比初速度小2米/秒,其加速度方向与初速度方向相反D. 末速度比初速度小2米/秒,其方向与初速度方向相反5.从水平飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是()A. 从飞机上看,物体静止B. 从飞机上看,物体始终在飞机的后方C. 从地面上看,物体做平抛运动D. 从地面上看,物体做自由落体运动6.下面有关加速度的说法中,正确的是()A. 加速度是描述物体速度变化大小的物理量B. 加速度是描述物体运动快慢的物理量C. 加速度是描述物体位置变化快慢的物理量D. 加速度是描述物体速度变化快慢的物理量7.我国著名的田径运动员刘翔多次在国际比赛中为国争光.在110m栏的决赛中,终点处有一站在跑道侧面的摄影记者用照相机给他拍摄最后冲刺的身影,摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16,快门(曝光时间)是,得到照片后测得照片中刘翔的身高为h,胸部模糊部分的宽度为L,已知刘翔的身高为H.由以上数据可以知道刘翔的()A. 110m栏的成绩B. 冲刺到终点时的速度的大小C. 110m内的平均速度大小D. 110栏比赛过程中加速度的大小8.近几年,国内房价飙升,在国家宏观政策调控下,房价上涨出现减缓趋势。
匀变速直线运动复习学案{含答案)
第二章 匀变速直线运动复习方案一、概念、辨析、理解1.下列说法正确的是:( D )A. 加速度增大,速度一定增大;B. 速度变化量越大,加速度一定越大;C. 物体有加速度,速度就增大;D. 物体的速度很大,加速度可能为0。
2.在匀变速直线运动中,下列说法中正确的是:( B ).A.相同时间内位移的变化相同;B.相同时间内速度的变化相同;C.相同时间内加速度的变化相同;D.相同路程内速度的变化相同。
3.下列说法正确的是:( D )A. 加速度增大,速度一定增大;B. 速度变化量越大,加速度一定越大;C. 物体有加速度,速度就增大;D. 物体的速度很大,加速度可能为0。
二、八公式运用八公式:____________ _____________ ______________ ___________________________ ____________ _______________ _____________-思考:1、有哪些方程可以用来求位移?2、有哪些方程用来求速度?3、实验中求加速度和速度一般用到那些方程?做题步骤:1.2.3.4.1. 物体由静止开始做匀加速直线运动,速度为V 时,位移为S ,当速度为4V 时,位移为:( B )A.9S ;B.16S ;C.4S ;D.8S 。
2. 一物体作匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s,1s 后速度的大小变为10m/s.在这1s 内该物体的:( AD )A.位移的大小可能小于4m ;B.位移的大小可能大于10m ;C.加速度的大小可能小于4m/s2 ;D.加速度的大小可能大于10m/s2。
3.一质点做匀加速直线运动,第三秒内的位移2 m ,第四秒内的位移是2.5 m ,那么,下列选项中不正确的是:( C )A. 这两秒内的平均速度是2.25 m/s ;B. 第三秒末即时速度是2.25 m/s ;C. 质点的加速度是0.125 m/s2 ;D. 质点的加速度是0.5 m/s2。
高考物理一轮复习 第一章 运动的描述 匀变速直线运动 第1讲 描述直线运动的基本概念教学案(含解析)
第1讲描述直线运动的基本概念➢教材知识梳理一、质点用来代替物体的________的点.质点是理想模型.二、参考系研究物体运动时,假定________、用作参考的物体.通常以________为参考系.三、时刻和时间1.时刻指的是某一瞬时,在时间轴上用一个________来表示,对应的是位置、瞬时速度、动能等状态量.2.时间是两时刻的间隔,在时间轴上用一段________来表示,对应的是位移、路程、功等过程量.四、路程和位移1.路程指物体________的长度,它是标量.2.位移是由初位置指向末位置的________,它是矢量.五、速度1.定义:物体运动________和所用时间的比值.定义式:v=________.2.方向:沿物体运动的方向,与________同向,是矢量.六、加速度1.定义:物体________和所用时间的比值.定义式:a=________.2.方向:与________一致,由F合的方向决定,而与v0、v的方向无关,是矢量.,答案:一、有质量二、不动地面三、1.点 2.线段四、1 运动轨迹 2.有向线段五、1.位移Δx Δt2.位移六、1.速度的变化量ΔvΔt2.Δv的方向[思维辨析](1)参考系必须是静止的物体.( )(2)做直线运动的物体,其位移大小一定等于路程.( )(3)平均速度的方向与位移方向相同.( )(4)瞬时速度的方向就是物体在该时刻或该位置的运动方向.( )(5)甲的加速度a甲=12 m/s2,乙的加速度a乙=-15 m/s2,a甲<a乙.( )(6)物体的加速度增大,速度可能减小.( )答案:(1)(×)(2)(×)(3)(√)(4)(√)(5)(√)(6)(√)➢考点互动探究考点一质点、参考系、位移1.(质点、参考系、位移)[2016·会昌中学模拟] 在中国海军护航编队“某某〞舰、“千岛湖〞舰护送下,“某某锦绣〞“银河〞等13艘货轮顺利抵达亚丁湾西部预定海域,此次护航总航程4500海里.假设所有船只运动速度相同,那么以下说法中正确的选项是( )A.“4500海里〞指的是护航舰艇的位移B.研究舰队平均速度时可将“千岛湖〞舰看作质点C.以“千岛湖〞舰为参考系,“某某〞舰一定是运动的D.根据此题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度答案:B[解析] 船舰航行轨迹的长度为4500海里,指的是路程,A、C错误;由于舰的大小对航行的位移的影响可以忽略不计,因此可将“千岛湖〞舰看作质点,B正确;因为所有船只运动速度相同,所以它们是相对静止的,C错误;由于不知道航行的位移和时间,所以无法求出平均速度,D错误.2.(质点与参考系)在“金星凌日〞的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,那便是金星.图111为2012年6月6日上演的“金星凌日〞过程,持续时间达六个半小时.下面说法正确的选项是( )图111A.地球在金星与太阳之间B.观测“金星凌日〞时可将太阳看成质点C.图中9:30:41为凌甚时间D.以太阳为参考系,可以认为金星是运动的答案:D[解析] 金星通过太阳和地球之间时,我们才会看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色,选项A错误;因为太阳的大小对所研究问题起着至关重要的作用,所以观测“金星凌日〞时不能将太阳看成质点,选项B 错误;9:30:41为凌甚时刻,选项C 错误;金星相对于太阳的空间位置发生了变化,所以以太阳为参考系,金星是运动的,选项D 正确.3.(位移与路程)[2016·惠阳高三检测] 如图112所示,物体沿两个半径为R 的圆弧由A 到C ,那么它的位移和路程分别为( )图112A.5π2R ,由A 指向C ;10R B.5π2R ,由A 指向C ;5π2R C.10R ,由A 指向C ;5π2RD.10R ,由C 指向A ;5π2R答案:C[解析] 从A 到C 的直线距离l =〔3R 〕2+R 2=10R ,所以位移为10R ,由A 指向C ;从A 到C 的路径长度为πR +34×2πR =52πR ,所以路程为52πR .■ 要点总结1.质点是理想模型,实际并不存在.模型化处理是分析、解决物理问题的重要思想.物理学中理想化的模型有很多,如质点、轻杆、轻绳、轻弹簧等;还有一些过程类理想化模型,如自由落体运动、平抛运动等.2.参考系的选取是任意的.对于同一个物体运动的描述,选用的参考系不同,其运动性质可能不同. 3.对位移和路程的辨析如下表比较项目 位移x路程l决定因素 由始、末位置决定由实际的运动轨迹决定运算规那么 矢量的三角形定那么或平行四边形定那么代数运算大小关系x≤l(路程是位移被无限分割后,所分的各小段位移的绝对值的和)考点二 平均速度、瞬时速度平均速度瞬时速度定义物体在某一段时间内完成的位移与所用时间的比值物体在某一时刻或经过某一位置时的速度定义式v =xt(x 为位移)v =ΔxΔt(Δt 趋于零)矢量性矢量,平均速度方向与物体位移方向相同矢量,瞬时速度方向与物体运动方向相同,沿其运动轨迹切线方向实际 应用物理实验中通过光电门测速,把遮光条通过光电门时间内的平均速度视为瞬时速度1 如图113所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt.测得遮光条的宽度为Δx ,用Δx Δt 近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使ΔxΔt 更接近瞬时速度,正确的措施是( )图113A .换用宽度更窄的遮光条B .提高测量遮光条宽度的精确度C .使滑块的释放点更靠近光电门D .增大气垫导轨与水平面的夹角 答案:A[解析] 遮光条的宽度越窄,对应的平均速度越接近通过光电门时的瞬时速度,应选项A 正确.提高测量遮光条宽度的精确度,只是提高测量速度的精度,应选项B 错误.改变滑块的释放点到光电门的距离,只是改变测量速度的大小,应选项C 错误.改变气垫导轨与水平面的夹角,只是改变测量速度的大小,应选项D 错误.式题 [2016·西城质检] 用如图114所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度,固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0 mm ,遮光条经过光电门的遮光时间为0.040 s ,那么滑块经过光电门位置时的速度大小为( )图114A .0.10 m/sB .100 m/sC .4.0 m/sD .0.40 m/s 答案:A[解析] 遮光条经过光电门的遮光时间很短,所以可以把遮光条经过光电门的平均速度当作滑块经过光电门位置时的瞬时速度,即v =d t =4.0×10-30.040m/s =0.10 m/s ,A 正确.■ 要点总结用极限法求瞬时速度应注意的问题(1)一般物体的运动,用极限法求出的瞬时速度只能粗略地表示物体在这一极短位移内某一位置或这一极短时间内某一时刻的瞬时速度,并不精确;Δt 越小,ΔxΔt越接近瞬时速度.(2)极限法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续单调变化(单调增大或单调减小)的情况. 考点三 加速度1.速度、速度变化量和加速度的对比比较项目速度速度变化量加速度物理意义描述物体运动快慢和方向的物理量,是状态量描述物体速度改变的物理量,是过程量描述物体速度变化快慢和方向的物理量,是状态量 定义v =Δx ΔtΔv =v -v 0 a =Δv Δt =v -v 0Δt2.两个公式的说明a =Δv Δt 是加速度的定义式,加速度的决定式是a =Fm ,即加速度的大小由物体受到的合力F 和物体的质量m 共同决定,加速度的方向由合力的方向决定.考向一 加速度的理解1.(多项选择)跳伞运动员做低空跳伞表演,当飞机在离地面某一高度静止于空中时,运动员离开飞机自由下落,下落一段时间后打开降落伞,运动员以5 m/s 2的加速度匀减速下降,那么在运动员展开伞后匀减速下降的任一秒内( )A .这一秒末的速度比前一秒初的速度小5 m/sB .这一秒末的速度是前一秒末的速度的15C .这一秒末的速度比前一秒末的速度小5 m/s D .这一秒末的速度比前一秒初的速度小10 m/s 答案:CD[解析] 这一秒末与前一秒初的时间间隔为2 s ,所以Δv =10 m/s ,选项A 错误,选项D 正确;这一秒末与前一秒末的时间间隔为1 s ,所以Δv 1=5 m/s ,选项C 正确,选项B 错误.考向二 加速度的计算2.[2016·江门模拟] 如图115所示,小球以v 1=3 m/s 的速度水平向右运动碰到一墙壁,经Δt =0.01 s 后以v 2=2 m/s 的速度沿同一直线反向弹回,小球在这0.01 s 内的平均加速度是( )图115 A.100 m/s2,方向向右B.100 m/s2,方向向左C.500 m/s2,方向向左D.500 m/s2,方向向右答案:C[解析] 取水平向左为正方向,那么v1=-3 m/s,v2=2 m/s,由加速度的定义式可得a=v2-v1Δt=2 m/s-〔-3 m/s〕0.01 s=500 m/s2,方向水平向左,故C正确.考向三加速度与速度的关系3.(多项选择)[2016·某某质检] 我国新研制的隐形战机歼—20已经开始挂弹飞行.在某次试飞中,由静止开始加速,当加速度a不断减小直至为零时,飞机刚好起飞,那么此过程中飞机的( ) A.速度不断增大,位移不断减小B.速度不断增大,位移不断增大C.速度增加越来越快,位移增加越来越慢D.速度增加越来越慢,位移增加越来越快答案:BD[解析] 根据题意,飞机的速度与加速度同向,飞机的速度和位移都在增大,选项A错误,选项B正确;由于加速度减小,所以速度增加越来越慢,而速度增大会使位移变化越来越快,选项C错误,选项D 正确.■ 要点总结(1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系,加速度的大小和方向由合力决定.(2)速度变化量的大小与加速度的大小没有必然联系,速度变化量的大小由加速度和速度变化的时间决定.(3)物体做加速运动还是减速运动,关键是看物体的加速度与速度的方向关系,而不是看加速度的变化情况.加速度的大小只反映速度变化(增加或减小)的快慢.考点四 匀速直线运动规律的应用匀速直线运动是一种理想化模型,是最基本、最简单的运动形式,应用广泛.例如:声、光的传播都可以看成匀速直线运动,下面是涉及匀速直线运动的几个应用实例.实例计算声音传播时间计算子弹速度或曝光时间 雷达测速由曝光位移求高度 图示说明声波通过云层反射,视为匀速直线运动子弹穿过苹果照片中,子弹模糊部分的长度即曝光时间内子弹的位移通过发射两次(并接收两次)超声波脉冲测定汽车的速度 曝光时间内下落石子的运动视为匀速运动2 [2016·某某卷] 如图116所示为一种常见的身高体重测量仪.测量仪顶部向下发射波速为v的超声波,超声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔.质量为M 0的测重台置于压力传感器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比.当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为t 0,输出电压为U 0,某同学站上测重台,测量仪记录的时间间隔为t ,输出电压为U ,那么该同学的身高和质量分别为( )图116A .v(t 0-t),M 0U 0UB.12v(t 0-t),M 0U 0U C .v(t 0-t),M 0U 0(U -U 0)D.12v(t 0-t),M 0U 0(U -U 0) 答案:D[解析] 当没有站人时,测量仪的空间高度为h 0=vt 02,U 0=kM 0,站人时,测量仪中可传播超声波的有效空间高度h =vt 2,U =kM ,故人的高度为H =h 0-h =v 〔t 0-t 〕2,人的质量为m =M -M 0=M 0U 0(U -U 0),选项D 正确.式题1 如图117所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片.该照片经过放大后分析出,在曝光时间内,子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%.子弹飞行速度约为500 m/s ,那么这幅照片的曝光时间最接近( )图117A .10-3s B .10-6s C .10-9s D .10-12s答案:B[解析] 根据匀速直线运动位移公式x =vt 可得,曝光时间(数量级)等于子弹影像前后错开的距离(模型建立的关键点)除以子弹速度,所以,必须知道子弹影像前后错开距离和子弹速度的数量级.根据题意,子弹长度一般不超过10 cm ,所以弹头长度的数量级为10-2m ;根据“子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%〞可得,“子弹影像前后错开的距离〞的数量级应该是10-4m ,而弹头速度500 m/s 的数量级为102m/s ,所以曝光时间最接近的数量级为10-6s.式题2 [2016·某某四校摸底] 一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动.司机发现其将要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,5 s 后听到回声,听到回声后又行驶10 s 司机第二次鸣笛,3 s 后听到回声.此高速公路的最高限速为120 km/h ,声音在空气中的传播速度为340 m/s.请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度,看客车是否超速行驶,以便提醒司机安全行驶.答案:客车未超速[解析] 设客车行驶速度为v1,声速为v2,客车第一次鸣笛时距悬崖距离为L,那么2L-v1t1=v2t1当客车第二次鸣笛时,设客车距悬崖距离为L′,那么2L′-v1t3=v2t3又知L′=L-v1(t1+t2)将t1=5 s、t2=10 s、t3=3 s代入以上各式,联立解得v1=87.43 km/h<120 km/h故客车未超速.■ 建模点拨在涉及匀速直线运动的问题中,无论是求解距离、时间、速度,其核心方程只有一个:x=vt,知道该方程中任意两个量即可求第三个量.解答此类问题的关键主要表现在以下两个方面:其一,空间物理图景的建立;其二,匀速直线运动模型的建立.[教师备用习题]1.(多项选择)[2016·某某模拟] 从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体,不计空气阻力,在物体下落过程中,以下说法正确的选项是( )A.从直升机上看,物体做自由落体运动B.从直升机上看,物体始终在直升机的后方C.从地面上看,物体做平抛运动D.从地面上看,物体做自由落体运动[解析] AC 由于惯性,物体在释放后在水平方向上做匀速直线运动,故在水平方向上和直升机不发生相对运动,而物体在竖直方向上初速度为0,加速度为g,故在竖直方向上做自由落体运动,所以从直升机上看,物体做自由落体运动,应选项A正确,B错误;从地面上看,物体做平抛运动,应选项C正确,选项D错误.2.如下图是做直线运动的某物体的位移—时间图像,根据图中数据可以求出P点的瞬时速度.下面四个选项中最接近P点瞬时速度的是( )word11 /11 A .2 m/s B .2.2 m/s C .2.21 m/s D .无法判断[解析] C 根据公式v =Δx Δt,时间Δt 取得越短,平均速度越接近瞬时速度,A 项的时间段是1 s ,B 项的时间段是0.1 s ,C 项的时间段是0.01 s ,因此选项C 正确.3.用同一X 底片对着小球运动的路径每隔110s 拍一次照,得到的照片如下图,那么小球在图示过程中的平均速度大小是()A .0.25 m/sB .0.2 m/sC .0.17 m/sD .无法确定[解析] C 图示过程中,x =6 cm -1 cm =5 cm =0.05 m ,t =3×110 s ,故v =x t=0.17 m/s ,选项C 正确.4.一质点沿直线Ox 方向做变速运动,它离开O 点的距离x 随时间t 变化的关系为x =(5+2t 3) m ,它的速度随时间t 变化的关系为v =6t 2 m/s ,该质点在t =0到t =2 s 间的平均速度大小和t =2 s 到t =3 s 间的平均速度大小分别为( )A .12 m/s 、39 m/sB .8 m/s 、38 m/sC .12 m/s 、19.5 m/sD .8 m/s 、13 m/s[解析] B t =0时,x 0=5 m ;t =2 s 时,x 2=21 m ;t =3 s 时,x 3=59 m .平均速度v =Δx Δt ,故v 1=x 2-x 02 s=8 m/s ,v 2=x 3-x 21 s =38 m/s.。
高中物理必修一复习学案(含答案)
复习学案 光并非太阳的专利,你也可以发光! 9、加速度: ①定义: ②定义式: ③加速度是 量,其方向与 相同 ④物体做加速还是减速运动看 与 方 向 间 的 关 系 。 若 a 与 v0 方 向 相 同 , 则 物 体 做 ,若 a 与 v0 方向相反,则物体做 。 ⑤速度的变化率、速度变化的快慢和加速度都是同一个意思。 注意速度、加速度的区别和联系: 加速度是描述速度变化快慢的物理量,是速度的变化量和所用时间的比值,加速度 a 的定义式是矢量式。加 速度的大小和方向与速度的大小和方向没有必然的联系。只要速度在变化,无论速度多小,都有加速度;只要速 度不变化,无论速度多大,加速度总是零;只要速度变化快,物体的加速度就大,无论此时速度是大、是小或是 零。 高中物理必修一
【典型例题】 例 1、下列关于质点的说法中正确的是( C ) A.体积很小的物体都可看成质点 B.质量很小的物体都可看成质点 C.不论物体的质量多大,只要物体的尺寸跟物体间距离相比甚小时,就可以看成质点 D.只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物体不可看做质点 分析:⑴审题(写出或标明你认为的关键词) ⑵分析过程,合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点 解题过程: 例 2、一物体作匀变速直线运动,某时刻速度的大小为 4m/s,1s 后速度的大小变为 10m/s。在这 1s 内该物体 AD ) A.位移的大小可能小于4m B.位移的大小可能大于10m 2 C.加速度的大小可能小于4m/s D.加速度的大小可能大于10m/s2. 分析:⑴审题(写出或标明你认为的关键词) ⑵分析过程,合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点 解题过程: 例 3、一个电子在匀强磁场中做半径为 R 的圆周运动。转了 3 圈回到原位置,运动过程中位移大小的最大值 和路程的最大值分别是: ( B ) A.2R,2R; B.2R,6π R; C.2π R,2R; D.0,6π R。 分析:⑴审题(写出或标明你认为的关键词) ⑵分析过程,合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点 解题过程: 【针对训练】 1.关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是: ( B ) A.速度变化得越多,加速度就越大 B.速度变化得越快,加速度就越大 C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变 D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小 2.如图所示,物体沿两个半径为 R 的半圆弧由 A 运动到 C,则它的位移和路程分别是( A.0,0 B.4R 向西,2π R 向东 东 西 B C.4π R 向东,4R C A
高考物理一轮复习 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 第2讲 匀变速直线运动的规律学生用书
第2讲 匀变速直线运动的规律必备知识·自主排查一、匀变速直线运动的规律 1.定义和分类(1)定义:沿着一条直线,且________不变的运动叫做匀变速直线运动. (2)分类:{匀加速直线运动:a 、v 方向________.匀减速直线运动:a 、v 方向________.2.基本规律(1)速度公式:v =________. (2)位移公式:x =________.(3)速度位移关系式:v 2−v 02=______. 3.三个重要推论4.初速度为零的匀变速直线运动的四个推论,生活情境1.一辆汽车从静止出发,在交通灯变绿时从A点以2.0 m/s2的加速度在平直的公路上做匀加速直线运动,经一段时间运动到B点,速度达20 m/s,则(1)汽车在运动过程中,速度是均匀增加的.( )(2)汽车在运动过程中,位移是均匀增加的.( )(3)汽车在运动过程中,在任意相等的时间内,速度的变化量是相等的.( )(4)汽车从A点运动到B点所用时间为10 s,位移为100 m.( )(5)汽车从A点运动到B点,中间时刻的速度为10 m/s.( )(6)汽车从A点运动到B点,位移中点的速度为10√2 m/s.( )教材拓展2.[鲁科版必修1P36T1改编]关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )A.在相等时间内位移的变化相同B.在相等时间内速度的变化相同C.在相等时间内加速度的变化相同D.在相等路程内速度的变化相同3.[人教版必修1P43T3改编]某航母跑道长160 m,飞机发动机产生的最大加速度为5 m/s2,起飞需要的最低速度为50 m/s,飞机在航母跑道上起飞的过程可以简化为做匀加速直线运动,若航母沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行,为使飞机安全起飞,航母匀速运动的最小速度为( )A.10 m/s B.15 m/sC.20 m/s D.30 m/s关键能力·分层突破考点一匀变速直线运动规律的应用1.运动学公式中符号的规定一般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.若v0=0,一般以a的方向为正方向.2.匀变速直线运动公式的选用一般问题用两个基本公式可以解决,以下特殊情况下用导出公式会提高解题的速度和准确率;(1)不涉及时间,选择v2−v02=2ax;(2)不涉及加速度,用平均速度公式,比如纸带问题中运用v t2=v̅=xt求瞬时速度;(3)处理纸带问题时用Δx=x2-x1=aT2,x m-x n=(m-n)aT2求加速度.角度1基本公式的应用例1 ETC是电子不停车收费系统的简称,汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示.假设汽车以v1=12 m/s的速度朝收费站沿直线行驶,如果过ETC通道,需要在距收费站中心线前d=10 m处正好匀减速至v2=4 m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v1正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过t0=20 s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶,设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1 m/s2.求:(1)汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;(2)汽车过人工收费通道时,应在离收费站中心线多远处开始减速;(3)汽车过ETC通道比过人工收费通道节约的时间.教你解决问题(1)读题审题——获取信息(2)思维转化——模型建构①过ETC通道时经历三个运动阶段:②过人工收费通道经历两个运动阶段:角度2 推论的应用例2.如图所示,哈大高铁运营里程为921 km,设计时速为350 km.某列车到达大连北站时刹车做匀减速直线运动,开始刹车后第5 s内的位移是57.5 m,第10 s内的位移是32.5 m,已知10 s末列车还未停止运动,则下列说法正确的是( )A.在研究列车从哈尔滨到大连所用时间时不能把列车看成质点B.921 km是指位移C.列车做匀减速直线运动时的加速度大小为6.25 m/s2D.列车在开始刹车时的速度为80 m/s[思维方法]解决运动学问题的基本思路:跟进训练1.(多选)一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为12 m的竖立在地面上的钢管从顶端由静止先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零.如果他加速时的加速度大小是减速时加速度大小的2倍,下滑的总时间为3 s,那么该消防队员( ) A.下滑过程中的最大速度为4 m/sB.加速与减速运动过程的时间之比为1∶2C.加速与减速运动过程中平均速度之比为1∶1D.加速与减速运动过程的位移大小之比为1∶42.[2022·河南模拟]如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得AB=2 m,BC=4 m,且物体通过AB、BC、CD所用的时间均为t=1 s,求物体的加速度大小a和OD之间的距离.考点二自由落体运动和竖直上抛运动角度1自由落体运动(一题多变)例 3.如图所示,屋檐上水滴下落的过程可以近似地看作是自由落体运动.假设水滴从10 m高的屋檐上无初速度滴落,水滴下落到地面时的速度大约是多大?(g取10 m/s2)【考法拓展】在[例3]中水滴下落过程中经过2 m高的窗户所需时间为0.2 s.那么窗户上沿到屋檐的距离为多少?角度2竖直上抛运动(一题多解)例4. 气球以10 m/s的速度匀速上升,当它上升到离地175 m的高处时,一重物从气球上脱落,则重物需要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多大?(g取10 m/s2)[思维方法]竖直上抛运动的研究方法(1)分段研究法:(2)整体研究法:取初速度的方向为正方向,全过程为初速度为v0,加速度大小为g的匀变速直线运动.gt2v=v0−gt,v2−v02=-2gh.其规律符合h=v0t-12拓展点刹车类问题和双向可逆类问题1.刹车类问题中的两点提醒(1)分清运动时间与刹车时间之间的大小关系.(2)确定能否使用逆向思维法,所研究阶段的末速度为零,一般都可应用逆向思维法.2.双向可逆运动的特点这类运动的速度减到零后,以相同加速度反向加速.如竖直上抛、沿光滑斜面向上滑动.例5. (多选)一物体以5 m/s的初速度在光滑斜面上向上做匀减速运动,其加速度大小,设斜面足够长,经过t时间物体位移的大小为4 m,则时间t可能为( )为2ms2sA.1 s B.3 s C.4 s D.5+√412跟进训练3.如图所示,在离地面一定高度处把4个水果以不同的初速度竖直上抛,不计空气阻力,若1 s后4个水果均未着地,则1 s后速率最大的是(g取10 m/s2)( )4.有一辆汽车在能见度较低的雾霾天气里以54 km/h的速度匀速行驶,司机突然看到正前方有一辆静止的故障车,该司机刹车的反应时间为0.6 s,刹车后汽车匀减速前进.刹车过程中加速度大小为5 m/s2,最后停在故障车后1.5 m处,避免了一场事故,以下说法正确的是( )A.司机发现故障车后,汽车经过3 s停下B.司机发现故障车时,汽车与故障车的距离为33 mC.从司机发现故障车到停下来的过程,汽车的平均速度为7.5 m/sD.从司机发现故障车到停下来的过程,汽车的平均速度为10.5 m/s考点三匀变速直线运动中的STSE问题素养提升匀变速运动与交通、体育和生活等紧密联系,常见的匀变速直线运动STSE问题有行车安全、交通通行和体育运动等,解决这类问题的关键:(1)建模——建立运动的模型(列出运动方程);(2)分段——按照时间顺序,分阶段研究运动.情境1 “智能物流机器人”(多选)为解决疫情下“最后500米”配送的矛盾,将“人传人”的风险降到最低,目前一些公司推出了智能物流机器人.机器人运动的最大速度为1 m/s,当它过红绿灯路口时,发现绿灯时间是20 s,路宽是19.5 m,它启动的最大加速度是0.5m,下面是它过马路的安排方案,s2既能不闯红灯,又能安全通过的方案是( )A.在停车线等绿灯亮起,以最大加速度启动B.在距离停车线1 m处,绿灯亮起之前2 s,以最大加速度启动C.在距离停车线2 m处,绿灯亮起之前2 s,以最大加速度启动D.在距离停车线0.5 m处,绿灯亮起之前1 s,以最大加速度启动情境2 酒驾(多选)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)分析上表可知,下列说法正确的是( )A.驾驶员正常情况下反应时间为0.5 sB.驾驶员酒后反应时间比正常情况慢0.5 sC.驾驶员采取制动措施后汽车加速度大小为3.75 m/s2D.当车速为25 m/s时,发现前方60 m处有险情,酒驾者不能安全停车拓展点有关汽车行驶的几个概念1.反应时间:人从发现情况到采取相应的行动经过的时间叫反应时间.2.反应距离:驾驶员发现前方有危险时,必须先经过一段反应时间后才能做出制动动作,在反应时间内汽车以原来的速度行驶,所行驶的距离称为反应距离.3.刹车距离:从制动刹车开始到汽车完全停下来,汽车做匀减速直线运动,所通过的距离叫刹车距离.4.停车距离:反应距离和刹车距离之和就是停车距离.5.安全距离:指在同车道行驶的机动车,后车与前车保持的最短距离,安全距离包含反应距离和刹车距离两部分.情境3 机动车礼让行人[2021·浙江6月,19]机动车礼让行人是一种文明行为.如图所示,质量m=1.0×103kg 的汽车以v1=36 km/h的速度在水平路面上匀速行驶,在距离斑马线s=20 m处,驾驶员发现小朋友排着长l=6 m的队伍从斑马线一端开始通过,立即刹车,最终恰好停在斑马线前.假设汽车在刹车过程中所受阻力不变,且忽略驾驶员反应时间.(1)求开始刹车到汽车停止所用的时间和所受阻力的大小;(2)若路面宽L=6 m,小朋友行走的速度v0=0.5 m/s,求汽车在斑马线前等待小朋友全部通过所需的时间;(3)假设驾驶员以v2=54 km/h超速行驶,在距离斑马线s=20 m处立即刹车,求汽车到斑马线时的速度.[思维方法]解决STSE 问题的方法在解决生活和生产中的实际问题时.(1)根据所描述的情景 分析→ 物理过程 建构→ 物理模型. (2)分析各阶段的物理量.(3)选取合适的匀变速直线运动规律求解.第2讲 匀变速直线运动的规律必备知识·自主排查一、 1.(1)加速度 (2)相同 相反 2.(1)v 0+at (2)v 0t +12at 2(3)2ax 4.(1)1∶2∶3∶…∶n(2)12∶22∶32∶…∶n 2(3)1∶3∶5∶…∶(2n -1)(4)1∶(√2-1)∶(√3-√2)∶…∶(√n -√n −1) 二、静止 gt 12gt 22gh 向上 重力 v 0-gt v 0t -12gt 2-2gh 生活情境 1.(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)√ 教材拓展 2.答案:B 3.答案:A关键能力·分层突破例1 解析:(1)过ETC 通道时,减速的位移和加速的位移相等,则x 1=v 21 -v 22 2a=64 m故总的位移x 总1=2x 1+d =138 m(2)过人工收费通道时,开始减速时距离中心线为x 2=v 212a=72 m(3)过ETC 通道的时间t 1=v 1-v 2a ×2+d v 2=18.5 s过人工收费通道的时间t 2=v 1a×2+t 0=44 sx 总2=2x 2=144 m二者的位移差Δx =x 总2-x 总1=6 m在这段位移内汽车以正常行驶速度做匀速直线运动,则Δt =t 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫t 1+Δx v 1 =25 s答案:(1)138 m (2)72 m (3)25 s例2 解析:因列车的长度远小于哈尔滨到大连的距离,故研究列车行驶该路程所用时间时可以把列车视为质点,选项A 错误;由位移与路程的意义知921 km 是指路程,选项B 错误;由x n -x m =(n -m )aT 2,解得加速度a =32.5 m -57.5 m 5×(1 s )2=-5 m/s 2,即加速度大小为5 m/s 2,选项C 错误;匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则第4.5 s末列车速度为57.5 m/s ,由速度公式可得v 0=v -at =57.5 m/s -(-5 m/s 2×4.5 s )=80 m/s ,选项D 正确.答案:D1.解析:钢管长L =12 m ,运动总时间t =3 s ,加速过程加速度大小2a 、时间t 1、位移x 1、最大速度v ,减速过程加速度大小a 、时间t 2、位移x 2.加速和减速过程中平均速度均为v2, vt2=L ,得v =8 m/s ,A 项错误,C 项正确;v =2at 1=at 2,t 1∶t 2=1∶2,B 项正确;x 1=vt 12,x 2=vt 22,x 1∶x 2=1∶2,D 项错误.答案:BC2.解析:由匀变速直线运动的推论Δx =aT 2可得a =ΔxT 2=Δx t 2=2 m/s 2由于CD -BC =BC -AB 代入数据有CD =6 m由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,可以得到B 点的速度v B =2+42×1m/s=3 m/s由2ax =v 2-v 02得OB =v B 2−02×a=322×1m =2.25 m故OD =OB +BC +CD =(2.25+4+6) m =12.25 m故物体的加速度大小a 和OD 之间的距离分别为2 m/s 2,12.25 m.答案:2 m/s 212.25 m例3 解析:选取水滴最初下落点为位移的起点,竖直向下为正方向,由自由落体运动规律知x =12gt 2,v =gt联立得v =√2gx代入数据得v =√2×10×10m/s ≈14 m/s即水滴下落到地面的瞬间,速度大约是14 m/s. 答案:14 m/s[考法拓展] 解析:设水滴下落到窗户上沿时的速度为v 0,则由x =v 0t +12gt 2得,2=v 0×0.2+12×10×0.22解得v 0=9 m/s根据v 02=2gx ,得窗户上沿到屋檐的距离x =v 022g =922×10 m =4.05 m.答案:4.05 m例4 解析:方法一 把竖直上抛运动过程分段研究 设重物离开气球后,经过t 1时间上升到最高点, 则t 1=v0g=1010 s =1 s.上升的最大高度h 1=v 20 2g =1022×10m =5 m. 12故重物离地面的最大高度为 H =h 1+h =5 m +175 m =180 m.重物从最高处自由下落,落地时间和落地速度分别为t 2=2Hg=2×18010s =6 s. v =gt 2=10×6 m/s =60 m/s.所以重物从气球上脱落至落地共历时 t =t 1+t 2=7 s.方法二 取全过程作一整体进行研究从物体自气球上脱落计时,经时间t 落地,规定初速度方向为正方向,画出运动草图如图所示,则物体在时间t 内的位移h =-175 m. 由位移公式h =v 0t -12gt 2有,-175=10t -12×10t 2,解得t =7 s 和t =-5 s (舍去), 所以重物落地速度为v 1=v 0-gt =10 m/s -10×7 m/s =-60 m/s. 其中负号表示方向向下,与初速度方向相反. 方法三 对称法根据速度对称知,重物返回脱离点时,具有向下的速度v 0=10 m/s ,设落地速度为v ,则v 2-v 20 =2gh .解得v =60 m/s ,方向竖直向下. 经过h 历时Δt =v -v 0g=5 s. 从最高点到落地历时t 1=v g=6 s.由时间对称可知,重物脱落后至落地历时t =2t 1-Δt =7 s. 答案:7 s 60 m/s例5 解析:以沿斜面向上为正方向,当物体的位移为4 m 时, 根据x =v 0t +12at 2得4=5t -12×2t 2解得t 1=1 s ,t 2=4 s 当物体的位移为-4 m 时, 根据x =v 0t +12at 2得 -4=5t -12×2t 2解得t 3=5+√412s ,故A 、C 、D 正确,B 错误.答案:ACD3.解析:根据v =v 0+at ,v 0A =-3 m/s.代入解得v A =7 m/s ,同理解得v B =5 m/s ,v C =0 m/s ,v D =-5 m/s.由于|v A |>|v B |=|v D |>|v C |,故A 正确,B 、C 、D 错误.答案:A4.解析:v 0=54 km/h =15 m/s ,汽车刹车时间t 2v0a =3 s ,故汽车运动总时间t =t 1+t 2=0.6 s +3 s =3.6 s ,故A 项错误;司机发现故障车时,汽车与故障车的距离为x =v 0t 1+v 02t 2+1.5 m =15×0.6 m +152×3 m +1.5 m =33 m ,故B 项正确;汽车的平均速度v - =v 0t 1+v 02t 2t 1+t 2=9+22.53.6m/s =8.75 m/s ,故C 、D 两项错误,故选B 项. 答案:B情境1 解析:机器人在停车线等绿灯亮起后,需要t 1=va =10.5s =2 s 达到最大速度,位移是x 1=12a t 12=1 m ,匀速运动的位移x 2=l -x 1=18.5 m ,需要时间为t 2=x2v =18.5 s ,两次运动时间之和为20.5 s,不安全,故A不对;在距离停车线1 m处以最大加速度启动2 s,正好绿灯亮,机器人也正好到了停车线,再经过19.5 s,过了马路,这个方案是可以的,故B对;在距离停车线2 m处,机器人启动2 s后,走了1 m,距离停车线还有1 m,这时绿灯亮起,机器人距离马路另外一端还有20.5 m,需要20.5 s通过,而绿灯时间为20 s,at2=0.25 所以不安全,故C不对;在距离停车线0.5 m处,1 s后绿灯亮起,其位移为x=12m,小于0.5 m,故没有闯红灯,继续前进0.75 m,达到最大速度,共用去了2 s,绿灯还有19 s,这时剩下的距离还有19 m,正好通过马路,故D对.答案:BD情境2 解析:反应时间=思考距离÷车速,因此正常情况下反应时间为0.5 s,酒后反应时间为1 s,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=7.5 m/s2,C错误;根据表格知,车速为25 m/s 时,酒后制动距离为66.7 m>60 m,故不能安全停车,D正确.答案:ABD情境3 解析:(1)设汽车刹车过程的加速度大小为a,所用时间为t1,所受阻力大小为F f由运动学公式得v12=2as①v1=at1②由牛顿第二定律得F f=ma③联立①②③解得t1=4 s④F f=2.5×103 N⑤(2)设汽车等待时间为t,小朋友匀速过马路所用时间为t2则由运动学公式得l+L=v0t2⑥t=t2-t1⑦联立④⑥⑦解得t=20 s⑧(3)设汽车到斑马线时的速度为v,在汽车刹车过程中由运动学有v22-v2=2as⑨联立①⑤⑨解得v=5√5 m/s⑩答案:(1)4 s 2.5×103 N (2)20 s (3)5√5 m/s。
高三物理一轮第一章 第2讲 匀变速直线运动规律精品学案及答案
第二章第2讲匀变速直线运动的规律课标要求1.通过实验,探究匀变速直线运动的特点,能用公式、图像等方法描述匀变速直线运动,理解匀变速直线运动的规律,能运用其解决实际问题,体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法。
2.通过实验,认识自由落体运动规律。
结合物理学史的相关内容,认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用。
必备知识自主梳理关键能力考点突破考点一匀变速直线运动规律的基本应用例题1.歼-15战机是我国自行设计研制的首型舰载多用途战斗机,短距起飞能力强大.若歼-15 战机正常起飞过程中加速度为a ,经距离s 后达到起飞速度腾空而起.现已知“辽宁”舰起飞甲板长为L (L <s ),且起飞过程可简化为匀加速直线运动.现有两种方法助其正常起飞,方法一:在航空母舰静止的情况下,用弹射系统给战机以一定的初速度;方法二:起飞前先让航空母舰沿战机起飞方向以某一速度匀速航行.求:(1)方法一情况下弹射系统使战机具有的最小速度v 1min ; (2)方法二情况下航空母舰的最小速度v 2min .例题2.出租车载客后,从高速公路入口处驶入高速公路,并从10时10分55秒开始做初速度为零的匀加速直线运动,经过10 s 后,速度计显示速度为54 km/h.求:(1)这时出租车离出发点的距离;(2)出租车继续做匀加速直线运动,当速度计显示速度为108 km/h 时,出租车开始做匀速直线运动.10时12分35秒时计价器里程表示数应为多少米?(车启动时,计价器里程表示数为零)要点总结:“一画、二选、三注意”解决匀变速直线运动问题考点二 处理匀变速直线运动的常用方法例题3.(多选)几个水球可以挡住子弹?《国家地理频道》实验证实:四个水球就足够!四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动.恰好能穿出第四个水球,则可以判定( )A .子弹在每个水球中运动的时间相同B .由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间比C .子弹在每个水球中速度变化相同D .子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等 例题4物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,斜面总长度为l ,到达斜面最高点C 时速度恰好为零,如图所示.已知物体从A 点运动到距斜面底端34l处的B 点时,所用时间为t ,求物体从B 滑到C 所用的时间.要点总结加强对匀变速直线运动几个推论公式的理解与应用 考点三 自由落体运动和竖直上抛运动例题5.某校一课外活动小组自制一枚火箭,设火箭从地面发射后,始终在垂直于地面的方向上运动.火箭点火后可认为做匀加速直线运动,经过4 s 到达离地面40 m 高处时燃料恰好用完,若不计空气阻力,g 取10 m/s 2,求:(1)燃料恰好用完时火箭的速度; (2)火箭上升离地面的最大高度;(3)火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间.例题6.如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H .上升第一个H 4所用的时间为t 1,第四个H4所用的时间为t 2.不计空气阻力,则t 2t 1满足( ) A .1<t 2t 1<2 B .2<t 2t 1<3C .3<t 2t 1<4D .4<t 2t 1<5要点总结:注意自由落体运动的推论公式灵活运用,能应用全程法解决竖直上抛运动考点四 多阶段直线运动的分析例题7. 如图所示 ,一辆汽车(视为质点)在一水平直路面ABC 上运动,AB 的长度为x 1=25 m ,BC 的长度为x 2=97 m .汽车从A 点由静止启动,在AB 段做加速度大小为a 1=2.0 m/s 2 的匀加速直线运动.在BC 段,先做加速度大小为a 2=1.0 m/s 2的匀加速直线运动.当运动到离C 点适当距离处,再以大小为a 3=2.0 m/s 2的加速度做匀减速直线运动,汽车恰好停在C 点.求:(1)汽车达到的最大速度v m 和开始减速时离C 点的距离d ; (2)汽车从A 点运动到C 点所用的时间t .要点总结 注重过程分析,找到各个过程之间的联系素养形成 课后练1.某物体的运动情况经仪器监控扫描,输入计算机后得到该运动物体位移方程为x =6t -t 2(m).则该物体在时间t 从0~4 s 内经过的路程为( )A .8 mB .9 mC .10 mD .11 m2.某同学为估测一教学楼的总高度,在楼顶将一直径为2 cm 的钢球由静止释放,测得通过安装在地面的光电门数字计时器的时间为0.001 s ,由此可知教学楼的总高度约为(不计空气阻力,重力加速度g 取10 m/s 2)( )A .10 mB .20 mC .30 mD .40 m 3.“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器,它是目前世界上下潜能力最强的潜水器,创造了世界作业类载人潜水器最大下潜深度7 062米.假设某次海试活动中,“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮,从上浮速度为v 时开始计时,此后“蛟龙号”匀减速上浮,经过时间t 上浮到海面,速度恰好减为零,则“蛟龙号”在t 0(t 0<t )时刻距离海平面的深度为( )A.v (t -t 0)22tB.v t 202tC.v t 2 D .v t 0(1-t 02t)4.(多选)如图所示,在一个桌面上方有三个金属小球a 、b 、c ,离桌面高度分别为h 1∶h 2∶h 3=3∶2∶1.若先后顺次释放a 、b 、c ,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则( )A .三者到达桌面时的速度大小之比是 3∶2∶1B .三者运动时间之比为3∶2∶1C .b 与a 开始下落的时间差小于c 与b 开始下落的时间差D .三个小球运动的加速度与小球受到的重力成正比,与质量成反比5(多选).某物体以30 m/s 的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g 取10 m/s 2.5 s 内物体的( )A .路程为65 mB .位移大小为25 m ,方向向上C .速度改变量的大小为10 m/sD .平均速度大小为13 m/s ,方向向上6.某电视剧制作中心要拍摄一特技动作,要求特技演员从高80 m 的大楼楼顶自由下落到行驶的汽车上,若演员开始下落的同时汽车从60 m 远处由静止向楼底先匀加速运动3 s ,再匀速行驶到楼底,为保证演员能安全落到汽车上.(不计空气阻力,人和汽车看作质点,g 取10 m/s 2)求:(1)汽车开到楼底的时间; (2)汽车匀速行驶的速度;(3)汽车匀加速运动时的加速度大小.第二章 第2讲 匀变速直线运动的规律一.必备知识加速度 相同 相反 v 0+at v 0t +12at 2 v 2-v 20 aT 2(m -n ) v 0+v 2v 20+v 22 静止 gt 12gt 2 2gh 竖直向上 重力 v 0-gt -2gh二.关键能力例题1 (1)若歼-15战机正常起飞,则有2as =v 2,在航空母舰静止的情况下,用弹射系统给战机以最小速度v 1min ,则满足2aL =v 2-v 21min ,解得v 1min =2a (s -L ).(2)法一:一般公式法起飞前先让航空母舰沿战机起飞方向以最小速度v 2min 匀速航行,战机起飞时对地速度为v ,设起飞过程航空母舰的位移为x ,起飞时间为t ,则有x =v 2min t ,t =v -v 2mina2a (L +x )=v 2-v 22min解得v 2min =2as -2aL .法二:相对运动法选航空母舰为参考系,则起飞过程,相对初速度为0,相对末速度为v -v 2min ,相对加速度仍为a ,相对位移为L ,根据2aL =(v -v 2min )2和2as =v 2,仍可得v 2min =2as -2aL .例题2(1)由题意可知经过10 s 时,速度计上显示的速度为v 1=15 m/s ,由速度公式v =v 0+at 得a =v -v 0t =v 1t 1=1.5 m/s 2由位移公式得x 1=12at 21=12×1.5×102m =75 m这时出租车离出发点的距离是75 m.(2)当速度计上显示的速度为v 2=108 km/h =30 m/s 时,由v 22=2ax 2得x 2=v 222a =300 m这时出租车从静止载客开始,已经经历的时间为t 2,可根据速度公式得t 2=v 2a =301.5s =20 s这时出租车时间表应显示10时11分15秒.出租车继续匀速运动,匀速运动时间t 3为80 s ,通过位移x 3=v 2t 3=30×80 m =2 400 m 所以10时12分35秒时,计价器里程表应显示x =x 2+x 3=(300+2 400) m =2 700 m. 例题3 BD例题4.逆向思维法物体向上匀减速冲上斜面,相当于向下匀加速滑下斜面.故x BC =at 2BC2,x AC =a (t +t BC )22,又x BC =x AC 4,由以上三式解得t BC =t .例题5.(1)对第一个过程有h 1=v 12t 1,代入数据解得v 1=20 m/s. (2)对第二个过程有h 2=v 212g,代入数据解得h 2=20 m所以火箭上升离地面的最大高度h =h 1+h 2=40 m +20 m =60 m.(3)从燃料用完到运动至最高点的过程中,由v 1=gt 2,得t 2=v 1g =2010 s =2 s从最高点落回地面的过程中h =12gt 23,而h =60 m ,代入得t 3=2 3 s ,故总时间t 总=t 1+t 2+t 3=(6+23) s. 例题6.C例题7.(1)由x 1=12a 1t 21和v 2B =2a 1x 1可得汽车在AB 段运动时间t 1=2x 1a 1=5 s ,到达B 点时的速度v B =2a 1x 1=10 m/s设汽车在BC 段之间由B 到D 时加速行驶,距离为d ′,有v 2m -v 2B =2a 2d ′由D 到C 时减速行驶,距离为d ,有0-v 2m =-2a 3d ,且 d ′+d =x 2,解得汽车的最大速度v m =14 m/s开始减速时汽车离C 点的距离d =v 2m2a 3=49 m.(2)由B 到D ,汽车加速行驶,由v m =v B +a 2t 2得:行驶时间t 2=v m -v Ba 2=4 s ,由D 到C ,汽车减速行驶直到静止,由0=v m -a 3t 3得:行驶时间t 3=v m a 3=7 s ,故汽车从A 点运动到C 点所用的时间t =t 1+t 2+t 3=16 s.答案:(1)14 m/s 49 m (2)16 s三.素养形成 课后练1. C2.B3.A4.AC5.AB6.(1)4 s (2)24 m/s (3)8 m/s 2。
高考物理总复习 第一单元 运动的描述 匀变速直线运动 课时2 匀变速直线运动规律的应用(含解析)
课时2 匀变速直线运动规律的应用1.匀变速直线运动的基本规律(1)匀变速直线运动就是加速度不变的直线运动,当v与a方向相同时,物体做加速直线运动;当v与a方向相反时,物体做减速直线运动;物体的速度变大变小与a是否变化无关,由它们之间的方向关系决定。
(2)基本运动规律①速度与时间关系公式v=v0+at。
②位移与时间关系公式x=v0t+at2。
③位移与速度关系公式2ax=v2-。
2.匀变速直线运动的常用推论(1)中间时刻的瞬时速度=(v+v0)。
(2)中间位置的瞬时速度=。
(3)连续相等时间内相邻的位移之差相等,即Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…=aT2。
3.初速度为零的匀加速直线运动比例式(1)1T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬时速度之比v1∶v2∶v3∶…∶v n=1∶2∶3∶…∶n。
(2)1T内、2T内、3T内、…、nT内的位移之比x1∶x2∶x3∶…∶x n=12∶22∶32∶…∶n2。
(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内、…、第n个T内的位移之比Δx1∶Δx2∶Δx3∶…∶Δx n=1∶3∶5∶…∶(2n-1)。
(4)通过连续相等的位移所用时间之比t1∶t2∶t3∶…∶t n=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-)。
4.自由落体运动和竖直上抛运动的规律(1)自由落体运动①速度公式:v=gt。
②位移公式:x=gt2。
③位移—速度公式:2gx=v2。
(2)竖直上抛运动①速度公式:v=v0-gt。
②位移公式:x=v0t-gt2。
③位移—速度公式:-2gx=v2-。
④上升的最大高度:h=。
⑤上升到最大高度用时:t=。
1.(2019安徽安庆市第二中学开学摸底)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位),则该质点()。
A.第1s内的位移是5mB.前2s内的平均速度是6m/sC.任意相邻的1s内位移差都是1mD.任意1s内的速度增量都是2m/s答案 D2.(2019湖南长沙1月月考)物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为16m的路程,第一段用时4s,第二段用时2s,则物体的加速度是()。
高三物理一轮复习测试专题《运动的描述 匀变速直线运动》含答案
绝密★启用前鲁科版新高三物理2019-2020学年一轮复习测试专题《运动的描述匀变速直线运动》本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间150分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.做单向直线运动的物体,关于其运动状态下列情况可能的是()A.物体的速率在增大,而位移在减小B.物体的加速度大小不变,速率也不变C.物体的速度为零时加速度达到最大D.物体的加速度和速度方向相同,当加速度减小时,速度也随之减小2.在一次交通事故中,交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30 m,该车辆最大刹车加速度是15 m/s2,该路段限速为60 km/h.则该车()A.超速B.不超速C.无法判断是否超速D.速度刚好是60 km/h3.某质点以20 m/s的初速度竖直向上运动,其加速度保持不变,经2 s到达最高点,上升高度为20 m,又经过2 s回到出发点时,速度大小仍为20 m/s,关于这一运动过程的下列说法中正确的是()A.质点运动的加速度大小为10 m/s2,方向竖直向下B.质点在这段时间内的平均速度大小为10 m/sC.质点在最高点时加速度为零D.质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度相等4.甲、乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图所示,则:()A.乙比甲运动得快B.t=2秒时,乙追上甲C. 0~4 s,甲的平均速度大于乙的平均速度D.乙追上甲时距出发点40 m远5.骑自行车的人由静止开始沿直线运动,在第1 s内通过1米、第2 s内通过2米、第3 s内通过3米、第4 s内通过4米.则下列说法中正确的是()A.自行车和人都做匀加速直线运动B.第2 s末的瞬时速度为2.5 m/sC.第3、4两秒内的平均速度为3.5 m/sD.整个过程中加速度为1 m/s26.汽车以20 m/s的速度做匀速运动,某时刻关闭发动机而做匀减速运动,加速度大小为5 m/s2,则它关闭发动机后通过37.5 m所需时间为()A. 3 sB. 4 sC. 5 sD. 6 s7.物体甲的速度与时间图象和物体乙的位移与时间图象分别如图所示,则这两个物体的运动情况是()A.甲在整个t=4 s时间内有来回运动,它通过的总路程为12 mB.甲在整个t=4 s时间内运动方向一直不变,通过的总位移大小为6 mC.乙在整个t=4 s时间内有来回运动,它通过的总路程为12 mD.乙在整个t=4 s时间内运动方向一直不变,通过的总位移大小为6 m8.在水平面上有一个小物块质量为m,从某点给它一个初速度后沿水平面做匀减速直线运动,经过A、B、C三点到O点速度为零.A、B、C三点到O点距离分别为s1、s2、s3,由A、B、C到O点所用时间分别为t1、t2、t3,下列结论正确的是()A.==B.>>C.==D.<<9.在“金星凌日”的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个半小时,那便是金星,这种天文现象称为“金星凌日”,如下图所示.下面说法正确的是()A.地球在金星与太阳之间B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点C.以太阳为参考系,金星绕太阳一周位移不为零D.以太阳为参考系,可以认为金星是运动的10.测速仪安装有超声波发射和接收装置,如图所示,B为测速仪,A为汽车,两者相距335 m.某时刻B发出超声波,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355 m,已知声速为340 m/s,则下列说法正确的是()A.经1 s,B接收到返回的超声波B.超声波追上A车时,A车前进了10 mC.A车加速度的大小为10 m/s2D.A车加速度的大小为5 m/s211.一物体自楼顶平台上自由下落h1时,在平台下面h2处的窗口也有一物体自由下落,如果两物体同时到达地面,则楼高为()A.h1+h2B.C.D.12.甲、乙两个物体从同一地点、沿同一直线同时做直线运动,其v-t图象如图所示,则()A. 1 s时甲和乙相遇B. 0~6 s内甲乙相距最大距离为1 mC. 2~6 s内甲相对乙做匀速直线运动D. 4 s时乙的加速度方向反向13.如图所示为物体做直线运动的v-t图象.若将该物体的运动过程用x-t图象表示出来(其中x 为物体相对出发点的位移),则下列四幅图中描述正确的是()A.B.C.D.14.如图所示,表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上,ab面和bc面与地面的夹角分别为α和β,且α>β.一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动,经时间t0后到达顶点b时,速度刚好为零;然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑.在小物块从a运动到c的过程中,可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图象是 ()A.B.C.D.15.如图1所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5 s和2 s.关卡刚放行时,一同学立即在关卡1处以加速度2 m/s2由静止加速到2 m/s,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是()图1A.关卡2B.关卡3C.关卡4D.关卡516.某人将小球以初速度v0竖直向下抛出,经过一段时间小球与地面碰撞,然后向上弹回,以抛出点为原点,竖直向下为正方向,小球与地面碰撞时间极短,不计空气阻力和碰撞过程中动能损失,则下列图象中能正确描述小球从抛出到弹回的整个过程中速度v随时间t的变化规律的是()A.B.C.D.17.质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(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 mB.前2 s内的平均速度是6 m/sC.任意相邻的1 s内位移差都是1 mD.任意1 s内的速度增量都是2 m/s18.做匀加速直线运动的列车,车头经过某路标时的速度为v1,车尾经过该路标时的速度是v2,则列车在中点经过该路标时的速度是()A.B.C.D.19.南北朝时期的傅翕曾写下这样一首诗:“空手把锄头,步行骑水牛.人在桥上走,桥流水不流.”其中“桥流水不流”一句应理解成其选择的参照物是()A.水B.桥C.人D.地面20.甲、乙两位同学进行百米赛跑,假如把他们的运动近似为匀速直线运动来处理,他们同时从起跑线起跑,经过一段时间后他们的位置如图所示,分别作出在这段时间内两人运动的位移x、速度v与时间t的关系图象,正确的是()A.B.C.D.第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)21.在竖直的井底,将一物体以11 m/s的速度竖直向上抛出,物体冲过井口时被人接住,在被人接住前1 s内物体的位移为4 m,位移方向向上,不计空气阻力,g取10 m/s2,求:(1)物体从抛出到被人接住所经历的时间;(2)此井的竖直深度.22.做匀加速直线运动的物体途中依次经过A、B、C三点,已知AB=BC=,AB段和BC段的平均速度分别为v1=3 m/s、v2=6 m/s,则:(1)物体经B点时的瞬时速度v B为多大?(2)若物体运动的加速度a=2 m/s2,试求AC的距离l.23.酒后驾车严重威胁公众交通安全.若将驾驶员从视觉感知前方危险到汽车开始制动的时间称为反应时间,将反应时间和制动时间内汽车行驶的总距离称为感知制动距离.科学研究发现,反应时间和感知制动距离在驾驶员饮酒前后会发生明显变化.一驾驶员正常驾车和酒后驾车时,感知前方危险后汽车运动v-t图线分别如下图甲、乙所示.求:(1)正常驾驶时的感知制动距离x;(2)酒后驾驶时的感知制动距离比正常驾驶时增加的距离Δx.24.一物体以某一初速度在粗糙水平面上做匀减速直线运动,最后停下来,若此物体在最初5 s内和最后5 s内经过的路程之比为11∶5.则此物体一共运动了多长时间?答案解析1.【答案】C【解析】物体做单向直线运动,故当物体速率增加时,物体的位移增加,不会减小,故A错误;物体做单向直线运动,加速度反映物体速度变化快慢的物理量,此时若存在加速度,则加速度只能改变物体速度大小,不能改变速度方向,故B错误;物体做单向直线运动时,当物体做加速度增加的减速直线运动时,当物体速度为零时,加速度达到最大值,故C可能发生;物体的加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动,当加速度减小时物体的速度仍在增加,只是增加得变慢了,故D错误.2.【答案】A【解析】如果以最大刹车加速度刹车,那么由v=可求得刹车时的速度为30 m/s=108 km/h,所以该车超速行驶,A正确.3.【答案】A【解析】根据加速度的定义知,取竖直向上为正方向,则:a=m/s2=-10 m/s2,负号表示加速度方向与规定的正方向相反,即竖直向下,选项A正确;由位移的定义知,这段时间内的总位移为零,而路程为40 m,根据平均速度的定义知,平均速度为零,但平均速率却为v=m/s =10 m/s,即选项B错误;质点做匀变速运动,每时每刻的加速度都相同,在最高点速度为零,但加速度大小仍为10 m/s2,方向竖直向下,所以选项C错误;在抛出点两时刻的瞬时速度大小相等,但方向相反,选项D错误.4.【答案】D【解析】两秒前甲运动的快,两秒时甲、乙速度相等,两秒后乙运动的快,故A错;在v-t图象中速度与时间所围的“面积”表示位移,知B错,D对;由=知0~4 s,甲与乙的平均速度相等,C错.5.【答案】C【解析】本题已明确指出骑自行车的人做初速度为零的直线运动,因此,若为匀变速直线运动,必有连续相等时间内的位移之比是1∶3∶5∶7,而这里对应的位移之比是1∶2∶3∶4.虽然在连续相等时间内位移差相等,但不是匀变速直线运动,故无法求出加速度及第2 s末的瞬时速度.根据平均速度的定义可求得第3、4两秒内的平均速度为=m/s=3.5 m/s.C选项正确.6.【答案】A【解析】由x=v0t+at2代入数据得37.5=20t-×5t2,解得t=3 s或t=5 s,由于汽车匀减速至零所需时间为t′==4 s<5 s,故A正确.7.【答案】D【解析】甲在前2 s内向负方向做匀减速直线运动,后2 s内向正方向做匀加速直线运动,即4 s 时间内有往返运动,它通过的总路程为两个三角形的面积和,s=2×(×2×3) m=6 m,故A、B错误;x-t图象的斜率表示速度,可知,乙在整个t=4 s时间内一直沿正向运动,乙在4 s时间内从-3 m运动到+3 m位置,故总位移大小为6 m,故C错误,D正确.8.【答案】C【解析】因题中所给已知量是位移和时间且在O点速度为零,为此可用逆向思维,利用公式x=at2可快速判定C对,D错;由中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度可知A、B错.9.【答案】D【解析】金星通过太阳和地球之间时,我们才会看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色,选项A 错误;因为太阳的大小对所研究问题的影响起着至关重要的作用,所以观测“金星凌日”不能将太阳看成质点,选项B错误;金星绕太阳一周,起点与终点重合,位移为零,选项C错误;金星相对于太阳的空间位置发生了变化,所以以太阳为参考系,金星是运动的,选项D正确.10.【答案】C【解析】从B发出超声波到接收到超声波过程中,汽车A的运动如图所示:B发出超声波时,汽车在C位置汽车反射超声波时,汽车在D位置B接收超声波时,汽车在E位置经分析可知:TCD=TDE,xCE=20 m所以xCD=5 m,xDE=15 m,TCD=s=1 s可见B接收到返回的超声波需2 s.对汽车A:Δx=aT,所以a=10 m/s2由以上可知只有选项C正确.11.【答案】D【解析】设楼高为H,由题得到-=解得H=.12.【答案】C【解析】两物体从同一地点出发,t=1 s之前乙的速度一直大于甲的速度,故两物体在t=1 s时不会相遇,A错误;在0~6 s内,在t=6 s时两物体间距最大,最大距离为8 m,B错误;因2~6 s内甲、乙两物体减速的加速度相同,故v甲-v乙恒定不变,即甲相对乙做匀速直线运动,C正确,D错误.13.【答案】C【解析】0~t1时间内物体沿正向匀速运动,选项A错误;t1~t2时间内,物体静止,且此时离出发点有一定距离,选项B、D错误;t2~t3时间内,物体反向运动,且速度大小不变,即x-t图象中,0~t1和t2~t3两段时间内,图线斜率的绝对值相等,选项C正确.14.【答案】C【解析】物块在整个运动过程中,由能量守恒知,物块在c点的动能小于初动能,即v<v0,A项错误;物块在ab段和bc段分别做匀减速和匀加速运动,且a1>a2,t1<t2,故B、D错误,C正确.15.【答案】C【解析】由题意知,该同学先加速后匀速,速度增大到2 m/s用时t1==1 s,在加速时间内通过的位移x1=at=1 m,t2=4 s,x2=vt2=8 m,已过关卡2,t3=2 s时间内x3=4 m,关卡打开,t4=5 s,x4=vt4=10 m,此时关卡关闭,距离关卡4还有1 m,到达关卡4还需t5=0.5 s,小于2 s,所以最先挡住他前进的是关卡4,故C正确.16.【答案】C【解析】取向下为正方向,小球下落的速度均匀增大,碰撞地面反弹后,速度反向向上,为负值,且均匀减小,故只有C正确.17.【答案】D【解析】由x=v0t+at2与x=5t+t2的对比可知:该质点做匀加速直线运动的初速度v0=5 m/s,加速度a=2 m/s2.将t=1 s代入所给位移公式可求得第1 s内的位移是6 m,A错误;前2 s内的位移是14 m,平均速度为==m/s=7 m/s,B错误;相邻1 s内位移差Δx=aT2=2 m,C错误;由加速度的物理意义可得任意1 s内速度的增量都是2 m/s,D正确.18.【答案】C【解析】设列车的长度为2x,以列车为参考系,则路标相对于列车做匀变速直线运动;路标从起点到中点时有:v2-v=2ax从中点到列车尾部时有:v-v2=2ax联立解得:v=;故选C.19.【答案】A【解析】以水为参考系,假定水是静止的,桥与水的间距发生了变化,那么桥是运动的,故选项A 正确.20.【答案】B【解析】他们同时从起跑线起跑且均做匀速直线运动,故他们运动的x-t关系图象均是经过原点的倾斜直线,斜率大小代表速度大小;而v-t关系图线是平行于横轴的直线,由题图可知,v乙>v ,故选项B正确.甲21.【答案】(1)1.2 s(2)6 m【解析】(1)设物体在被接住前1 s时的速度为v,取竖直向上为正方向,则由运动学公式可得:h0=vt0-gt=4 m,解得:v=9 m/s.则物体从抛出到被人接住所经历的时间为:t=+t0=1.2 s.(2)由竖直上抛运动的全过程公式,可得此井的竖直深度为:h=v0t-gt2=6 m.22.【答案】(1)5 m/s(2)12 m【解析】(1)设加速度大小为a,经A、C的速度大小分别为v A、v C.由匀加速直线运动规律可得:v-v=2a×①v-v=2a×②v1=③v2=④解①②③④式得:v B=5 m/s(2)解①②③④式得:v A=1 m/s,vC=7 m/s由v-v=2al得:l=12 m.23.【答案】(1)75 m(2)30 m【解析】(1)设驾驶员饮酒前、后的反应时间分别为t1、t2,由图线可得:t1=0.5 s,t2=1.5 s汽车减速时间为t3=4.0 s初速度v0=30 m/s由图线可得:x=v0t1+t3解得:x=75 m(2)Δx=v0(t2-t1)=30×(1.5-0.5) m=30 m24.【答案】8 s【解析】若依据匀变速直线运动规律列式,将会出现总时间t比前后两个5 s的和10 s是大还是小的问题:若t>10 s,可将时间分为前5 s和后5 s与中间的时间t2,经复杂运算得t2=-2 s,再得出t=8 s的结论.若用逆向的初速度为零的匀加速直线运动处理,将会简便得多.将物体运动视为反向的初速度为零的匀加速直线运动,则最后5 s内通过的路程为x2=a×52=12.5a最初5 s内通过的路程为x1=at2-a(t-5)2=a(10t-25)由题中已知的条件x1∶x2=11∶5得:(10t-25)∶25=11∶5解得物体运动的总时间t=8 s.。
高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动的研究第2讲匀变速直线运动的规律学案
高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动的研究第2讲匀变速直线运动的规律学案05194147第2讲 匀变速直线运动的规律微知识1 匀变速直线运动的规律 1.基本公式(1)速度公式:v =v 0+at 。
(2)位移公式:x =v 0t +12at 2。
(3)速度-位移关系式:v 2-v 20=2ax 。
2.匀变速直线运动的重要推论 (1)平均速度:v =v 0+v2=v t 2即一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,或这段时间初、末时刻速度矢量和的一半。
(2)任意两个连续相等的时间间隔(T )内,位移之差是一恒量,即Δx =x 2-x 1=x 3-x 2=…=x n -x n -1=aT _2。
(3)位移中点速度:v x 2=v 20+v 2t2某段位移中点的瞬时速度等于这段位移初、末速度的平方和的一半的算术平方根。
(4)初速度为零的匀加速直线运动中的几个重要结论 ①1T 末,2T 末,3T 末…瞬时速度之比:v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n 。
②1T 内,2T 内,3T 内…位移之比:x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =1∶22∶32∶…∶n 2。
③第1个T 内,第2个T 内,第3个T 内…第n 个T 内的位移之比:x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =1∶3∶5∶…∶(2n -1)。
④通过连续相等的位移所用时间之比:t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n -n -1)。
微知识2 自由落体和竖直上抛运动的规律 1.自由落体运动的规律(1)速度公式:v =gt 。
(2)位移公式:h =12gt 2。
(3)速度-位移关系式:v 2=2gh 。
2.竖直上抛运动的规律 (1)速度公式:v =v 0-gt 。
(2)位移公式:h =v 0t -12gt 2。
(3)速度-位移关系式:v 2-v 20=-2gh 。
(4)上升的最大高度H =v 202g。
高考物理复习方案 第1章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 第2讲 匀变速直线运动规律(含解析)新人
第2讲 匀变速直线运动规律知识点1 匀变速直线运动与其公式 Ⅱ 1.定义和分类(1)匀变速直线运动:物体在一条直线上运动,且加速度不变。
(2)分类⎩⎪⎨⎪⎧匀加速直线运动:a 与v 同向。
匀减速直线运动:a 与v 反向。
2.三个根本公式(1)速度公式:v =v 0+at 。
(2)位移公式:x =v 0t +12at 2。
(3)位移速度关系式:v 2-v 20=2ax 。
3.两个重要推论(1)物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,还等于初末时刻速度矢量和的一半,即:v =v t 2=v 0+v2。
(2)任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差为一恒量,即:Δx =x 2-x 1=x 3-x 2=…=x n -x n -1=aT 2。
可以推广到x m -x n =(m -n )aT 2。
4.初速度为零的匀变速直线运动的四个推论 (1)1T 末、2T 末、3T 末……瞬时速度的比为:v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n 。
(2)1T 内、2T 内、3T 内……位移的比为:x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =12∶22∶32∶…∶n 2。
(3)第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内……位移的比为:x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n =1∶3∶5∶…∶(2n -1)。
(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为:t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n -n -1)。
知识点2 自由落体运动和竖直上抛运动 Ⅱ 1.自由落体运动(1)条件:物体只受重力,从静止开始下落。
(2)运动性质:初速度v 0=0,加速度为重力加速度g 的匀加速直线运动。
(3)根本规律 ①速度公式v =gt 。
②位移公式h =12gt 2。
③速度位移关系式:v 2=2gh 。
2.竖直上抛运动规律(1)运动特点:加速度为g ,上升阶段做匀减速直线运动,下降阶段做自由落体运动。
高考物理大一轮复习学案【第一章】运动的描述(含答案)
考纲展示热点视角1.参考系、质点Ⅰ2.位移、速度和加速度Ⅱ3.匀变速直线运动及其公式、图象Ⅱ实验一:研究匀变速直线运动说明:匀变速直线运动图象只限于v-t图象.1.高考对本章的考查频率较高,题型既有选择题、计算题,也有实验题,但试题难度不大.2.匀变速直线运动规律的应用、追及相遇问题、速度图象及图象法处理实验数据是本章高考命题的热点.第一节描述运动的基本概念一、质点、参考系1.质点:用来代替物体的有□01______的点.它是一种理想化模型.2.参考系:为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体.参考系可以任意选取.通常以□02______或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动.二、位移和路程位移路程定义位移表示质点的位置变动,它是质点由□03______指向□04______的有向线段路程是质点□05________的长度区别(1)位移是□06____量,方向□07________________(2)路程是标量,没有方向联系(1)在□08____直线运动中,位移的大小□09____路程(2)其他情况下,位移的大小□10____路程三、速度和速率1.平均速度:运动物体的□11____和运动所用时间的比值,叫做这段时间内的平均速度,即v=ΔxΔt,平均速度是矢量,其方向跟□12____的方向相同.2.瞬时速度:运动物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度,叫做瞬时速度.瞬时速度精确描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢.3.瞬时速率:简称速率,等于瞬时速度的大小,是标量.4.平均速率:□13____与时间的比值,不一定等于平均速度的大小.四、加速度1.定义式:a=ΔvΔt;单位是m/s2.2.物理意义:描述速度变化的快慢.3.方向:与速度变化的方向相同.4.物体加、减速的判定(1)当a与v同向或夹角为锐角时,物体□14____.(2)当a与v垂直时,物体速度大小□15____.(3)当a与v反向或夹角为钝角时,物体□16____.,1.(单选)在研究物体的运动时,下列物体中可以当做质点处理的是( )A.研究一端固定并可绕该端转动的木杆的运动时B.研究用20 cm长的细线拴着的一个直径为10 cm的小球的摆动时C.研究一体操运动员在平衡木上的运动时D.研究月球绕地球运转的周期时2.(多选)关于位移和路程,下列说法正确的是( )A.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移B.物体的位移为零,路程一定为零C.物体通过一段路程,其位移可能为零D.物体通过的路程不等,但位移可能相同3.(多选)关于瞬时速度和平均速度,以下说法正确的是( )A.一般讲平均速度时,必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度B.对于匀速直线运动,其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)无关C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述变速运动D.瞬时速度是某时刻的速度,只有瞬时速度才能精确描述变速运动物体运动的快慢4-1.(单选)下列说法中正确的是( )A.物体有加速度,速度就增加B.物体的速度变化越快,加速度就越大C.物体的速度变化量Δv越大,加速度就越大D.物体的加速度等于零,则物体一定静止4-2.(单选)有下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法( )A.点火后即将升空的火箭,因火箭还没运动,所以加速度一定为零B.高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车,因轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大C.高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一定很大D.太空中的空间站绕地球匀速转动,其加速度为零对质点模型的理解1.质点是一种理想化的物理模型,实际并不存在.2.物体能否被看做质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小来判断.3.质点不同于几何“点”,是忽略了物体的大小和形状的有质量的点,而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置.4.物体可被看做质点主要有三种情况:(1)多数情况下,平动的物体可看做质点.(2)当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时,可以看做质点.(3)有转动但转动可以忽略时,可把物体看做质点.(单选)下列情况的物体,哪些可看做质点( )A.放在地面上的木箱,在上面的箱角处用水平推力推它,木箱可绕下面的箱角转动B.放在地面上的木箱,在其外壁的中心处用水平推力推它,木箱在地面上滑动C.比赛中的体操运动员D.研究钟表时针的转动情况[尝试解答] ________[总结提升] (1)不能以物体的大小为标准来判断物体是否可以看成质点,关键要看所研究问题的性质.(2)同一物体,有时可看成质点,有时不能.1.(单选)2019年奥运会将在巴西里约热内卢举办,在以下几个奥运会比赛项目中,研究对象可视为质点的是( )A.在撑竿跳高比赛中研究运动员手中的支撑竿在支撑地面过程中的转动情况时B.确定马拉松运动员在比赛中的位置时C.跆拳道比赛中研究运动员动作时D .乒乓球比赛中研究乒乓球的旋转时平均速度和瞬时速度1.平均速度与瞬时速度的区别平均速度与位移和时间有关,表示物体在某段位移或某段时间内的平均快慢程度;瞬时速度与位置或时刻有关,表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度.2.平均速度与瞬时速度的联系(1)瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度. (2)对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等.(多选)(2018·河北衡水中学高三模拟)如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB 、ABC 、ABCD 、ABCDE 四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1 s 、2 s 、3 s 、4 s .下列说法正确的是( )A .物体在AB 段的平均速度为1 m/sB .物体在ABC 段的平均速度为52m/sC .AB 段的平均速度比ABC 段的平均速度更能反映物体处于A 点时的瞬时速度D .物体在B 点的速度等于AC 段的平均速度[审题突破] (1)在利用v =xt计算平均速度时,首先应确定物体的哪个物理量?(2)在曲线运动中,在什么条件下,平均速度才等于瞬时速度? [尝试解答] ________[方法总结] 平均速度与瞬时速度的求解方法(1)平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关,求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度.(2)v =xt是平均速度的定义式,适用于所有的运动.(3)粗略计算时我们可以用很短时间内的平均速度来求某时刻的瞬时速度.2.(多选)如图所示,一个人沿着一个圆形轨道运动,由A 点开始运动,经过半个圆周到达B 点.下列说法正确的是( )A .人从A 到B 的平均速度方向由A 指向BB .人从A 到B 的平均速度方向沿B 点的切线方向C .人在B 点的瞬时速度方向由A 指向BD .人在B 点的瞬时速度方向沿B 点的切线方向速度、速度变化量和加速度的关系比较项目 速 度 速度变化量加速度 物理 意义 描述物体运动的快慢和方向,是状态量 描述物体速度的变化,是过程量描述物体速度变化快慢,是状态量定义式 v =x t Δv =v -v 0 a =Δv Δt =v -v 0Δt单位 m/s m/s m/s 2决定 因素 由v 0、a 、t 决定 由Δv =at 知Δv 由a 与t 决定由Fm决定 方向与位移x 同向,即物体运动的方向由v -v 0或a 的方向决定 与Δv 的方向一致,由F的方向决定,而与v 0、v方向无关(多选)(2018·长沙模拟)对加速度的理解,下列说法正确的是( ) A .加速度增大,速度可能减小B .速度变化量Δv 越大,加速度就越大C .物体有加速度,速度就增大D .物体速度很大,加速度可能为零 [尝试解答] ________[规律总结] (1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系. (2)速度变化量与加速度没有必然的联系,速度变化量的大小不仅与加速度有关,还与速度变化的时间有关. (3)速度增大或减小是由速度与加速度的方向关系决定的.3.(单选)一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,则在此过程中( )A .速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B .速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值C .位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D .位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值用极限法求瞬时速度范例 光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a 、b 分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a 、b 间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间,图乙中MN 是水平桌面,Q 是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出,让滑块d 从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.5×10-2s 和1.0×10-2s ,小滑块d 的宽度为0.5 cm.可测出滑块通过光电门1的速度v 1=________m/s ,滑块通过光电门2的速度v 2=________m/s.[解析] 因为通过每个光电门的时间都很短,所以通过光电门的瞬时速度可认为等于平均速度.由v =Δx Δt 得:v 1=0.5×10-22.5×10-2 m/s =0.2 m/sv 2=0.5×10-21.0×10-2 m/s =0.5 m/s.[答案] 0.2 0.5[总结提升] 测出物体在微小时间Δt 内发生的微小位移Δx ,然后可由v =ΔxΔt求出物体在该位置的瞬时速度,这样瞬时速度的测量便可转化成为微小时间Δt 和微小位移Δx 的测量.4.(单选)根据速度定义式v =Δx Δt ,当Δt 极短时,ΔxΔt就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度,由此可知,当Δt 极短时,ΔvΔt就可以表示物体在t 时刻的瞬时加速度.上面用到的物理方法分别是( )A .控制变量法 微元法B .假设法 等效法C .微元法 类比法D .极限法 类比法巧选参考系[规范解答]————————————该得的分一分不丢!以队伍为参考系,则通讯员从队尾赶到排头这一过程中的速度为(v 2-v 1)(1分) 位移大小为l(1分)通讯员再从排头返回队尾的过程中的速度为(v 1+v 2)(1分) 位移大小为l(1分)则整个运动时间t =l v 2-v 1+lv 1+v 2(3分)则队伍在这段时间相对地面前进的距离为s =v 1t =v 1⎝ ⎛⎭⎪⎫l v 2-v 1+l v 1+v 2=2v 1v 2l v 22-v 21(3分)[答案] 2v 1v 2lv 22-v 21[题后感悟] 在研究物体的运动时,一般是以地面作为参考系,但是,在有一些运动问题研究中,恰当选择参考系,会使问题的描述和解决变得简单、快捷.5.一船夫划船逆流而上,驾船沿河道逆水航行,经过一桥时,不慎将心爱的酒葫芦落入水中,被水冲走,但一直划行至上游某处时才发现,便立即返航经过1小时追上葫芦时,发现葫芦离桥5 400 m 远,若此船向上游和向下游航行时相对静水的速率是相等的,试求河水的速度.一 高考题组1.(单选)(2018·高考上海卷)下图是一张天文爱好者经长时间曝光拍摄的“星星的轨迹”照片.这些有规律的弧线的形成,说明了( )A .太阳在运动B .月球在公转C .地球在公转D .地球在自转2.(单选)(2018·高考山东基本能力测试)假如轨道车长度为22 cm ,记录仪记录的信号如图所示,则轨道车经过该监测点的速度为( )A.0.20 cm/s B.2.0 cm/sC.22 cm/s D.220 cm/s二模拟题组3.(单选)(2018·杭州模拟)下列情况下的物体可以看做质点的是( )A.研究嫦娥三号在月球表面的着陆动作B.研究飞行中直升机上的螺旋桨的转动情况C.研究汽车通过某路标的时间时D.研究“蛟龙号”下潜到7 000 m深度过程中的速度时4.(单选)(2018·安庆模拟)如图所示,飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员(甲)和地面上的人(乙)观察跳伞飞行员的运动后,引发了对跳伞飞行员运动状况的争论,下列说法正确的是( )A.甲、乙两人的说法中必有一个是错误的B.他们的争论是由于参考系的选择不同而引起的C.研究物体运动时不一定要选择参考系D.参考系的选择只能是相对于地面静止的物体5.(多选)(2018·湖北八校高三联考)关于速度、速度的变化量、加速度,正确的说法是( )A.物体运动时速度的变化量越大,它的加速度一定越大B.速度很大的物体,其加速度可以为零C.某时刻物体速度为零,其加速度可能很大D.加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大三选做题6.(单选)(原创题)如图所示是做直线运动某物体的位移时间图象,根据图中数据可以求出P点的瞬时速度.下面四个选项中哪一项更接近P点瞬时速度的真实值( )A.2 m/s B.2.2 m/sC.2.21 m/s D.2.211 m/s温馨提示日积月累,提高自我请做课后达标检测1第二节 匀变速直线运动的规律及应用一、匀变速直线运动的基本规律1.速度与时间的关系式:□01__________. 2.位移与时间的关系式:□02________________. 3.位移与速度的关系式:□03________________. 二、匀变速直线运动的推论1.平均速度公式:v =v t2=□04________. 2.位移差公式:Δx =x 2-x 1=x 3-x 2=…=x n -x n -1=□05______. 可以推广到x m -x n =(m -n)aT 2.3.初速度为零的匀加速直线运动比例式(1)1T 末,2T 末,3T 末……瞬时速度之比为:v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =□06____________. (2)1T 内,2T 内,3T 内……位移之比为:x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =□07__________. (3)第一个T 内,第二个T 内,第三个T 内……位移之比为:x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n =□08____________. (4)通过连续相等的位移所用时间之比为:t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =□09______________________. 三、自由落体运动和竖直上抛运动的规律 1.自由落体运动规律(1)速度公式:v =□10____. (2)位移公式:h =□11____________. (3)速度—位移关系式:v 2=□12______. 2.竖直上抛运动规律(1)速度公式:v =□13______. (2)位移公式:h =□14______________. (3)速度—位移关系式:□15__________=-2gh. (4)上升的最大高度:h =□16__________. (5)上升到最大高度用时:t =□17__________. ,1.(单选)一辆以20 m/s 的速度行驶的汽车,突然采取急刹车,加速度大小为8 m/s 2,汽车在刹车后的3秒内的位移和3秒时的速度分别为( )A .24 m,4 m/sB .25 m,4 m/sC .24 m ,-4 m/sD .25 m,02.(多选)做匀减速直线运动的质点,它的加速度大小为a ,初速度大小为v 0,经过时间t 速度减小到零,则它在这段时间内的位移大小可用下列哪些式子表示( )A .v 0t +12at 2B .v 0tC.v 0t 2D.12at 2 3-1.(单选)某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2 s 听到石头落底声.由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g 取10 m/s 2)( )A .10 mB .20 mC .30 mD .40 m3-2.(单选)(创新题)2019年9月10日,在沈阳举行的第十二届全运会田径男子跳高决赛中,来自北京体彩队的王宇夺得冠军.假设王宇的重心离地面高1.2 m ,起跳后身体横着越过了1.96 m 的高度.据此可估算出他起跳时的竖直速度大约为(取g =10 m/s 2)( )A .2 m/sB .4 m/sC .6 m/sD .8 m/s匀变速直线运动规律的应用1.速度时间公式v =v 0+at 、位移时间公式x =v 0t +12at 2、位移速度公式v 2-v 20=2ax ,是匀变速直线运动的三个基本公式,是解决匀变速直线运动的基石.2.匀变速直线运动的基本公式均是矢量式,应用时要注意各物理量的符号,一般规定初速度的方向为正方向,当v 0=0时,一般以a 的方向为正方向.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,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙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.[审题突破] (1)每辆汽车在整个运动过程中加速度都发生了改变,要采取分段分析还是整段分析? (2)分段处的什么是连接两段的桥梁? [课堂笔记][总结提升] 1.求解匀变速直线运动的一般步骤:2.应注意的问题(1)如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,各段交接处的速度往往是联系各段的纽带.(2)对于刹车类问题,当车速度为零时,停止运动,其加速度也突变为零.求解此类问题应先判断车停下所用时间,再选择合适公式求解.(3)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,可以将全程看做匀减速直线运动,应用基本公式求解.1. (改编题)2019年11月28日,“辽宁号”航母在两艘051C 型导弹驱逐舰和两艘054A 型导弹护卫舰的伴同下,从青岛港起航,直趋南海进行演习.已知歼—15战机正常起飞过程中加速度为a ,经距离s 就达到起飞速度腾空而起.现已知“辽宁”舰起飞甲板长为L(L<s),且起飞过程为匀加速直线运动.(1)如果“辽宁舰”静止,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)在没有弹射装置的情况下,要保证飞机安全起飞,“辽宁舰”前进的速度至少是多大? 此过程中歼—15的位移为多少?匀变速直线运动推论的应用(1)推论公式主要是指:①v=v t2=v0+v t2,②Δx=aT2,①②式都是矢量式,在应用时要注意v0与v t、Δx与a的方向关系.(2)①式常与x=v·t结合使用,而②式中T表示等时间隔,而不是运动时间.有一质点在连续12 s内做匀加速直线运动,在第一个4 s内位移为24 m,在最后4 s内位移为56 m,求质点的加速度.[课堂笔记][名师点评] 一道题可能有多种不同的解题方法,但采用不同的方法,繁简程度不同,因此在处理问题时,要分析题目特点,判断利用哪种方法更合适.2.(单选)(2018·佛山模拟)如图所示,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2v,则x AB∶x BC等于( )A.1∶1B.1∶2C.1∶3 D.1∶4自由落体运动和竖直上抛运动1.自由落体运动实质:初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动.2.竖直上抛运动(1)实质:加速度恒为g的匀变速运动.(2)对称性如图所示,物体以速度v0竖直上抛,A、B为途中的任意两点,C为最高点,则①时间的对称性物体上升过程中从A→C所用时间t AC和下降过程中从C→A所用时间t CA相等,同理t AB=t BA.②速度的对称性物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等.③能量的对称性物体从A→B和从B→A重力势能变化量的大小相等,均等于mgh AB.(3)多解性当物体经过抛出点上方某个位置时,可能处于上升阶段,也可能处于下降阶段,造成双解,在解决问题时要注意这个特点.气球以10 m/s 的速度沿竖直方向匀速上升,当它上升到离地175 m 的高处时,一重物从气球上掉落,则重物需要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多大?(g 取10 m/s 2)[审题突破] 重物从气球上掉落的瞬间,速度为多少?方向如何?它将会做什么运动? [课堂笔记][方法总结] 竖直上抛运动的研究方法分段法上升过程:a =-g 的匀减速直线运动下降过程:自由落体运动全程法 将上升和下降过程统一看成是初速度v 0向上,加速度g 向下的匀变速直线运动,v =v 0-gt ,h =v 0t-12gt 2若v>0,则物体在上升若v<0,则物体在下落 若h>0,则物体在抛出点上方 若h<0,则物体在抛出点下方3.(多选)一物体以初速度v 0=3 m/s 竖直向上抛出,某两个时刻的速度大小相等,这两个时刻的时间间隔可能为(g =10 m/s 2)( )A .0.2 sB .0.4 sC .0.6 sD .0.8 s转换法求解多个物体的运动[规范解答]————————————该得的分一分不丢!(1)由Δx =aT 2得a =Δx T 2=BC -AB T 2=0.20-0.150.12m/s 2=5 m/s 2.(3分) (2)v B =AB +BC 2T =0.15+0.202×0.1m/s =1.75 m/s.(3分)(3)由Δx =DC -BC =BC -AB 得DC =BC +(BC -AB)=20 cm +5 cm =25 cm.(2分) (4)小球B 从开始下滑到图示位置所需的时间为t B =v B a =1.755s =0.35 s(3分)则B 球上面正在运动着的小球共有三颗,A 球上面正在运动着的小球共有两颗.(3分)[答案] (1)5 m/s 2(2)1.75 m/s (3)25 cm (4)两颗[方法提炼] 在涉及多体问题和不能视为质点的研究对象问题时,应用“转化”的思想方法转换研究对象、研究角度,就会使问题清晰、简捷.通常主要涉及以下两种转化形式:(1)将多体转化为单体:研究多物体在时间或空间上重复同样运动问题时,可用一个物体的运动取代其他物体的运动.(2)将线状物体的运动转化为质点运动:长度较大的物体在某些问题的研究中可转化为质点的运动问题.如求列车通过某个路标的时间,可转化为车尾(质点)通过与列车等长的位移所经历的时间.4.(单选)(2018·广西南宁二中月考)取一根长2 m 左右的细线、5个铁垫圈和一个金属盘,在线下端系上第一个垫圈,隔12 cm 再系一个,以后垫圈之间的距离分别为36 cm 、60 cm 、84 cm ,如图所示.站在椅子上,向上提起线的上端,让线自由垂下,且第一个垫圈紧靠放在地面上的金属盘.松手后开始计时,若不计空气阻力和垫圈厚度,则第2、3、4、5各垫圈( )A .落到盘上的时间间隔越来越大B .落到盘上的时间间隔相等C .依次落到盘上的速度关系为1∶2∶3∶2D .依次落到盘上的时间关系为1∶(2-1)∶(3-2)∶(2-3)一 高考题组1.(单选)(2018·高考广东卷)某航母跑道长200 m ,飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s 2,起飞需要的最低速度为50 m/s.那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为( )A .5 m/sB .10 m/sC .15 m/sD .20 m/s2.(单选)(2018·高考天津卷)质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系为x =5t +t 2(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 mB .前2 s 内的平均速度是6 m/sC .任意相邻的1 s 内位移差都是1 mD .任意1 s 内的速度增量都是2 m/s3.(单选)(2018·高考安徽卷)一物体做匀加速直线运动,通过一段位移Δx 所用的时间为t 1,紧接着通过下一段位移Δx 所用的时间为t 2,则物体运动的加速度为( )A.2Δ1-t 2t 1t 21+t 2 B.Δ1-t 2t 1t 21+t 2C.2Δ1+t 2t 1t 21-t 2 D.Δ1+t 2t 1t 21-t 2 二 模拟题组4.(多选)(2018·郑州模拟)在塔顶上将一物体竖直向上抛出,抛出点为A ,物体上升的最大高度为20 m ,不计空气阻力,设塔足够高,则物体位移大小为10 m 时,物体通过的路程可能为( )A .10 mB .20 mC .30 mD .50 m5.(2018·西安质检)如图所示,一圆管放在水平地面上,长为L =0.5 m ,圆管的上表面离天花板距离h =2.5 m ,在圆管的正上方紧靠天花板放一小球(可看成质点),让小球由静止释放,同时给圆管一竖直向上大小为5 m/s 的初速度,g 取10 m/s 2.(1)求小球释放后经多长时间与圆管相遇;(2)试判断在圆管落地前小球能不能穿过圆管?如果不能,小球和圆管落地的时间差多大?如果能,小球穿过圆管的时间多长?温馨提示 日积月累,提高自我 请做课后达标检测2第三节 运动图象 追及、相遇问题一、匀变速直线运动的图象 1.直线运动的x -t 图象(1)物理意义:反映了物体做直线运动的□01______随□02______变化的规律. (2)斜率的意义:图线上某点切线的斜率大小表示物体□03__________的大小,斜率正负表示物体速度的□04__________.2.直线运动的v -t 图象(1)物理意义:反映了做直线运动的物体的□05______随时间变化的规律. (2)斜率的意义:图线上某点切线斜率的大小表示物体□06__________的大小,斜率正负表示物体加速度的□07______.(3)“面积”的意义①图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的□08________ ②若面积在时间轴的上方,表示位移方向为□09____;若面积在时间轴的下方,表示位移方向为□10______. 二、追及和相遇问题 1.两类追及问题(1)若后者能追上前者,追上时,两者处于□11______,且后者速度一定不小于前者速度. (2)若追不上前者,则当后者速度与前者□12______时,两者相距最近.2.两类相遇问题(1)同向运动的两物体追及即相遇.(2)相向运动的物体,当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇.,1-1.(多选)(2018·高考新课标全国卷Ⅰ)如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置—时间(x-t)图线.由图可知( )A.在时刻t1,a车追上b车B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大1-2.(多选)我国“蛟龙号”深潜器进行下潜试验,从水面开始竖直下潜,最后返回水面,v-t图象如图所示,则有( )A.本次下潜的最大深度为6 mB.全过程中的最大加速度为0.025 m/s2C.超重现象发生在3~4 min和6~8 min的时间段D.0~4 min和6~10 min两时间段平均速度大小相等2.(单选)如图所示,A、B两物体相距x=7 m,物体A以v A=4 m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时的速度v B=10 m/s,只在摩擦力作用下向右做匀减速运动,加速度大小为a=2 m/s2,那么物体A追上物体B所用的时间为( )A.7 s B.8 sC.9 s D.10 s。
2024高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动的研究章末过关检测含解析
章末过关检测(一)(建议用时:45分钟)一、单项选择题1.(2024·济南市第一次模拟)短跑运动员在训练中从起跑起先的一段时间内可看成先做匀加速直线运动再做匀速直线运动。
已知总位移为x ,匀速阶段的速度为v 、时间为t ,则匀加速阶段的时间为( )A.x vB .2x vC.2xv-tD .2xv-2t解析:选D 。
匀速阶段的位移为x 1=vt ,在匀加速直线运动过程,依据平均速度公式可得x 2=12vt 1,依据题意则有x =x 1+x 2,解得匀加速阶段的时间t 1=2xv -2t ,故A 、B 、C 错误,D 正确。
2.(2024·云南师大附中第五次月考)某同学在直线跑道上测试一辆汽车的加速和制动性能,汽车从t =0时刻起先加速直到速度v =108 km/h ,马上紧急制动,t =13.5 s 时汽车停下。
若知刹车位移为67.5 m ,加速过程和减速过程均看做匀变速运动。
关于此汽车加速和减速过程说法正确的是( )A .汽车的刹车时间为10 sB .汽车刹车的加速度大小为103m/s 2C .汽车加速过程、减速过程的时间之比为1∶2D .汽车加速过程、减速过程的位移之比为2∶1解析:选D 。
v =108 km/h =30 m/s ,汽车制动过程v2t 减=x 减,得t 减=4.5 s ,故A 错误;加速时间为t 加=13.5 s -4.5 s =9 s ,所以t 加∶t 减=2∶1,由速度公式a 加t 加=a 减t 减=v ,则加速阶段的加速度大小为103 m/s 2,减速阶段的加速度大小为203m/s 2,故B 、C 错误;加速位移为v2t 加=x 加,则加速位移与减速位移之比等于加速时间与减速时间之比,即x加∶x 减=2∶1,故D 正确。
3. (2024·潮州市上学期期末)甲、乙两车在平直马路上同向行驶,它们的v -t 图象如图所示。
已知两车在t 2时刻并排行驶,则( )A .乙车加速度大小渐渐增大B .甲车的加速度大小先增大后减小C .两车在t 1时刻也并排行驶D .在t 1时刻甲车在前,乙车在后解析:选D 。
物理第一轮精品复习学案
第一章运动的描述、匀变速直线运动的研究周至一中高三物理备课组理解图像和第1节描述运动的基本概念【考纲知识梳理】一、参考系1.定义:假定不动,用来做参考的物体。
2.选取:(1)参考系的选择是任意的,一般选择地面或相对地面静止的物体。
(2)参考系的选择不同,结果往往不同,即物体的运动和静止都是相对的二、质点1. 定义:用来代替物体的有质量的点,质点是一种理想化的物理模型。
2. 条件:一个物体能否看成质点,取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计,而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。
三、时刻和时间间隔1.区别:如果建立一个表示时间的一维直线系,则在这个坐标系中,时刻用点表示,时间间隔是两个时刻之差,用线段表示。
2.联系:时间间隔,它等于两个时刻之差。
四、位移和路程五、速度和速率1.平均速度:运动的物体的位移与所用时间的比值2.瞬时速度:运动物体在某一位置或某一时刻的速度3.速率:运动物体速度的大小六、加速度1. 定义:速度的变化量与发生这一改变所用时间的比值2.公式:tv a ∆∆=3.物理意义:是描述速度变化的快慢和方向的物理量4.方向: 加速度是矢量,其方向与速度变化量的方向相同5.单位: 米/秒2(m/s 2)【要点名师精解】一、质点概念的正确理解1. 研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素,对问题的研究没有影响或影响可以忽略,为使问题简化,就用一个有质量的点来代替物体.2. 质点没有形状、大小,却具有物体的全部质量。
质点是一个理想化的物理模型,实际并不存在,是为了使研究问题简化的一种科学抽象。
3. 物体各部分运动情况虽然不同,但它的大小、形状及转动等对我们研究的问题影响极小,可以忽略不计(如研究绕太阳公转的地球的运动,地球仍可看成质点。
但研究地球自转时,就不可以把地球看成质点)。
由此可见,质点并非一定是小物体,同样,小物体也不一定都能当作质点. 【例1】下列情况的物体,哪些情况可将物体当作质点来处理:A .研究环绕太阳做公转运动规律的地球B .做花样滑冰的运动员C .研究在轨飞行调整运动姿态的宇宙飞船D .研究汽车过桥时间的汽车答案:A解析: BC 选项都要研究自身的各个部分运动情况,故不能看成质点。
高考物理大一轮专题复习:专题1运动的描述直线运动第2讲匀变速直线运动的规律(含答案)
第 2 讲匀变速直线运动的规律一、单项选择题1. (2015 年河南郑州质检 ) 做匀变速直线运动的质点在第一个7 s 内的均匀速度比它在第一个 3 s 内的均匀速度大 6 m/s ,则质点的加快度大小为 ()2B .1.5 m/s 2A. 1 m/sC. 3 m/s 2D .4 m/s 22.质点做直线运动的位移x 与时间 t 的关系为 x=10t - t2,则该质点 ()A.运动的加快度大小为 1 m/s 2B.前 2 s内的均匀速度是 9 m/sC.随意相邻 1 s 内的位移差都是 1 mD.经 5 s 速度减为零3.(2015 年沈阳东北育才学校一模) 有一列火车正在做匀加快直线运动.从某时辰开始计时,第 1 分钟内,发现火车行进了180 m.第 6 分钟内发现火车行进了360 m.则火车的加快度为 ()A. 0.01 m/s 2 B . 0.05 m/s C. 36 m/s 2 D . 180 m/s2 24. (2015 年江西鹰潭期末) 某航母跑道长200 m.飞机在航母上滑行的最大加快度为6 m/s 2,腾飞需要的最低速度为50 m/s,那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获取的最小初速度为 ()A. 5 m/s B.10 m/sC. 15 m/s D.20 m/s5.汽车以20 m/s 的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加快度大小为 5 m/s 2,则自驾驶员急踩刹车开始, 2 s 内与 5 s 内汽车的位移大小之比为()A.5∶4 B .4∶5C.3∶4 D .4∶36.一个质点正在做匀加快直线运动,用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光的时间间隔为 1 s .剖析照片获取的数据( 如图 K1-2-1所示),发现质点在第 1 次、第 2 次闪光的时间间隔内挪动了 2 m;在第 3 次、第 4 次闪光的时间间隔内挪动了8 m,由此不行能求得()图 K1-2-1A.第 1 次闪光时质点运动的速度B.质点运动的加快度C.从第 2 次闪光到第 3 次闪光的时间间隔内质点的位移D.质点运动的初速度7.一物体以初速度v0做匀减速直线运动,第 1 s内经过的位移为x1=3 m,第2 s内经过的位移为x2=2 m,又经过位移 3 物体的速度减小为0,则以下说法中不正确的是 ()x...A.初速度v0的大小为 2.5 m/sB.加快度a的大小为 1 m/s 293的大小为8 mC.位移xD.位移x3内的均匀速度大小为0.75 m/s二、多项选择题8.某一时辰a、 b 两物体以不一样的速度经过某一点,并沿同一方向做匀加快直线运动,已知两物体的加快度同样,则在运动过程中()A.a、b两物体速度之差保持不变B.a、b两物体速度之差与时间成正比C.a、b两物体位移之差与时间成正比D.a、b两物体位移之差与时间的平方成正比9.一物体做匀变速直线运动,某时辰速度的大小为 4 m/s ,1 s 后速度的大小变成10 m/s.在这 1 s 内该物体的 ()A.位移的大小可能小于 4 mB.位移的大小可能大于10 mC.加快度的大小可能小于 4 m/s 2D.加快度的大小可能大于10 m/s 210.如图 K1-2-2所示, t =0时,质量为0.5 kg的物体从圆滑斜面上的 A 点由静止开始下滑,经过 B 点后进入水平面(经过 B 点前后速度大小不变),最后停在 C 点.每隔 2 s物体的刹时速度记录在下表中,重力加快度g 取10 m/s 2,则以下说法中正确的选项是 ()图 K1-2-2t /s0246 v/(m·s-1)08128A. t =3 s的时辰物体恰巧经过B 点B . t =10 s的时辰物体恰巧停在C 点C .物体运动过程中的最大速度为12 m/sD . A 、B 间的距离小于 B 、 C 间的距离三、非选择题11. (2015 年江西南昌三中期末 ) 小轿车以 20 m/s 的速度在平直公路上匀速行驶,司机忽然发现正前面有个收费站,经20 s后司机才刹车使车匀减速恰停在缴费窗口,缴费后匀加快到 20 m/s后持续匀速前行.已知小轿车刹车时的加快度为2 m/s2,泊车缴费所用时间为30 s,启动时加快度为1 m/s 2.(1) 司机是在离收费窗口多远处发现收费站的?(2) 因国庆放假时期,全国高速路免费通行,小轿车能够不断车经过收费站,但要求轿车经过收费窗口前9 m 区间速度不超出 6 m/s ,则国庆时期该小轿车应离收费窗口起码多远处开始刹车?因不断车经过能够节俭多少时间?12. (2014 年新课标全国卷Ⅰ ) 公路上行驶的两汽车之间应保持必定的安全距离.目前车忽然停止时, 后车司机能够采纳刹车举措, 使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰.常状况下,人的反响时间和汽车系统的反响时间之和为 1 s .当汽车在晴日干燥沥青路面上以 108 km/h 的速度匀速行驶时,安全距离为 120 m .设雨时节汽车轮胎与沥青路面间的动通摩擦因数为晴日时的25. 若要求安全距离仍为120 m ,求汽车在雨天安全行驶的最大速度.第 2 讲 匀变速直线运动的规律1. C122. D 分析:对照位移公式x = v 0t + 2at 可知质点运动的初速度为10 m/s ,加快度为2-10×2- 22m/s , B 错误;由x =at2- 2 m/s , A 错误;前2 s 内的均匀速度为 v =m/s =82可知随意相邻 1 s 内的位移差都是 2 m , C 错误;由 v = v 0+ at 知经 5 s 质点速度减为零, D正确.2x 6- x 1 360- 18023.A 分析: x 6-x 1= 5aT ,因此 a = 5T 2= 5×60 2 = 0.01 m/s . 故 A 正确, BCD 错误.4. B 分析:已知飞机的末速度、加快度和位移,由运动学公式22v t - v 0= 2ax 代入数据得: v = 2 50 2 -2×6×200 m/s = 10 m/s ,故 B 正确.v- 2ax =tv05.C分析:自驾驶员急踩刹车开始,经过时间t =a=4 s,汽车停止运动,因此汽车122v0在 2 s 内发生的位移为x1=v0t-2at= 30 m,5 s内发生的位移为x2=2a=40 m,因此 2 s 内与 5 s 内汽车的位移大小之比为3∶4, C 正确.6.D分析:如题图所示, x3- x1=2aT2,可求得加快度 a;依据 x2= x1+ aT2= x1+x3-1x2x1+ x31=2,可求出 x2;由 x1= v1t +2at 2可求得第1次闪光时质点运动的速度.因为初始时辰与第 1 次闪光的时间间隔未知,故没法求出质点的初速度,应选 D.7.A 8.AC 9.AD10.BD分析:依据图表中的数据,能够求出物体下滑的加快度a1=4 m/s2和在水平面24上的加快度a2=-2 m/s . 依据运动学公式:8+a1t1+a2t 2=12,t 1+t2=2,解出t 1=3s,1040知经过3 s 抵达B点,抵达B点时的速度最大,速度v= a1t =3m/s ,故 A、C 均错误.第0-86 s 末的速度是8 m/s ,到停下来还需的时间t ′=-2s=4 s,因此到 C点的时间为10 s,22200400故 B 正确.依据v- v0=2ax,求出 AB段的长度为9 m,BC段长度为9m,则A、B间的距离小于 B、 C间的距离,故 D 正确.11.解: (1) 依据题意,设司机匀速运动位移为s1,匀减速运动时间为t 2,位移为 s2 s1= vt =20×20=400 mv20t 2=a=2=10 s12s2= vt 2-2at 2=100 m因此司机在离收费站窗口100 m+ 400 m=500 m 处发现收费站的.(2) 依据题意小轿车应在收费窗口前9 m 处速度减为 6 m/s ,设小轿车减速位移为s32 2由 2as=v t-v0得222- 202v t- v06= 91 ms ==3-2×22a因此,小轿车应离收费窗口91 m+9 m= 100 m 处开始刹车设泊车收费后加快时间为t 3,位移为 s3,v则有 t 3=a′=20 s12s3=2at 3=200 m若泊车收费,经过窗口前100 米到窗口后 200 米需要总时间为10+ 30+ 20= 60 sv t- v0车收费也是在窗口前100 米开始刹车,时间为t4== 7 s a经过窗口前匀速时间t 5=s=9= 1.5 sv t6v0-v t经过窗口后加快到20 m/s所用时间为 t 6=a′=14 s加快运动位移由s = t+1′t2 v t2a123得 s =6×14+2×1×14=182 m经过窗口后还有s1818 m 匀速,则 t =v=20= 0.9 s7若不断车经过窗口前100 米到窗口后 200 米需要总时间为7+1.5 + 14+0.9 = 23.4 s 因此不断车经过能够节俭时间为36.6 s.12.解:设路面干燥时,汽车与地面的动摩擦因数为μ 0,刹车时汽车的加快度大小为a0,安全距离为x,反响时间为t 0,由牛顿第二定律和运动学公式得μ0mg=ma0①2v0x= v0t 0+2a0②式中, m和 v0分别为汽车的质量和刹车前的速度2设在雨天行驶时,汽车与地面间的动摩擦因数为μ,依题意有μ =5μ 0③设在雨天行驶时汽车刹车的加快度大小为a,安全行驶的最大速度为v,由牛顿第二定律和运动学公式得μ mg= ma④v2x= vt 0+2a⑤联立①②③④⑤式并代入数据得v2+4v-480=0即 ( v-20)( v+24) = 0解得 v=20 m/s(或72 km/h).。
普通高中学业水平考试高中物理复习精品学案(精编整理含答案)
普通高中学业水平考试高中物理复习精品学案(精编)1 运动的描述匀速运动一、质点参考系和坐标系1、质点:①定义:---------------。
质点是一种理想化的模型,是科学的抽象。
②物体可看做质点的条件:研究物体的运动时,物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略。
且物体能否看成质点,要具体问题具体分析。
③物体可被看做质点的几种情况:(1)平动的物体通常可视为质点.(2)有转动但相对平动而言可以忽略时,也可以把物体视为质点.(3)同一物体,有时可看成质点,有时不能.当物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时,不能把物体看做质点,反之,则可以.[关键一点]不能以物体的大小和形状为标准来判断物体是否可以看做质点,关键要看所研究问题的性质.当物体的大小和形状对所研究的问题的影响可以忽略不计时,物体可视为质点.2、参考系:描述一个物体的运动时,选来作为标准的的另外的物体。
运动是---的,静止是---的。
一个物体是运动的还是静止的,都是相对于参考系在而言的。
参考系的选择是任意的,被选为参考系的物体,我们假定它是静止的。
选择不同的物体作为参考系,可能得出不同的结论,但选择时要使运动的描述尽量的简单。
通常以地面为参考系。
二、时间与位移1、时间和时刻:时刻是指-------,用时间轴上的一个--来表示,它与状态量相对应;时间是指起始时刻到终止时刻之间的间隔,用时间轴上的------来表示,它与过程量相对应。
2.路程和位移(A)(1)位移是表示质点位置变化的物理量。
路程是质点运动轨迹的长度。
(2)位移是矢量,可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。
因此,位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离。
路程是标量,它是质点运动轨迹的长度。
因此其大小与运动路径有关。
(3)一般情况下,运动物体的路程与位移大小是不同的。
只有当质点做单一方向的直线运动时,路程与位移的大小才相等。
图1-1中质点轨迹ACB的长度是路程,AB是位移S。
2022届高考物理人教版一轮复习考案第一章运动的描述 匀变速直线运动(含答案)
考案[1]第一章运动的描述匀变速直线运动综合过关规范限时检测满分:100分考试时间:45分钟一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共计48分。
每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图所示,甲图是高速公路上某一行车道限速指示牌,乙图是川藏公路上的某一“区间限速”指示牌,则下列说法不正确的是()A.甲图中的120指的是瞬时速率不允许超过120 km/hB.甲图中的80指的是瞬时速率不允许低于80 km/hC.乙图中的63 km指的是路程,任一时刻的速率都不允许超过70 km/hD.乙图中的63 km指的是路程,全程的平均速率不允许超过70 km/h2.在国内外军事影视作品中,无论是我国抗日神剧,还是好莱坞热血战士“宣传片”,我们经常能看到这样一个镜头:枪林弹雨中,主人公在“主角光环”的照耀下,跳到麻沙袋后躲掉了致命数枪,侥幸存活。
我们必须要了解的是实战工事掩体构筑所用的麻沙袋是有军队标准的,一般为一袋200斤,最小厚度为四十厘米,能抵挡12.7毫米以下的常见口径弹药射击。
简化模型如图:若已知非标准沙袋的厚度为0.2 m,子弹的初速度为400 m/s,子弹恰好可以射穿第二个沙袋,子弹在运动的过程中受到的阻力恒定,则下列说法正确的是()A.由题干信息可以确定子弹在每个沙袋中运动的时间相同B.由题干信息可以确定子弹穿过两个沙袋的时间C.子弹在每个沙袋中速度的变化量相同D.子弹穿出第一个沙袋的瞬时速度与全程的平均速度相等3.高铁专家正设想一种“遇站不停式匀速循环运行”列车,如襄阳→随州→武汉→仙桃→潜江→荆州→荆门→襄阳,构成7站铁路圈,建两条靠近的铁路环线。
列车A以恒定速率360 km/h运行在一条铁路上,另一条铁路上有“伴驳列车”B,如某乘客甲想从襄阳站上车到潜江站,先在襄阳站登上B车,当A车快到襄阳站且距离襄阳站路程为s处时,B车从静止开始做匀加速运动,当速度达到360 km/h时恰好遇到A车,两车连锁并打开乘客双向通道,A、B列车交换部分乘客,并连体运动一段时间再解锁分离,B车匀减速运动后停在随州站并卸客,A车上的乘客甲可以中途不停站直达潜江站,则下列说法正确的是() A.无论B车匀加速的加速度值为多少,s是相同的B.该乘客节约了五个站的减速、停车、提速时间C.若B车匀加速的时间为1 min,则s为4 kmD.若B车匀减速的加速度大小为5 m/s2,则当B车停下时A车已距随州站路程为1 km 4.(2021·江西南昌月考)甲、乙两车在平直公路上行驶,t=0时刻两车处于同一位置,其速度—时间图像如图所示,两图线交点处坐标及切线如图,则()A.t=8 s末,甲、乙两车相遇B.第2 s末甲车的加速度大于乙车的加速度C.在0~2 s内,甲车的位移小于乙车的位移D.在2~8 s内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度5.(2021·山西大同月考)甲、乙两车在同一水平道路上,一前一后相距x=4 m,乙车在前,甲车在后,某时刻两车同时开始运动,两车运动的x-t图像如图所示,则下列表述正确的是()A.乙车做曲线运动,甲车做直线运动B.甲车先做匀减速运动,后做匀速运动C.乙车的速度不断减小D.两车相遇两次6.为解决疫情下“最后500米”配送的矛盾,将“人传人”的风险降到最低,目前一些公司推出了智能物流机器人。
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高三物理一轮精品复习学案《运动的描述、匀变速直线运动》第1节 描述运动的基本概念一、质点、参考系和坐标系1.质点:用来代替物体的有质量的点.它是一种理想化模型.2.参考系:为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体.参考系可以任意选取.通常以地面或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动.3.坐标系:为了定量地描述物体的位置及位置变化,需要在参考系上建立适当的坐标系.二、位移和路程1.平均速度:运动物体的位移和运动所用时间的比值,叫做这段时间内的平均速度,即v -=Δx Δt ,平均速度是矢量,其方向跟位移的方向相同.2.瞬时速度:运动物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度,叫做瞬时速度.瞬时速度能精确描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢.3.平均速率:路程与时间的比值,不一定等于平均速度的大小.4.瞬时速率:简称速率,等于瞬时速度的大小,是标量.四、加速度1.定义式:a=ΔvΔt;单位是m/s2.2.物理意义:描述速度变化的快慢.3.方向:与速度变化的方向相同.4.物体加、减速的判定(1)当a与v同向或夹角为锐角时,物体加速.(2)当a与v垂直时,物体速度大小不变.(3)当a与v反向或夹角为钝角时,物体减速.[概念测试]1.判断正误(1)研究物体的运动时,只能选择静止的物体作为参考系.(×)(2)“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”只是诗人的一种臆想,没有科学道理.(×)(3)研究花样游泳运动员的动作时,不能把运动员看做质点.(√)(4)电台报时说“现在是北京时间8点整”,这里的“8点整”实际上指的是时刻.(√)(5)平均速度的方向与位移方向相同.(√)(6)子弹击中目标的速度属于瞬时速度.(√)(7)物体的速度很大,加速度不可能为零.(×)(8)甲的加速度a甲=2 m/s2,乙的加速度a乙=-2 m/s2,a甲>a乙.(×)2.下列说法正确的是( )A.参考系必须是固定不动的物体B.参考系可以是变速运动的物体C.地球很大,又因有自转,研究地球公转时,地球不可视为质点D.研究跳水运动员转体动作时,运动员可视为质点解析:选 B.参考系是为了描述物体的运动而人为选定作为参照的物体,参考系可以是不动的物体,也可以是运动的物体,A错误,B正确;地球的公转半径比地球半径大得多,在研究地球公转时,可将地球视为质点,C错误;在研究跳水运动员身体转动时,运动员的形状和大小对研究结果的影响不可忽略,不能被视为质点,D错误.3.关于速度和加速度的关系,以下说法正确的是( )A.加速度方向为正时,速度一定增加B.速度变化得越快,加速度就越大C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小解析:选 B.速度是否增加,与加速度的正负无关,只与加速度与速度的方向是否相同有关,A错误;“速度变化得越快”是指速度的变化率ΔvΔt越大,即加速度a越大,B正确;加速度方向保持不变,速度方向可能变,也可能不变,当物体做减速直线运动时,v=0以后就反向运动,C错误;物体在运动过程中,若加速度的方向与速度方向相同,尽管加速度在变小,但物体仍在加速,直到加速度a=0,速度达到最大值,D错误.考点一对质点和参考系的理解1.建立质点模型的两个关键点(1)明确题目中要研究的问题是什么.质点是对实际物体科学地抽象,是研究物体运动时对实际物体进行的近似,质点实际上并不存在.(2)物体的大小和形状对所研究的问题能忽略不计时,可将物体视为质点,并非依据物体自身大小来判断.2.参考系的选取(1)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们假定它是静止的.(2)比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系.(3)选参考系的原则是观测运动方便和描述运动尽可能简单.1.关于质点,下列说法正确的是( )A.只有体积很小的物体,才能被看成质点B.质点是用一个点来代表整个物体,不包括物体的质量C.在研究地球绕太阳公转时,可以把地球看做质点D.在研究地球自转时,可以把地球看做质点解析:选 C.质点是一个有质量的点,将物体看做质点的条件是物体的形状或大小对研究的问题没有影响,或者对研究问题的影响可以忽略,并不是根据本身体积大小来判断,选项A、B错误;在研究地球自转时,不能把地球看做质点,选项D错误,C正确.2.甲、乙、丙三个观察者同时观察一个物体的运动.甲说:“它在做匀速运动.”乙说:“它是静止的.”丙说:“它在做加速运动.”这三个人的说法( )A.在任何情况下都不对B.三人中总有一人或两人的说法是错误的C.如果选择同一参考系,那么三个人的说法都对D.如果各自选择自己的参考系,那么三个人的说法就可能都对解析:选 D.如果被观察物体相对于地面是静止的,甲、乙、丙相对于地面分别是匀速运动、静止、加速运动,再以他们自己为参考系,则三个人的说法都正确,A、B错误,D正确;在上面的情形中,如果他们都选择地面为参考系,三个人的观察结果应是相同的,因此C错误.“质点模型”的三点感悟(1)物体能否看做质点并非以体积的大小为依据,体积大的物体有时也可看成质点,体积小的物体有时不能看成质点.(2)质点并不是质量很小的点,它不同于几何图形中的“点”.(3)同一物体,有时可看成质点,有时不能.考点二对平均速度和瞬时速度的理解1.平均速度与瞬时速度的区别与联系(1)区别:平均速度与位移和时间有关,表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度;瞬时速度与位臵或时刻有关,表示物体在某一位臵或某一时刻的运动快慢程度.(2)联系:①瞬时速度是运动时间Δt →0时的平均速度.②在匀速直线运动中,瞬时速度等于任意一段时间内的平均速度.2.平均速度与平均速率的区别平均速度的大小不能称为平均速率,因为平均速率是路程与时间的比值,它与平均速度的大小没有对应关系.1. 如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt .测得遮光条的宽度为Δx ,用Δx Δt 近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使Δx Δt 更接近瞬时速度,正确的措施是( )A .换用宽度更窄的遮光条B .提高测量遮光条宽度的精确度C .使滑块的释放点更靠近光电门D .增大气垫导轨与水平面的夹角解析:选A.由v =Δx Δt 可知,当Δt →0时,Δx Δt可看成物体的瞬时速度,Δx 越小,Δt 也就越小,Δx Δt越接近瞬时速度,A 正确;提高测量遮光条宽度的精确度,只能提高测量平均速度的准确度,不能使平均速度更接近瞬时速度,B 错误;使滑块的释放点更靠近光电门,滑块通过光电门的速度更小,时间更长,因此C 错误;增大气垫导轨与水平面的夹角,如果滑块离光电门近,也不能保证滑块通过光电门的时间短,D 错误.2. (多选)如图所示,某赛车手在一次野外训练中,先用地图计算出出发地A 和目的地B 的直线距离为9 km ,实际从A 运动到B 用时5 min ,赛车上的里程表指示的里程数是15 km ,当他经过某路标C 时,车内速度计指示的示数为150 km/h ,那么可以确定的是( )A .整个过程中赛车的平均速度为180 km/hB .整个过程中赛车的平均速度为108 km/hC .赛车经过路标C 时的瞬时速度为150 km/hD.赛车经过路标C时速度方向为由A指向B解析:选BC.赛车运动的位移为9 km,赛车运动的路程为15 km.赛车在整个运动过程中的平均速度计算公式为v=xt=108 km/h;指针显示赛车经过路标C时瞬时速度的大小为150 km/h,方向应沿C点切线而非A→B.平均速度和瞬时速度的三点注意(1)求解平均速度必须明确是哪一段位移或哪一段时间内的平均速度.(2)v=ΔxΔt是平均速度的定义式,适用于所有的运动.(3)粗略计算时我们可以用很短时间内的平均速度来求某时刻的瞬时速度.考点三对速度、速度变化和加速度的理解1.速度、速度变化量和加速度的对比2.a=Δt是加速度的定义式,加速度的决定式是a=Fm,即加速度的大小由物体受到的合力F和物体的质量m共同决定,加速度的方向由合力的方向决定.[典例] (多选)有下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断的正确说法( )①点火后即将升空的火箭②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶④太空的空间站在绕地球匀速转动A.①因火箭还没运动,所以加速度一定为零B.②轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大C.③高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度很大D.④尽管空间站匀速转动,但加速度不为零解析点火后虽然火箭速度为零,但由于气体的反冲力很大而使火箭具有很大的加速度,A错误;加速度表示速度变化的快慢,速度变化越快,加速度越大,B正确;一个物体运动速度大,但速度不发生变化,如做匀速直线运动,则它的加速度为零,C错误;曲线运动的速度方向发生了变化,速度就发生了变化,所以一定有加速度,D正确.答案 BD1.(多选)下面所说的物体运动情况中,可能出现的是( )A.物体在某时刻运动速度很大,而加速度为零B.物体在某时刻运动速度很小,而加速度很大C.运动的物体在某时刻速度为零,而其加速度不为零D.做变速直线运动的物体,加速度方向与运动方向相同,当物体加速度减小时,它的速度也减小解析:选ABC.物体以很大的速度做匀速运动时,加速度为零,A可能;火箭开始发射时速度很小,而加速度很大,B可能;竖直上抛到最高点的物体速度为零,而其加速度不为零,C可能;物体加速度方向与运动方向相同时,物体做加速运动,D不可能.2.如图所示,小球以v1=3 m/s的速度水平向右运动,碰一墙壁经Δt=0.01 s后以v2=2 m/s的速度沿同一直线反向弹回,小球在这0.01 s内的平均加速度是( )A.100 m/s2,方向向右B.100 m/s2,方向向左C.500 m/s2,方向向左D.500 m/s2,方向向右解析:选 C.设水平向左为正方向,由a=ΔvΔt得,a=v2- -v1Δt=2- -30.01m/s2=500 m/s2,方向与v2方向相同,水平向左,故C正确.[基础巩固题]1.下列说法正确的是( )A.对运动员“大力扣篮”过程进行技术分析时,可以把运动员看做质点B.“和谐号”动车组行驶313 km从成都抵达重庆,这里的“313 km”指的是位移大小C.高台跳水运动员腾空至最高位置时,速度和加速度均为零D.绕地球做匀速圆周运动且周期为24 h的卫星,不一定相对于地面静止解析:选 D.在对运动员“大力扣篮”过程进行技术分析时,运动员的动作特别关键,不能把运动员看成质点,A错误;313 km指的是路程,B错误;高台跳水腾空至最高位置时,速度为零但加速度不为零,C错误;绕地球做匀速圆周运动且周期为24 h的卫星不一定是同步卫星,所以不一定相对地面静止,D正确.2.飞机着地后还要在跑道上滑行一段距离,机舱内的乘客透过窗户看到树木向后运动,乘客选择的参考系是( )A.停在机场的飞机B.候机大楼C.乘客乘坐的飞机D.飞机跑道解析:选C.飞机着地后在跑道上滑行时,乘客以自己乘坐的飞机为参考系,会看到窗外的树木向后运动,C正确.3.根据材料,结合已学的知识,判断下列说法正确的是( )A.图甲为我国派出的军舰护航线路图,总航程4 500海里,总航程4 500海里指的是位移B.图甲为我国派出的军舰护航线路图,总航程4 500海里,总航程4 500海里指的是路程C.如图乙所示是奥运火炬手攀登珠峰的线路图,由起点到终点火炬手所走线路的总长度是火炬手的位移D.如图丙所示是高速公路指示牌,牌中“25 km”是指从此处到下一个出口的位移是25 km解析:选B.军舰航程是指其运动路径的总长度,指路程,A错误,B正确;奥运火炬手所走线路的总长度是火炬手的路程,C错误;高速公路指示牌中“25 km”是指从此处至下一个出口的路程为25 km,D错误.4.(多选)科学研究表明,在太阳系的边缘可能还有一颗行星——幸神星.这颗可能存在的行星是太阳系现有的质量最大的行星,它的质量是木星质量的4倍,它的轨道与太阳的距离是地球与太阳的距离的几千倍.根据以上信息,下列说法正确的是( )A.幸神星质量太大,不能看做质点B.研究幸神星绕太阳运动时,可以将其看做质点C.比较幸神星运行速度与地球运行速度的大小关系时,可以选择太阳为参考系D.幸神星运行一周的位移要比地球运行一周的位移大解析:选BC.物体能否看做质点与物体的质量无关,A错误;幸神星的形状和大小相对其到太阳的距离来说属于次要的因素,因此可以看做质点,B正确;比较两个物体运动的快慢,要选择同一参考系,C正确;幸神星运行一周的位移和地球运行一周的位移均为零,D错误.5.(多选)三个质点A、B、C均由N点沿不同路径运动至M点,运动轨迹如图所示,三个质点同时从N点出发,同时到达M点,下列说法正确的是( )A.三个质点从N点到M点的平均速度相同B.三个质点任意时刻的速度方向都相同C.三个质点任意时刻的位移方向都相同D.三个质点从N点到M点的位移相同解析:选AD.位移是指从初位置指向末位置的有向线段,在任意时刻,三个质点的位移方向不同,只有均到达M点时,位移方向相同,C错误,D正确;根据平均速度的定义式v=xt可知三个质点从N点到M点的平均速度相同,A正确;质点任意时刻的速度方向沿轨迹的切线方向,故三个质点的速度方向不会在任意时刻都相同,B错误.6.下列说法正确的是( )A.加速度增大,速度一定增大B.速度改变量Δv越大,加速度就越大C.物体有加速度,速度就增加D.速度很大的物体,其加速度可以很小解析:选D.加速度是速度的变化量Δv与所用时间Δt的比值,描述的是速度变化的快慢.加速度的大小只反映速度变化的快慢,不能反映速度的大小,故加速度大,速度可能很小;加速度小,速度可能很大,A错误,D正确;当速度的变化量Δv很大时,若时间Δt也很大,由a=ΔvΔt可知a不一定大,B错误;物体有加速度,只表明其速度在变化,它可以变大,也可以变小,也可以只有速度的方向改变而大小不变,C错误.7.甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,a甲=4 m/s2,a乙=-4 m/s2,那么对甲、乙两物体判断正确的是( )A.甲的加速度大于乙的加速度B.甲做加速直线运动,乙做减速直线运动C .甲的速度比乙的速度变化快D .甲、乙在相等时间内速度变化可能相等解析:选B.两物体加速度大小相等,故速度变化快慢相同,A 、C 均错误;由Δv =a ·Δt 可知,两物体在相等时间内速度变化大小相等,但方向相反,D 错误;由于甲物体的加速度与速度方向相同,乙物体加速度与速度方向相反,故甲做加速直线运动,乙做减速直线运动,B 正确.[综合应用题]8.为提高百米赛跑运动员的成绩,教练员分析了运动员跑百米全程的录像带,测得:运动员在前7 s 跑了61 m,7 s 末到7.1 s 末跑了0.92 m ,跑到终点共用10.8 s ,则下列说法不正确的是( )A .运动员在百米全过程的平均速度大小是9.26 m/sB .运动员在前7 s 的平均速度大小是8.71 m/sC .运动员在7 s 末的瞬时速度大小为9.2 m/sD .无法精确知道运动员在7 s 末的瞬时速度大小解析:选C.根据平均速度公式v =x t可知选项A 、B 正确;根据瞬时速度定义v =Δx Δt可知选项C 错误,选项D 正确. 9.研究表明:加速度的变化率能引起人的心理效应,车辆的平稳加速(即加速度基本不变)使人感到舒服,否则感到不舒服.关于“加速度的变化率”,下列说法正确的是( )A .从运动学角度的定义,“加速度的变化率”的单位应是m/s 2B .加速度的变化率为0的运动是匀速直线运动C .若加速度与速度同方向,如图所示的a -t 图象,表示的是物体的速度在减小D .若加速度与速度同方向,如图所示的a -t 图象中,已知物体在t =0时速度为5 m/s,则2 s末的速度大小为8 m/s解析:选D.类比可知,加速度的变化率为ΔaΔt,单位为m/s3,A错;加速度的变化率为零,就是加速度恒定,是匀变速运动,B错;加速度与速度同向,速度增大,C错;a-t图象中图线与坐标轴所围面积表示增加的速度,故D对.10.如图所示,一小球在光滑的V形槽中由A点释放,经B点(与B点碰撞所用时间不计)到达与A点等高的C点,设A点的高度为1 m,则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为( )A.23 3 m,23 3 mB.23 3 m,43 3 mC.43 3 m,23 3 mD.43 3 m,1 m解析:选C.小球通过的路程为小球实际运动轨迹的长度,则小球的路程为s=2l AB=2×1sin 60°m=433 m;位移是由初位置指向末位置的有向线段,则小球的位移大小为x=l AC=1sin 60°m=233 m.选项C正确.11.(多选)一物体做匀变速直线运动,当t=0时,物体的速度大小为12 m/s,方向向东,当t=2 s时,物体的速度大小为8 m/s,方向仍向东,则当t为多少时,物体的速度大小变为2 m/s( )A.3 s B.5 sC.7 s D.9 s解析:选BC.物体的加速度a=ΔvΔt=v-v0t=8-122m/s2=-2 m/s2,且t′=v′-v0a,当v′=2 m/s时,t1=5 s;当v′=-2 m/s时,t2=7 s,B、C正确.12.一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2t3(m),它的速度随时间t变化关系为v=6t2(m/s).该质点在t=0到t=2 s间的平均速度和t=2 s到t=3 s间的平均速度大小分别为( ) A.12 m/s,39 m/s B.8 m/s,38 m/sC.12 m/s,19.5 m/s D.8 m/s,12 m/s解析:选B.平均速度v=ΔxΔt,t=0时,x0=5 m;t=2 s时,x2=21 m;t=3s时,x3=59 m,故v1=x2-x02 s=8 m/s,v2=x3-x21 s=38 m/s,B正确.13.(多选)沿直线做匀变速运动的一列火车和一辆汽车的速度分别为v1和v2,v1、v2在各个时刻的大小如表所示,从表中数据可以看出( )A.B.汽车的加速度较小C.火车的位移在减小D.汽车的位移在增加解析:选AD.由表中数据可得,火车的加速度大小a1=0.5 m/s2,汽车的加速度大小为a2=1.2 m/s2,故A正确、B错误;因火车和汽车的速度方向均不变,它们的位移均随时间增加,D正确、C错误.14.(多选)如图所示是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是( )A.0~1 s内的平均速度是2 m/sB.0~2 s内的位移大小是3 mC.0~1 s内的加速度大于2~4 s内的加速度D.0~1 s内的运动方向与2~4 s内的运动方向相反解析:选BC.根据v-t图象可知,质点在0~1 s内的位移x1=12×2×1 m=1 m,1~2 s 内的位移x 2=2×1 m =2 m ,故0~1 s 内的平均速度v 1=x 1t 1=1 m/s,0~2 s 内的位移x =x 1+x 2=3 m ,A 错误、B 正确;0~1 s 内的加速度a 1=2-01m/s 2=2 m/s 2,2~4 s 内的加速度a 2=0-22 m/s 2=-1 m/s 2,负号表示a 2和v 方向相反,故a 1>|a 2|,C 正确;0~1 s 内与2~4 s 内的速度均为正值,表示物体都沿正方向运动,D 错误.第2节 匀变速直线运动的规律一、匀变速直线运动的基本规律1.匀变速直线运动(1)定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动.(2)分类:⎩⎨⎧匀加速直线运动:a 与v 同向.匀减速直线运动:a 与v 反向. 2.速度与时间的关系式:v =v 0+at .3.位移与时间的关系式:x =v 0t +12at 2. 4.位移与速度的关系式:v 2-v 20=2ax . 二、匀变速直线运动的推论1.平均速度公式:v -=v =v 0+v 2.2.位移差公式:Δx =x 2-x 1=x 3-x 2=…=x n -x n -1=aT 2.可以推广到x m -x n =(m -n )aT 2.3.初速度为零的匀加速直线运动比例式(1)1T 末、2T 末、3T 末……的瞬时速度之比为:v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n .(2)1T 内,2T 内,3T 内……位移之比为:x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =1∶22∶32∶…∶n 2.(3)第一个T 内,第二个T 内,第三个T 内,……,第n 个T 内位移之比为: x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n =1∶3∶5∶…∶(2n -1).(4)通过连续相等的位移所用时间之比为:t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n -n -1).三、自由落体运动和竖直上拋运动的规律1.自由落体运动规律(1)速度公式:v =gt .(2)位移公式:h =12gt 2.(3)速度—位移关系式:v 2=2gh .2.竖直上拋运动规律(1)速度公式:v =v 0-gt .(2)位移公式:h =v 0t -12gt 2.(3)速度—位移关系式:v 2-v 20=-2gh .(4)上升的最大高度:h =v 202g .(5)上升到最大高度用时:t =v 0g .[概念测试]1.判断正误(1)匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动.(×)(2)匀变速直线运动是速度均匀变化的直线运动.(√)(3)匀变速直线运动的位移是均匀增加的.(×)(4)在匀变速直线运动中,中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度.(√)(5)物体由某高度由静止下落一定做自由落体运动.(×)(6)竖直上抛运动的物体,上升阶段与下落阶段的加速度方向相反.(×)2.滑板爱好者由静止开始沿一斜坡匀加速下滑,经过斜坡中点时的速度为v ,则到达斜坡底端时的速度为( ) A.2vB .3vC .2v D.5v解析:选A.由匀变速直线运动的中间位置的速度公式v x2=v20+v22,有v=0+v2底2,得v底=2v,所以只有A项正确.3.(多选)在某一高度以v0=20 m/s的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力),当小球速度大小为10 m/s时,以下判断正确的是(g取10 m/s2)( ) A.小球在这段时间内的平均速度大小可能为15 m/s,方向向上B.小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s,方向向下C.小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s,方向向上D.小球的位移大小一定是15 m解析:选ACD.规定竖直向上为正方向,当小球的末速度大小为10 m/s、方向向上时,v t=10 m/s,由v=v0+v t2得v=15 m/s,方向向上,A正确.当小球的末速度大小为10 m/s、方向向下时,v t=-10 m/s,由v=v0+v t2得v=5 m/s,方向向上,B错误,C正确.由于末速度大小为10 m/s时,球的位置一定,距起点的位移x=v20-v2t2g=15 m,D正确.考点一匀变速直线运动的基本规律1.运动公式中符号的规定一般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.若v0=0,一般以a的方向为正方向.2.多过程问题如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,各段交接处的速度往往是连接各段的纽带,应注意分析各段的运动性质.3.解决运动学问题的基本思路画过程示意图→判断运动性质→选取正方向→选公式列方程→解方程并讨论1.如图所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5 s和2 s.关卡刚放行时,一同学立即在关卡1处以加速度2 m/s 2由静止加速到2 m/s ,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是( )A .关卡2B .关卡3C .关卡4D .关卡5解析:选C.关卡刚放行时,该同学加速的时间t =v a =1 s ,运动的距离x 1=12at 2=1 m ,然后以2 m/s 的速度匀速运动,经4 s 运动的距离为8 m ,因此第1个5 s 内运动距离为9 m ,过了关卡2,到关卡3时再用时3.5 s ,大于2 s ,因此能过关卡3,运动到关卡4前共用时12.5 s ,而运动到第12 s 时,关卡关闭,因此被挡在关卡4前,C 正确.2.一旅客在站台8号车厢候车线处候车,若动车一节车厢长25米,动车进站时可以看做匀减速直线运动.他发现第6节车厢经过他用了4 s ,动车停下时旅客刚好在8号车厢门口,如图所示.则该动车的加速度大小约为( )A .2 m/s 2B .1 m/s 2C .0.5 m/s 2D .0.2 m/s 2解析:选C.设第6节车厢刚到达旅客处时,车的速度为v 0,加速度为a ,则有L =v 0t +12at 2从第6节车厢刚到达旅客处到列车停下来,有0-v 20=2a ·2L , 解得a ≈-0.5 m/s 2或a =-18 m/s 2(舍去),则加速度大小约为0.5 m/s 2,故C 正确.3.短跑运动员完成100 m 赛跑的过程可简化为匀加速运动和匀速运动两个阶段.一次比赛中,某运动员用11.00 s 跑完全程.已知运动员在加速阶段的第2 s 内通过的距离为7.5 m ,求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离.解析:根据题意,在第1 s 和第2 s 内运动员都做匀加速运动.设运动员在匀加速阶段的加速度为a ,在第1 s 和第2 s 内通过的位移分别为x 1和x 2,由运动学规律得x 1=12at 20①x 1+x 2=12a (2t 0)2②式中t 0=1 s ,联立①②两式并代入已知条件,得a =5 m/s 2③设运动员做匀加速运动的时间为t 1,匀速运动的时间为t 2,匀速运动的速度为v ;跑完全程的时间为t ,全程的距离为x .依题意及运动学规律,得t =t 1+t 2④v =at 1⑤x =12at 21+v t 2⑥设加速阶段通过的距离为x ′,则x ′=12at 21⑦联立③④⑤⑥⑦式,并代入数据得x ′=10 m答案:5 m/s 2 10 m求解多阶段运动问题的三点注意(1)画过程示意图时,应标明各已知量、中间量及待求未知量.(2)选定正方向后,应标明各物理量的正、负号.(3)计算结果中如果出现负值,应说明负号的物理意义.考点二 解决匀变速直线运动的六种方法。