【步步高】2020年高考物理大一輪 第一章 第2課時(shí) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 新人教版必修1

第2課時(shí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 導(dǎo)學(xué)目標(biāo) 1.掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式、位移公式及速度位移公式.2.掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)推論：平均速度公式、初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的比例關(guān)系式一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律基礎(chǔ)導(dǎo)引一輛汽車在筆直的公路上以72 km/h的速度行駛，司機(jī)看見紅色交通信號燈便踩下制動(dòng)器，此后汽車開始減速，設(shè)汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度為5 m/s2.(1)開始制動(dòng)后2 s時(shí)，汽車的速度為多大？(2)前2 s內(nèi)汽車行駛了多少距離？(3)從開始制動(dòng)到完全停止，汽車行駛了多少距離？知識梳理1勻變速直線運(yùn)動(dòng)(1)定義：沿著一條直線，且_不變的運(yùn)動(dòng)(2)分類：2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系vv0at.(2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系xv0tat2.(3)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度的關(guān)系v2v2ax.：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律公式中涉及的物理量是標(biāo)量還是矢量？應(yīng)用公式時(shí)如何規(guī)定物理量的正負(fù)號？二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論 基礎(chǔ)導(dǎo)引1初速度為v0的物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻的速度為v.則這段時(shí)間內(nèi)的平均速度_.2物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，連續(xù)相等的兩段時(shí)間均為T，兩段時(shí)間內(nèi)的位移差值為x，則加速度為：a_.3物體在水平地面上，從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a：(1)前1 s、前2 s、前3 s、內(nèi)的位移之比為_(2)第1 s、第2 s、第3 s、內(nèi)的位移之比為_(3)前1 m、前2 m、前3 m、所用的時(shí)間之比為_(4)第1 m、第2 m、第3 m、所用的時(shí)間之比為_知識梳理1平均速度公式：v.2位移差公式：xaT2.3初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)比例式：(1)物體在1T末、2T末、3T末、的瞬時(shí)速度之比為：v1v2v3123(2)物體在第個(gè)T內(nèi)、第個(gè)T內(nèi)、第個(gè)T內(nèi)、第n個(gè)T內(nèi)的位移之比：xxxxn135(2n1)(3)物體在1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)，的位移之比：x1x2x3122232.(4)物體通過連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比：t1t2t3tn1(1)()()：什么情況下適合運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論解題？考點(diǎn)一勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的應(yīng)用考點(diǎn)解讀勻變速直線運(yùn)動(dòng)涉及的基本物理量有初速度v0，加速度a，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，位移x和末速度v.三個(gè)基本公式中分別含有四個(gè)物理量：速度公式中沒有位移x，位移公式中沒有末速度v，而位移速度公式中不含時(shí)間t，根據(jù)題目的已知和未知，選擇適當(dāng)?shù)墓绞沁\(yùn)用這些基本規(guī)律的技巧典例剖析例1發(fā)射衛(wèi)星一般用多級火箭，第一級火箭點(diǎn)火后，使衛(wèi)星向上勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為50 m/s2，燃燒30 s后第一級火箭脫離，又經(jīng)過10 s后第二級火箭啟動(dòng)，衛(wèi)星的加速度為80 m/s2，經(jīng)過90 s后，衛(wèi)星速度為8 600 m/s.求在第一級火箭脫離后的10 s內(nèi)，衛(wèi)星做什么運(yùn)動(dòng)，加速度是多少？(設(shè)此過程為勻變速直線運(yùn)動(dòng))思維突破求解勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題的一般解題步驟：(1)首先確定研究對象，并判定物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)(2)分析物體的運(yùn)動(dòng)過程，要養(yǎng)成畫物體運(yùn)動(dòng)示意(草)圖的習(xí)慣(3)如果一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)包含幾個(gè)階段，就要分段分析，各段交接處的速度往往是聯(lián)系各段的紐帶(4)運(yùn)用基本公式或推論等知識進(jìn)行求解跟蹤訓(xùn)練1飛機(jī)著陸后以6 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其著陸速度為60 m/s，求：(1)它著陸后12 s內(nèi)滑行的位移x；(2)整個(gè)減速過程的平均速度(用兩種方法求解)；(3)靜止前4 s內(nèi)飛機(jī)滑行的位移x.考點(diǎn)二勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的應(yīng)用考點(diǎn)解讀推論分析說明平均速度法定義式對任何性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)都適用，而(v0v)只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度法利用“任一時(shí)間段t中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間t內(nèi)的平均速度”即v，適用于任何一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)，有些題目應(yīng)用它可以避免常規(guī)解法中用位移公式列出的含有t2的復(fù)雜式子，從而簡化解題過程，提高解題速度比例法對于初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)與末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，可利用初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的比例關(guān)系，用比例法求解推論法勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，在連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移之差為一恒量，即xn1xnaT2，對一般的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題，若出現(xiàn)相等的時(shí)間間隔問題，應(yīng)優(yōu)先考慮用xaT2求解典例剖析圖1例2物體以一定的初速度沖上固定的光滑斜面，到達(dá)斜面最高點(diǎn)C時(shí)速度恰為零，如圖1所示已知物體第一次運(yùn)動(dòng)到斜面長度3/4處的B點(diǎn)時(shí)，所用時(shí)間為t，求物體從B滑到C所用的時(shí)間例3一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在前4 s內(nèi)經(jīng)過的位移為24 m，在第二個(gè)4 s內(nèi)經(jīng)過的位移是60 m求這個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的加速度和初速度各是多少？思維突破運(yùn)動(dòng)學(xué)問題選擇公式口訣運(yùn)動(dòng)過程要搞清，已知未知心里明基本公式很重要，推論公式不小瞧平均速度a不見，紙帶問題等時(shí)間比例公式可倒用，推論各有己特點(diǎn)跟蹤訓(xùn)練2從圖2斜面上某一位置，每隔0.1 s釋放一個(gè)小球，在連續(xù)釋放幾個(gè)小球后，對在斜面上滾動(dòng)的小球拍下照片，如圖2所示，測得xAB15 cm，xBC20 cm，求：(1)小球的加速度； (2)拍攝時(shí)B球的速度；(3)拍攝時(shí)xCD的大小；(4)A球上方滾動(dòng)的小球還有幾個(gè)跟蹤訓(xùn)練3一列火車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，一個(gè)人站在第1節(jié)車廂前端的站臺前觀察，第1節(jié)車廂通過他歷時(shí)2 s，全部車廂通過他歷時(shí)8 s，忽略車廂之間的距離，車廂長度相等，求：(1)這列火車共有多少節(jié)車廂？(2)第9節(jié)車廂通過他所用時(shí)間為多少？1.思維轉(zhuǎn)化法(1)將“多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)”轉(zhuǎn)化為“一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)”例4某同學(xué)站在一平房邊觀察從屋檐邊滴下的水滴，發(fā)現(xiàn)屋檐的滴水是等時(shí)的，且第5滴正欲滴下時(shí)，第1滴剛好到達(dá)地面；第2滴和第3滴水剛好位于窗戶的下沿和上沿，他測得窗戶上、下沿的高度差為1 m，由此求屋檐離地面的高度(2)將“非同一地點(diǎn)出發(fā)”轉(zhuǎn)化為“同一地點(diǎn)出發(fā)”例5兩輛完全相同的汽車A、B，沿平直的公路一前一后勻速行駛，速度均為v0.若前車A突然以恒定的加速度剎車，在它剛停住后，后車B以前車A剎車時(shí)的加速度開始剎車已知前車A剎車過程中所行駛的距離為s，若要保證兩輛車在上述過程中不相撞，則兩車在勻速行駛時(shí)保持的距離至少應(yīng)為 ()As B2s C3s D4s方法提煉在運(yùn)動(dòng)學(xué)問題的解題過程中，若按正常解法求解有困難時(shí)，往往可以通過變換思維方式，使解答過程簡單明了在直線運(yùn)動(dòng)問題中常見的思維轉(zhuǎn)化方法除以上兩例外，還有：將末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)通過逆向思維轉(zhuǎn)化為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；將平均速度轉(zhuǎn)化為中間時(shí)刻的速度；將位置變化轉(zhuǎn)化為相對運(yùn)動(dòng)等跟蹤訓(xùn)練4一個(gè)光滑斜坡的傾角為30°，坡長1.6 m，從坡頂端由靜止每隔0.15 s釋放一個(gè)小球，問坡上最多有多少個(gè)小球？(g10 m/s2)跟蹤訓(xùn)練5物體B在物體A前方s0處以速度v0向前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A物體此時(shí)起由靜止開始以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，問A物體追上B物體需多長時(shí)間？A組勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用1一輛汽車沿著一條平直的公路行駛，公路旁邊有與公路平行的一行電線桿，相鄰電線桿間的間隔均為50 m，取汽車駛過某一根電線桿的時(shí)刻為零時(shí)刻，此電線桿作為第1根電線桿，此時(shí)刻汽車行駛的速度大小為v15 m/s，假設(shè)汽車的運(yùn)動(dòng)為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，10 s末汽車恰好經(jīng)過第3根電線桿，則下列說法中正確的是 ()A汽車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為1 m/s2B汽車?yán)^續(xù)行駛，經(jīng)過第7根電線桿時(shí)的瞬時(shí)速度大小為25 m/sC汽車在第3根至第7根電線桿間運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間為20 sD汽車在第3根至第7根電線桿間的平均速度為20 m/s2靜止置于水平地面的一物體質(zhì)量為m57 kg，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.43，在F287 N的水平拉力作用下做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則由此可知物體在運(yùn)動(dòng)過程中第5個(gè)7秒內(nèi)的位移與第11個(gè)3秒內(nèi)的位移比為 ()A21 B12 C73 D37B組勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論的應(yīng)用3一木塊以某一初速度在粗糙的水平地面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，最后停下來若此木塊在最初5 s和最后5 s內(nèi)通過的路程之比為115，問此木塊一共運(yùn)動(dòng)了多長時(shí)間？4有一串佛珠，穿在一根長1.8 m的細(xì)線上，細(xì)線的首尾各固定一個(gè)佛珠， 中間還有5個(gè)佛珠從最下面的佛珠算起，相鄰兩個(gè)佛珠的距離為5 cm、15 cm、25 cm、35 cm、45 cm、55 cm，如圖3所示某人向上提起線的上端，讓線自由垂下，且第一個(gè)佛珠緊靠水平桌面松手后開始計(jì) 時(shí)，若不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，則第2、3、4、5、6、7個(gè)佛珠()A落到桌面上的時(shí)間間隔越來越大圖3B落到桌面上的時(shí)間間隔相等C其中的第4個(gè)佛珠落到桌面上的速率為4 m/sD依次落到桌面上的速率關(guān)系為12C組勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的實(shí)際問題圖45. 為了最大限度地減少道路交通事故，全國開始了“集中整治酒后駕駛違法行為”專項(xiàng)行動(dòng)這是因?yàn)橐话泷{駛員酒后的反應(yīng)時(shí)間比正常時(shí)慢了0.10.5 s，易發(fā)生交通事故圖示是駕駛員守則中的安全距離圖示(如圖4所示)和部分安全距離表格.車速v(km/h)反應(yīng)距離s(m)剎車距離x(m)停車距離L(m)40101020601522.537.580A4060請根據(jù)該圖表回答下列問題(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)：(1)請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)計(jì)算駕駛員的反應(yīng)時(shí)間(2)如果駕駛員的反應(yīng)時(shí)間相同，請計(jì)算出表格中A的數(shù)據(jù)(3)如果路面情況相同，車在剎車后所受阻力恒定，取g10 m/s2，請計(jì)算出剎車后汽車所受阻力與車重的比值(4)假設(shè)在同樣的路面上，一名飲了少量酒的駕駛員駕車以72 km/h速度行駛，在距離一學(xué)校門前50 m處發(fā)現(xiàn)有一隊(duì)學(xué)生在斑馬線上橫過馬路，他的反應(yīng)時(shí)間比正常時(shí)慢了0.2 s，會(huì)發(fā)生交通事故嗎？課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練(限時(shí)：45分鐘)一、選擇題1一個(gè)質(zhì)點(diǎn)正在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用固定在地面上的照相機(jī)對該質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行閃光照相，由閃光照片得到的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)質(zhì)點(diǎn)在第一次、第二次閃光的時(shí)間間隔內(nèi)移動(dòng)了x12 m；在第三次、第四次閃光的時(shí)間間隔內(nèi)移動(dòng)了x38 m由此可求得 ()A第一次閃光時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度B質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度C在第二、三兩次閃光時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移D質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的初速度2汽車進(jìn)行剎車試驗(yàn)，若速度從8 m/s勻減速到零所用的時(shí)間為1 s，按規(guī)定速率為8 m/s的汽車剎車后位移不得超過5.9 m，那么上述剎車試驗(yàn)是否符合規(guī)定 ()A位移為8 m，符合規(guī)定B位移為8 m，不符合規(guī)定C位移為4 m，符合規(guī)定D位移為4 m，不符合規(guī)定3做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，在第5 s末的速度為10 m/s，則 ()A前10 s內(nèi)位移一定是100 mB前10 s內(nèi)位移不一定是100 mC加速度一定是2 m/s2D加速度不一定是2 m/s24一個(gè)從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，從開始運(yùn)動(dòng)起，連續(xù)通過三段位移的時(shí)間分別是1 s、2 s、3 s，這三段位移的長度之比和這三段位移上的平均速度之比分別是()A12232,123 B12333,12232C123,111 D135,1235一輛公共汽車進(jìn)站后開始剎車，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)開始剎車后的第1 s內(nèi)和第2 s內(nèi)位移大小依次為9 m和7 m則剎車后6 s內(nèi)的位移是 ()A20 m B24 m C25 m D75 m6一個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，初速度為0.5 m/s，在第9 s內(nèi)的位移比第5 s內(nèi)的位移多4 m，則該質(zhì)點(diǎn)的加速度、9 s末的速度和質(zhì)點(diǎn)在9 s內(nèi)通過的位移分別是 ()Aa1 m/s2，v99 m/s，x940.5 mBa1 m/s2，v99 m/s，x945 mCa1 m/s2，v99.5 m/s，x945 mDa0.8 m/s2，v97.7 m/s，x936.9 m7一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)t0時(shí)，物體的速度大小為12 m/s，方向向東；當(dāng)t2 s時(shí)，物體的速度大小為8 m/s，方向仍向東，則當(dāng)t為多少時(shí)，物體的速度大小變?yōu)? m/s ()A5 s B4 sC7 s D8 s8(2020·安徽理綜·16)一物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，通過一段位移x所用的時(shí)間為t1，緊接著通過下一段位移x所用的時(shí)間為t2.則物體運(yùn)動(dòng)的加速度為 ()A. B.C. D.二、非選擇題9.為了安全，在行駛途中，車與車之間必須保持一定的距離因?yàn)?，從駕駛員看見某一情況到采取制動(dòng)動(dòng)作的時(shí)間里，汽車仍然要通過一段距離(稱為思考距離)；而從采取制動(dòng)動(dòng)作到車完全停止的時(shí)間里，汽車又要通過一段距離(稱為制動(dòng)距離)下表給出了汽車在不同速度下的思考距離和制動(dòng)距離等部分?jǐn)?shù)據(jù)請分析這些數(shù)據(jù)，完成表格.速度(km/h)思考距離(m)制動(dòng)距離(m)停車距離(m)4591423751538907310521759610.如圖1所示，物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面(設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變)，最后停在C點(diǎn)每隔0.2 s通過速度傳感器測量物體的瞬時(shí)速度，下表給出了部分測量數(shù)據(jù)(重力加速度g10 m/s2)求：圖1t(s)0.00.20.41.21.4v(m/s)0.01.02.01.10.7(1)物體在斜面和水平面上滑行的加速度大??；(2)物體在斜面上下滑的時(shí)間；(3)t0.6 s時(shí)的瞬時(shí)速度v.11(2020·新課標(biāo)·24)甲、乙兩輛汽車都從靜止出發(fā)做加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度方向一直不變在第一段時(shí)間間隔內(nèi)，兩輛汽車的加速度大小不變，汽車乙的加速度大小是甲的兩倍；在接下來的相同時(shí)間間隔內(nèi)，汽車甲的加速度大小增加為原來的兩倍，汽車乙的加速度大小減小為原來的一半求甲、乙兩車各自在這兩段時(shí)間間隔內(nèi)走過的總路程之比復(fù)習(xí)講義基礎(chǔ)再現(xiàn)一、基礎(chǔ)導(dǎo)引(1)10 m/s(2)30 m(3)40 m知識梳理1.(1)加速度(2)同向反向思考：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式均是矢量式，除時(shí)間外，涉及的其他四個(gè)物理量v0、v、a及x均為矢量應(yīng)用時(shí)要注意各物理量的符號，一般情況下，我們規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较?，與初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取負(fù)值二、基礎(chǔ)導(dǎo)引1.2.3.(1)149(2)135(3)1(4)1(1)()思考：平均速度公式中不含a，且能避免繁瑣的運(yùn)算，往往會(huì)使求解更簡捷位移差公式適合已知連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)，位移已知的情形初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的比例式適合求解初速度為零或從某一速度值減速到零的兩種情形課堂探究例1衛(wèi)星做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小是10 m/s2跟蹤訓(xùn)練1(1)300 m(2)30 m/s(3)48 m例2t例32.25 m/s21.5 m/s跟蹤訓(xùn)練2(1)5 m/s2(2)1.75 m/s(3)0.25 m(4)2跟蹤訓(xùn)練3(1)16節(jié)(2)0.34 s例43.2 m例5B跟蹤訓(xùn)練46個(gè)跟蹤訓(xùn)練5 分組訓(xùn)練1ABD2.C38 s4B5(1)0.90 s(2)20(3)0.62(4)會(huì)課時(shí)規(guī)范訓(xùn)練1C2C3AD4B5C6C7AC8A9185553(以列為序)10(1)5 m/s22 m/s2(2)0.5 s(3)2.3 m/s1157