2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)專題1.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)精講深剖.doc
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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí)專題1.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)精講深剖 xx未考 1.(xx全國(guó)丙卷T16)一質(zhì)點(diǎn)做速度逐漸增大的勻加速直線運(yùn)動(dòng),在時(shí)間間隔t內(nèi)位移為s,動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼?倍.該質(zhì)點(diǎn)的加速度為( ) A. B. C. D. 【解題關(guān)鍵】 解此題抓住兩點(diǎn): (1)加速度的定義式及動(dòng)能的表達(dá)式. (2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式. 【答案】A 【總結(jié)提升1】 解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題的四種常用方法 3. (xx全國(guó)乙卷T21)甲、乙兩車在平直公路上同向行駛,其vt圖象如圖所示.已知兩車在t=3 s時(shí)并排行駛,則( ) A.在t=1 s時(shí),甲車在乙車后 B.在t=0時(shí),甲車在乙車前7.5 m C.兩車另一次并排行駛的時(shí)刻是t=2 s D.甲、乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40 m 【解題關(guān)鍵】 解此題的關(guān)鍵是正確理解vt圖象的物理意義,準(zhǔn)確提取其信息. 【答案】BD 正確. 4. (xx全國(guó)卷ⅡT24)xx年10月,奧地利極限運(yùn)動(dòng)員菲利克斯鮑姆加特納乘氣球升至約39 km的高空后跳下,經(jīng)過4分20秒到達(dá)距地面約1.5 km高度處,打開降落傘并成功落地,打破了跳傘運(yùn)動(dòng)的多項(xiàng)世界紀(jì)錄.取重力加速度的大小g=10 m/s2. (1)若忽略空氣阻力,求該運(yùn)動(dòng)員從靜止開始下落至1.5 km高度處所需的時(shí)間及其在此處速度的大??; (2)實(shí)際上,物體在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到空氣的阻力,高速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力的大小可近似表示為f=kv2,其中v為速率,k為阻力系數(shù),其數(shù)值與物體的形狀、橫截面積及空氣密度有關(guān).已知該運(yùn)動(dòng)員在某段時(shí)間內(nèi)高速下落的vt圖象如圖所示.若該運(yùn)動(dòng)員和所帶裝備的總質(zhì)量m=100 kg,試估算該運(yùn)動(dòng)員在達(dá)到最大速度時(shí)所受阻力的阻力系數(shù).(結(jié)果保留1位有效數(shù)字) 【解題關(guān)鍵】 關(guān)鍵語(yǔ)句 信息解讀 忽略空氣阻力 運(yùn)動(dòng)員只在重力作用下運(yùn)動(dòng) f=kv2 阻力與速度的平方成正比 達(dá)到最大速度 最大速度時(shí),重力與阻力大小相等 【答案】 (1)87 s 8.7102 m/s (2)0.008 kg/m 【總結(jié)提升2】 1.vt圖象提供的信息 2.處理力學(xué)圖象問題的思路 (1)明確什么性質(zhì)的圖象,看縱橫兩軸表示的物理量. (2)分析圖線的意義,提取圖象的關(guān)鍵信息. (3)將物體的運(yùn)動(dòng)過程與圖象對(duì)應(yīng)起來. (4)較復(fù)雜的圖象,可通過列解析式的方法進(jìn)行判斷. 3.求解追及問題的技巧 (二)考綱解讀 主題 內(nèi)容 要求 說明 質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其公式、圖像 Ⅱ 【高考感悟】 本部分知識(shí)共涉及一個(gè)二級(jí)考點(diǎn),考題多以選擇題為主考查勻變速運(yùn)動(dòng)公式運(yùn)用,圖像、追及相遇等問題,計(jì)算題往往會(huì)結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律考查綜合試題。 1.高考考查特點(diǎn) (1)以選擇題型為主,重在考查vt圖象的意義及圖象信息的提取能力. (2)明確圖象交點(diǎn)、斜率、截距的意義,并將圖象信息與物體的運(yùn)動(dòng)過程相結(jié)合是解題的關(guān)鍵. 2.解題常見誤區(qū)及提醒 (1)vt圖象、xt圖象均反映物體直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律. (2)在vt圖象中誤將交點(diǎn)當(dāng)成相遇. (3)圖象與動(dòng)力學(xué)相結(jié)合的題目中不能正確地將圖象信息和運(yùn)動(dòng)過程相結(jié)合. (三)考點(diǎn)精講 考向一 勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及應(yīng)用 1.恰當(dāng)選用公式 題目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和為解題設(shè)定的中間量) 沒有涉及的物理量 適宜選用公式 v0、v、a、t x v=v0+at v0、a、t、x v x=v0t+at2 v0、v、a、x t v2-v02=2ax v0、v、t、x a x=t 除時(shí)間t外,x、v0、v、a均為矢量,所以需要確定正方向,一般以v0的方向?yàn)檎较颍? 2.規(guī)范解題流程 ―→―→―→―→ 【例4】據(jù)報(bào)道,一兒童玩耍時(shí)不慎從45 m高的陽(yáng)臺(tái)上無初速度掉下,在他剛掉下時(shí)恰被樓下一社區(qū)管理人員發(fā)現(xiàn),該人員迅速由靜止沖向兒童下落處的正下方樓底,準(zhǔn)備接住兒童.已知管理人員到樓底的距離為18 m,為確保能穩(wěn)妥安全地接住兒童,管理人員將盡力節(jié)約時(shí)間,但又必須保證接住兒童時(shí)沒有水平方向的沖擊.不計(jì)空氣阻力,將兒童和管理人員都看成質(zhì)點(diǎn),設(shè)管理人員奔跑過程中只做勻速或勻變速運(yùn)動(dòng),g取10 m/s2. (1)管理人員至少用多大的平均速度跑到樓底? (2)若管理人員在奔跑過程中做勻加速或勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等,且最大速度不超過9 m/s,求管理人員奔跑時(shí)加速度的大小需滿足什么條件? 關(guān)鍵詞①無初速度掉下;②不計(jì)空氣阻力;③沒有水平方向的沖擊. 【答案】 (1)6 m/s (2)a≥9 m/s2 公式得: x1=at12 x3=at32,x2=vmt2,vm=at1=at3 t1+t2+t3≤t0,x1+x2+x3=x 聯(lián)立各式并代入數(shù)據(jù)得a≥9 m/s2. 跟蹤練習(xí) 1.一個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),初速度為0.5 m/s,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( ) A.a(chǎn)=1 m/s2,v9=9 m/s,x9=40.5 m B.a(chǎn)=1 m/s2,v9=9 m/s,x9=45 m C.a(chǎn)=1 m/s2,v9=9.5 m/s,x9=45 m D.a(chǎn)=0.8 m/s2,v9=7.7 m/s,x9=36.9 m 【答案】 C 2.一個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),初速度為0.5 m/s,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( ) A.a(chǎn)=1 m/s2,v9=9 m/s,x9=40.5 m B.a(chǎn)=1 m/s2,v9=9 m/s,x9=45 m C.a(chǎn)=1 m/s2,v9=9.5 m/s,x9=45 m D.a(chǎn)=0.8 m/s2,v9=7.7 m/s,x9=36.9 m 【答案】 C 【解析】 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,質(zhì)點(diǎn)在t=8.5 s時(shí)刻的速度比在t=4.5 s時(shí)刻的速度大4 m/s,所以加速度a===1 m/s2,v9=v0+at=9.5 m/s,x9=(v0+v9)t=45 m,選項(xiàng)C正確. 3.隨著機(jī)動(dòng)車數(shù)量的增加,交通安全問題日益凸顯.分析交通違法事例,將警示我們遵守交通法規(guī),珍愛生命.某路段機(jī)動(dòng)車限速為15 m/s,一貨車嚴(yán)重超載后的總質(zhì)量為5.0104 kg,以15 m/s的速度勻速行駛.發(fā)現(xiàn)紅燈時(shí)司機(jī)剎車,貨車即做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為5 m/s2.已知貨車正常裝載后的剎車加速度大小為10 m/s2. (1)求此貨車在超載及正常裝載情況下的剎車時(shí)間之比. (2)求此貨車在超載及正常裝載情況下的剎車距離分別是多大? (3)若此貨車不僅超載而且以20 m/s的速度超速行駛,則剎車距離又是多少?(設(shè)此情形下剎車加速度大小仍為5 m/s2). 【答案】 (1)2∶1 (2)22.5 m 11.25 m (3)40 m 【解析】 (1)此貨車在超載及正常裝載情況下剎車時(shí)間之比t1∶t2=∶=2∶1. (2)超載時(shí),剎車距離x1== m=22.5 m 正常裝載時(shí),剎車距離x2== m=11.25 m 顯然,嚴(yán)重超載后的剎車距離是正常裝載時(shí)剎車距離的兩倍. (3)貨車在超載并超速的情況下的剎車距離x3== m=40 m 由此可見,超載超速會(huì)給交通安全帶來極大的隱患. 4質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)出發(fā)沿直線AB運(yùn)動(dòng),行程的第一部分是加速度大小為a1的勻加速運(yùn)動(dòng),接著做加速度大小為a2的勻減速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好速度減為零.若AB間總長(zhǎng)度為s,則質(zhì)點(diǎn)從A到B所用時(shí)間t為( ) A. B. C. D. 關(guān)鍵詞①接著做加速度大小為a2的勻減速運(yùn)動(dòng);②到達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好速度減為零. 【答案】 B 5.一個(gè)物體做末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng),比較該物體在減速運(yùn)動(dòng)的倒數(shù)第3 m、倒數(shù)第2 m、最后1 m內(nèi)的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是( ) A.經(jīng)歷的時(shí)間之比是1∶2∶3 B.平均速度之比是3∶2∶1 C.平均速度之比是1∶(-1)∶(-) D.平均速度之比是(+)∶(+1)∶1 【答案】 D 【解析】 將末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)看成是反方向初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(逆向思維),從靜止開始通過連續(xù)相等的三段位移所用時(shí)間之比為t1∶t2∶t3=1∶(-1)∶(-),則倒數(shù)第3 m、倒數(shù)第2 m、最后1 m內(nèi)經(jīng)歷的時(shí)間之比為(-)∶(-1)∶1,平均速度之比為∶∶1=(+)∶(+1)∶1,故只有選項(xiàng)D正確. 考向二 常用的幾種物理思想方法 【例5】質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)出發(fā)沿直線AB運(yùn)動(dòng),行程的第一部分是加速度大小為a1的勻加速運(yùn)動(dòng),接著做加速度大小為a2的勻減速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好速度減為零.若AB間總長(zhǎng)度為s,則質(zhì)點(diǎn)從A到B所用時(shí)間t為( ) A. B. C. D. 關(guān)鍵詞①接著做加速度大小為a2的勻減速運(yùn)動(dòng);②到達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好速度減為零. 【答案】 B 跟蹤練習(xí) 1.一個(gè)物體做末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng),比較該物體在減速運(yùn)動(dòng)的倒數(shù)第3 m、倒數(shù)第2 m、最后1 m內(nèi)的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是( ) A.經(jīng)歷的時(shí)間之比是1∶2∶3 B.平均速度之比是3∶2∶1 C.平均速度之比是1∶(-1)∶(-) D.平均速度之比是(+)∶(+1)∶1 【答案】 D 考向三 自由落體 1.特點(diǎn)和規(guī)律 (1)從靜止開始,即初速度為零. (2)只受重力的勻加速直線運(yùn)動(dòng). (3)基本公式有:v=gt,h=gt2,v2=2gh. 2.解題方法 對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng),v0=0,a=g,將勻變速運(yùn)動(dòng)的所有公式和推論全部接收過來. 【例6】 如圖2所示,木桿長(zhǎng)5 m,上端固定在某一點(diǎn),由靜止放開后讓它自由落下(不計(jì)空氣阻力),木桿通過懸點(diǎn)正下方20 m處圓筒AB,圓筒AB長(zhǎng)為5 m,取g=10 m/s2,求: (1)木桿經(jīng)過圓筒的上端A所用的時(shí)間t1是多少? (2)木桿通過圓筒AB所用的時(shí)間t2是多少? 【答案】 (1)(2-) s (2)(-) s 【解析】 (1)木桿由靜止開始做自由落體運(yùn)動(dòng),木桿的下端到達(dá)圓筒上端A用時(shí)t下A== s= s 跟蹤練習(xí) 1.(多選)一根輕質(zhì)細(xì)線將2個(gè)薄鐵墊片A、B連接起來,一同學(xué)用手固定B,此時(shí)A、B間距為3l,A距地面為l,如圖3所示.由靜止釋放A、B,不計(jì)空氣阻力,且A、B落地后均不再?gòu)椘穑畯尼尫砰_始到A落地歷時(shí)t1,A落地前的瞬時(shí)速率為v1,從A落地到B落在A上歷時(shí)t2,B落在A上前的瞬時(shí)速率為v2,則( ) 圖3 A.t1>t2 B.t1=t2 C.v1∶v2=1∶2 D.v1∶v2=1∶3 【答案】 BC 【解析】 由題意可知l=gt12,l+3l=g(t1+t2)2,故t1=t2,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;而v1=gt1,v2=g(t1+t2),故v1∶v2=1∶2,選項(xiàng)C正確, D錯(cuò)誤. 2.距地面高5 m的水平直軌道上A、B兩點(diǎn)相距2 m,在B點(diǎn)用細(xì)線懸掛一小球,離地高度為h,如圖4所示.小車始終以4 m/s的速度沿軌道勻速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)將隨車攜帶的小球由軌道高度自由卸下,小車運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)細(xì)線被軋斷,最后兩球同時(shí)落地.不計(jì)空氣阻力,取重力加速度的大小g=10 m/s2.可求得h等于( ) 圖4 A.1.25 m B.2.25 m C.3. 75 m D.4.75 m 【答案】 A 考向四 多運(yùn)動(dòng)過程問題 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.可按下列步驟解題: (1)畫:分清各階段運(yùn)動(dòng)過程,畫出草圖; (2)列:列出各運(yùn)動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)方程; (3)找:找出交接處的速度與各段間的位移-時(shí)間關(guān)系; (4)解:聯(lián)立求解,算出結(jié)果. 【例7】 假設(shè)收費(fèi)站的前、后都是平直大道,大假期間過站的車速要求不超過vt=21.6 km/h,事先小汽車未減速的車速均為v0=108 km/h,制動(dòng)后小汽車的加速度的大小為a1=4 m/s2.試問: (1)大假期間,駕駛員應(yīng)在距收費(fèi)站至少多遠(yuǎn)處開始制動(dòng)? (2)假設(shè)車過站后駕駛員立即使車以a2=6 m/s2的加速度加速至原來的速度,則從減速開始至最終恢復(fù)到原來速度的過程中,汽車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間至少是多少? (3)在(1)(2)問題中,車因減速和加速過站而耽誤的時(shí)間至少為多少? 【答案】 (1)108 m (2)10 s (3)4 s 【解析】 (1)vt=21.6 km/h=6 m/s,事先小汽車未減速的車速均為v0=108 km/h=30 m/s,小汽車進(jìn)入站臺(tái)前做勻減速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)距收費(fèi)站至少x1處開始制動(dòng), 則:vt2-v02=-2a1x1 即:62-302=2(-4)x1 解得:x1=108 m. (2)小汽車通過收費(fèi)站經(jīng)歷勻減速和勻加速兩個(gè)階段,前后兩段的位移分別為x1和x2,時(shí)間分別為t1和t2,則: 減速階段:vt=v0-a1t1 t1== s=6 s 加速階段:v0=vt+a2t2 t2== s=4 s 則汽車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間至少為:t=t1+t2=10 s. (3)在加速階段:v02-vt2=2a2x2 302-62=26x2 解得:x2=72 m 則總位移x=x1+x2=180 m 若不減速通過收費(fèi)站,所需時(shí)間t′==6 s 車因減速和加速過站而耽誤的時(shí)間至少為: Δt=t-t′=4 s. 跟蹤練習(xí) 1.短跑運(yùn)動(dòng)員完成100 m賽跑的過程可簡(jiǎn)化為勻加速運(yùn)動(dòng)和勻速運(yùn)動(dòng)兩個(gè)階段.一次比賽中,運(yùn)動(dòng)員用11.00 s跑完全程.已知運(yùn)動(dòng)員在加速階段的第2 s內(nèi)通過的距離為7.5 m,求運(yùn)動(dòng)員的加速度及加速階段通過的距離. 【答案】 5 m/s2 10 m 聯(lián)立③④⑤⑥⑦式,并代入數(shù)據(jù)得:x′=10 m ⑧ (四)知識(shí)還原 一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 1.勻變速直線運(yùn)動(dòng) 沿一條直線且加速度不變的運(yùn)動(dòng). 2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律 (1)速度公式:v=v0+at. (2)位移公式:x=v0t+at2. (3)位移速度關(guān)系式:v2-v02=2ax. 二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論 1.三個(gè)推論 (1)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間初、末時(shí)刻速度矢量和的平均值,還等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度. 平均速度公式:==v. (2)連續(xù)相等的相鄰時(shí)間間隔T內(nèi)的位移差相等. 即x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2. (3)位移中點(diǎn)速度v= . 2.初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的四個(gè)重要推論 (1)1T末,2T末,3T末,…,nT末的瞬時(shí)速度之比為v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n. (2)1T內(nèi),2T內(nèi),3T內(nèi),…,nT內(nèi)的位移之比為x1∶x2∶x3∶…∶xn=12∶22∶32∶…∶n2. (3)第1個(gè)T內(nèi),第2個(gè)T內(nèi),第3個(gè)T內(nèi),…,第n個(gè)T內(nèi)的位移之比為xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN=1∶3∶5∶…∶(2n-1). (4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比為t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶(2-)∶…∶(-). 【深度思考】 飛機(jī)著陸后以6 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng),若其著陸速度為60 m/s,則它著陸后12 s內(nèi)滑行的距離是多少? 某位同學(xué)的解法如下: 由位移公式x=v0t+at2,代入已知量求得滑行距離x=288 m,請(qǐng)分析以上解析是否正確,若不正確,請(qǐng)寫出正確的解析. 【答案】 不正確. 【解析】如下: 先求出飛機(jī)著陸后到停止所用時(shí)間t.由v=v0+at,得t== s=10 s,由此可知飛機(jī)在12 s內(nèi)不是始終做勻減速運(yùn)動(dòng),它在最后2 s內(nèi)是靜止的.故它著陸后12 s內(nèi)滑行的距離為x=v0t+=6010 m+(-6) m=300 m. 三、自由落體運(yùn)動(dòng) 1.條件 物體只受重力,從靜止開始下落. 2.基本規(guī)律 (1)速度公式:v=gt. (2)位移公式:x=gt2. (3)速度位移關(guān)系式:v2=2gx. 3.伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究 (1)伽利略通過邏輯推理的方法推翻了亞里士多德的“重的物體比輕的物體下落快”的結(jié)論. (2)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究方法和科學(xué)的推理方法,是人類思想史上最偉大的成就之一.他所用的研究方法是邏輯推理―→猜想與假設(shè)―→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證―→合理外推.這種方法的核心是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)演算)和諧地結(jié)合起來.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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- 2019 2020 年高 物理 一輪 復(fù)習(xí) 專題 1.2 變速 直線運(yùn)動(dòng) 精講深剖
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