2022屆高考物理一輪復(fù)習(xí)1.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律學(xué)案新人教版

第2講勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律知識(shí)點(diǎn)一勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1．定義和分類(1)定義：沿著一條直線，且________不變的運(yùn)動(dòng)叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)．(2)分類：eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(勻加速直線運(yùn)動(dòng)：a、v方向.,勻減速直線運(yùn)動(dòng)：a、v方向.))2．根本規(guī)律(1)速度公式：v＝________.(2)位移公式：x＝________.(3)速度位移關(guān)系式：v2－v03．兩個(gè)重要推論(1)物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間________的瞬時(shí)速度，還等于初末時(shí)刻速度矢量和的________，即v＝vt2＝v(2)任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔T內(nèi)的位移之差為一恒量，即：Δx＝x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1＝________.可以推廣到xm－xn＝(m－n)aT2.4．初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的四個(gè)推論知識(shí)點(diǎn)二自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)思考辨析(1)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的速度均勻變化．()(2)一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻的速度為6m/s,1s后速度為反向的10m/s，那么加速度的大小為4m/s2.()(3)某物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度由0到v時(shí)運(yùn)動(dòng)距離是速度由v到2v時(shí)運(yùn)動(dòng)距離的2倍．()(4)物體從某高度由靜止下落，一定做自由落體運(yùn)動(dòng)．()(5)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體在上升過(guò)程中，速度變化量的方向是向下的．()教材改編[人教版必修1P43T3改編]某型號(hào)的航載飛機(jī)在航空母艦的跑道上加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的最大加速度為5m/s2，所需的起飛速度為50m/s，跑道長(zhǎng)100m．設(shè)飛機(jī)起飛對(duì)航空母艦的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)有影響，飛機(jī)在跑道上的運(yùn)動(dòng)可以看做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．(1)通過(guò)計(jì)算判斷，飛機(jī)能否靠自身的發(fā)動(dòng)機(jī)從艦上起飛？(10≈3.16)(2)為了使飛機(jī)在開(kāi)始滑行時(shí)就有一定的初速度，航空母艦裝有彈射裝置，對(duì)于該型號(hào)的航載飛機(jī)，彈射系統(tǒng)必須使它具有多大的初速度？(15≈3.87)考點(diǎn)一勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用師生共研題型1根本公式的應(yīng)用1．運(yùn)動(dòng)學(xué)公式中正、負(fù)號(hào)的規(guī)定(1)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c初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取負(fù)值，當(dāng)v0＝0時(shí)，一般以加速度a的方向?yàn)檎较颍?2)五個(gè)物理量t、v0、v、a、x必須針對(duì)同一勻變速運(yùn)動(dòng)過(guò)程．2．解題的根本思路例1出租車(chē)載客后，從10時(shí)10分55秒開(kāi)始做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)10s時(shí)，速度計(jì)顯示速度為54km/h.求：(1)這時(shí)出租車(chē)離出發(fā)點(diǎn)的距離；(2)出租車(chē)?yán)^續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度計(jì)顯示速度為108km/h時(shí)，出租車(chē)開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng).10時(shí)12分35秒時(shí)計(jì)價(jià)器里程表示數(shù)應(yīng)為多少千米？(車(chē)啟動(dòng)時(shí)，計(jì)價(jià)器里程表示數(shù)為零)[教你解決問(wèn)題]→畫(huà)運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖，呈現(xiàn)運(yùn)動(dòng)情景題型2平均速度公式的應(yīng)用(1)定義式v＝△x(2)v＝12(v0＋(3)中間時(shí)刻速度公式vt2＝△例2一輛汽車(chē)在平直公路上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，公路邊每隔x0＝15m有一棵樹(shù)，如下圖，汽車(chē)通過(guò)A、B兩相鄰的樹(shù)用了t1＝3s，通過(guò)B、C兩相鄰的樹(shù)用了t2＝2s，求汽車(chē)的加速度大小和通過(guò)B樹(shù)時(shí)的速度大小分別為()A．0.5m/s25.5m/sB．1m/s26.5m/sC．0.5m/s26.5m/sD．1m/s25.5m/s題型3推論Δx＝aT2的應(yīng)用例3如下圖，物體從O點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，途徑A、B、C三點(diǎn)，其中|AB|＝2m，|BC|＝3m．假設(shè)物體通過(guò)AB和BC這兩段位移的時(shí)間相等，那么O、A兩點(diǎn)之間的距離等于()A.98mB.89mC.題型4比例法的應(yīng)用例4質(zhì)點(diǎn)從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在第1個(gè)2s、第2個(gè)2s和第5s內(nèi)三段位移比為()A．2：6：5B．2：8：7C．4：12：9D．2：2：1題型5逆向思維法例5(多項(xiàng)選擇)如下圖，一冰壺以速度v垂直進(jìn)入三個(gè)完全相同的矩形區(qū)域做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，且剛要離開(kāi)第三個(gè)矩形區(qū)域時(shí)速度恰好為零，那么冰壺依次進(jìn)入每個(gè)矩形區(qū)域時(shí)的速度之比和穿過(guò)每個(gè)矩形區(qū)域所用的時(shí)間之比分別是()A．v1：v2：v3＝3：2：1B．v1：v2：v3＝3：2：1C．t1：t2：t3＝1：2：3D．t1：t2：t3＝(3－2)：(2－1)：1題后反思解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題常用的幾種物理思維方法：練1如下圖，一物體由斜面底端上滑到頂端恰好靜止，歷時(shí)2s，那么它從斜面中點(diǎn)到頂端所用的時(shí)間為()A.22sB．0.5sC.考點(diǎn)二自由落體和豎直上拋運(yùn)動(dòng)多維探究題型1自由落體運(yùn)動(dòng)例6如下圖，屋檐上水滴下落的過(guò)程可以近似地看做是自由落體運(yùn)動(dòng)．假設(shè)水滴從10m高的屋檐上無(wú)初速度滴落，水滴下落到地面時(shí)的速度大約為(g取10m/s2)()A．20m/sB．14m/sC．2m/sD．1.4m/s[考法拓展]在[例6]中水滴下落過(guò)程中經(jīng)2m高的窗戶所需時(shí)間為0.2s．那么窗戶上沿到屋檐的距離為多少？題型2豎直上拋運(yùn)動(dòng)例7一個(gè)物體從地面上豎直上拋，它兩次經(jīng)過(guò)一個(gè)較低點(diǎn)A的時(shí)間間隔是5s，兩次經(jīng)過(guò)一個(gè)較高點(diǎn)B的時(shí)間間隔是3s，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，那么A、B之間的距離是()A．80mB．40mC．20mD．無(wú)法確定例8(多項(xiàng)選擇)一物體以5m/s的初速度在光滑斜面上向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為2m/s2，設(shè)斜面足夠長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)t時(shí)間物體位移的大小為4m，那么時(shí)間t可能為()A．1sB．3sC．4sD．5+拓展點(diǎn)剎車(chē)類問(wèn)題和雙向可逆類問(wèn)題1．剎車(chē)類問(wèn)題中的兩點(diǎn)提醒(1)分清運(yùn)動(dòng)時(shí)間與剎車(chē)時(shí)間之間的大小關(guān)系．(2)確定能否使用逆向思維法，所研究階段的末速度為零，一般都可應(yīng)用逆向思維法．2．雙向可逆運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)這類運(yùn)動(dòng)的速度減到零后，以相同加速度反向加速．如豎直上拋、沿光滑斜面向上滑動(dòng)．練2[2021·吉林大學(xué)附中模擬](多項(xiàng)選擇)車(chē)讓人是一種社會(huì)的文明．假設(shè)某車(chē)以10m/s的速度從遠(yuǎn)處駛向校門(mén)口，此時(shí)有一群小學(xué)生正在過(guò)人行橫道，司機(jī)立即以5m/s2的加速度剎車(chē)行駛，車(chē)剛好在停車(chē)線處停下，假設(shè)司機(jī)的反響時(shí)間為0.5s，那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．司機(jī)從看到小學(xué)生到汽車(chē)停止的時(shí)間為2sB．汽車(chē)在整個(gè)剎車(chē)過(guò)程中的平均速度為6m/sC．司機(jī)看到小學(xué)生時(shí)車(chē)頭前端距離停車(chē)線15mD．司機(jī)看到小學(xué)生時(shí)車(chē)頭前端距離停車(chē)線10m練3[2021·全國(guó)卷Ⅰ，18]如圖，籃球架下的運(yùn)發(fā)動(dòng)原地垂直起跳扣籃，離地后重心上升的最大高度為H.上升第一個(gè)H4所用的時(shí)間為t1，第四個(gè)H4所用的時(shí)間為t2.不計(jì)空氣阻力，那么A．1<t2t1C．3<t2t1思維拓展勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的STSE問(wèn)題題型1結(jié)合汽車(chē)通過(guò)ETC通道的情景，考查直線運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題典例1[2021·廣州一模]高速公路的ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)如下圖，ETC通道的長(zhǎng)度是識(shí)別區(qū)起點(diǎn)到自動(dòng)欄桿的水平距離．某汽車(chē)以21.6km/h的速度勻速進(jìn)入識(shí)別區(qū)，ETC天線用了0.3s的時(shí)間識(shí)別車(chē)載電子標(biāo)簽，識(shí)別完成后發(fā)出“滴〞的一聲，司機(jī)發(fā)現(xiàn)自動(dòng)欄桿沒(méi)有抬起，于是采取制動(dòng)剎車(chē)，汽車(chē)剛好沒(méi)有撞桿．司機(jī)的反響時(shí)間為0.7s，剎車(chē)的加速度大小為5m/s2，那么該ETC通道的長(zhǎng)度約為()A．4.2mB．6.0mC．7.8mD．9.6m題型2以“酒駕〞為背景考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律典例2(多項(xiàng)選擇)酒后駕駛會(huì)導(dǎo)致許多平安隱患，這是因?yàn)轳{駛員的反響時(shí)間變長(zhǎng)．反響時(shí)間是指駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到采取制動(dòng)的時(shí)間．下表中“思考距離〞是指駕駛員發(fā)現(xiàn)情況到采取制動(dòng)的時(shí)間內(nèi)汽車(chē)的行駛距離，“制動(dòng)距離〞是指駕駛員發(fā)現(xiàn)情況到汽車(chē)停止行駛的距離．(假設(shè)汽車(chē)制動(dòng)加速度都相同)速度(m/s)思考距離(m)制動(dòng)距離(m)正常酒后正常酒后157.515.022.530.02010.020.036.746.72512.525.054.266.7分析上表可知，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．駕駛員正常情況下反響時(shí)間為0.5sB．駕駛員酒后反響時(shí)間比正常情況慢0.5sC．駕駛員采取制動(dòng)措施后汽車(chē)加速度大小為3.75m/s2D．當(dāng)車(chē)速為25m/s時(shí)，發(fā)現(xiàn)前方60m處有險(xiǎn)情，酒駕者不能平安停止題型3以體育運(yùn)動(dòng)為背景考查多過(guò)程運(yùn)動(dòng)問(wèn)題典例3如下圖，甲、乙兩個(gè)同學(xué)在直跑道上練習(xí)4×100m接力，他們?cè)诒寂軙r(shí)有相同的最大速度．乙從靜止開(kāi)始全力奔跑需跑出25m才能到達(dá)最大速度，這一過(guò)程可看成勻變速直線運(yùn)動(dòng)．現(xiàn)在甲持棒以最大速度向乙奔來(lái)，乙在接力區(qū)伺機(jī)全力奔出．假設(shè)要求乙接棒時(shí)奔跑到達(dá)最大速度的80%，那么：(1)乙在接力區(qū)需跑出多少距離？(2)乙應(yīng)在距離甲多遠(yuǎn)時(shí)起跑？題后反思解決STSE問(wèn)題的方法在解決生活和生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題時(shí)：(1)根據(jù)所描述的情景分析物理過(guò)程建構(gòu)物理模型(2)分析各階段的物理量(3)選取適宜的勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解．練1為了平安，學(xué)校校門(mén)前馬路一般有限速標(biāo)志．如下圖，為一學(xué)校門(mén)口前面馬路的俯視圖．綠燈時(shí)，在十字路口A線處有一轎車(chē)(可視為質(zhì)點(diǎn))從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，轎車(chē)的最大啟動(dòng)加速度為10m/s2.距A線l1＝500m處有一減速區(qū)，減速區(qū)寬度l2＝15m，在減速區(qū)能到達(dá)的加速度數(shù)值足夠大．設(shè)學(xué)校門(mén)口限速36km/h，市區(qū)內(nèi)轎車(chē)限速72km/h.要求轎車(chē)從進(jìn)入減速區(qū)時(shí)開(kāi)始減速，減速時(shí)視為做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．在不違規(guī)的情況下，試求轎車(chē)從A開(kāi)始啟動(dòng)到學(xué)校門(mén)口B的最短時(shí)間．練2[2021·吉林長(zhǎng)春摸底考試]強(qiáng)行超車(chē)是道路交通平安的極大隱患之一．以下圖是汽車(chē)超車(chē)過(guò)程的示意圖，汽車(chē)甲和貨車(chē)均以36km/h的速度在路面上勻速行駛，其中甲車(chē)車(chē)身長(zhǎng)L1＝5m、貨車(chē)車(chē)身長(zhǎng)L2＝8m，貨車(chē)在甲車(chē)前s＝3m處．假設(shè)甲車(chē)司機(jī)開(kāi)始加速?gòu)呢涇?chē)左側(cè)超車(chē)，加速度大小為2m/s2.假定貨車(chē)速度保持不變，不計(jì)車(chē)輛變道的時(shí)間及車(chē)輛的寬度．(1)甲車(chē)完成超車(chē)至少需要多長(zhǎng)時(shí)間？(2)假設(shè)甲車(chē)開(kāi)始超車(chē)時(shí)，看到道路正前方的乙車(chē)迎面駛來(lái)，此時(shí)二者相距110m，乙車(chē)速度為54km/h.甲車(chē)超車(chē)的整個(gè)過(guò)程中，乙車(chē)速度始終保持不變，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算分析甲車(chē)能否平安超車(chē)．第2講勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律根底落實(shí)知識(shí)點(diǎn)一1．(1)加速度(2)相同相反2．(1)v0＋at(2)v0t＋12at2(3)23．(1)中間時(shí)刻一半(2)aT24．(1)1：2：3：…：n(2)12：22：32：…：n2(3)1：3：5：…：(2n－1)(2)1：(2－1)：(3－2)：…：(n－n-1)知識(shí)點(diǎn)二靜止gt12gt22gh向上重力v0－gtv0t－12gt2思考辨析(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√教材改編答案：(1)不能(2)38.7m/s考點(diǎn)突破例1解析：(1)由題意中知經(jīng)過(guò)10s時(shí)速度計(jì)上顯示的速度為v1＝15m/s，由速度公式v＝v0＋at得a＝v-v0t＝v由位移公式得x1＝12at12＝1這時(shí)出租車(chē)離出發(fā)點(diǎn)的距離為75m.(2)當(dāng)速度計(jì)上顯示的速度為v2＝108km/h＝30m/s時(shí)，由v22＝2ax2，得x2＝v222a＝300m，這時(shí)出租車(chē)從靜止載客開(kāi)始，已經(jīng)經(jīng)歷的時(shí)間為t2，可根據(jù)速度公式得t2＝v2a＝301.5s＝20s，這時(shí)出租車(chē)時(shí)間表應(yīng)顯示10時(shí)11分15秒．出租車(chē)?yán)^續(xù)勻速運(yùn)動(dòng)，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t3為80s，通過(guò)位移x＝x2＋x3＝(300＋2400)m＝2700m＝2.7km.答案：(1)75m(2)2.7km例2解析：設(shè)汽車(chē)加速度大小為a，經(jīng)過(guò)樹(shù)B時(shí)速度大小為vB，汽車(chē)經(jīng)過(guò)A和B的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度v1等于汽車(chē)經(jīng)過(guò)A、B間的平均速度，故v1＝x0t1，同理經(jīng)過(guò)B和C的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度v2＝x0t2，由速度公式可得v2＝v1＋at1+t22，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得a＝1m/s2，又v答案：B例3解析：設(shè)物體通過(guò)AB、BC所用時(shí)間均為T(mén)，那么B點(diǎn)的速度為：vB＝SAC2T＝52T，根據(jù)Δs＝aT2得：a＝ΔST2＝1T2，那么有：vA＝vB－aT＝52T－1T2·T＝32T，根據(jù)速度位移公式得，O答案：A例4解析：質(zhì)點(diǎn)在從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的前5s內(nèi)的每1s內(nèi)位移之比應(yīng)為1：3：5：7：9，因此第1個(gè)2s內(nèi)的位移為(1＋3)＝4份，第2個(gè)2s內(nèi)的位移為(5＋7)＝12份，第5s內(nèi)的位移即為9份，C正確．答案：C例5解析：因?yàn)楸鶋刈鰟驕p速直線運(yùn)動(dòng)，且末速度為零，故可以看成反向勻加速直線運(yùn)動(dòng)來(lái)研究．初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中通過(guò)連續(xù)三段相等位移的時(shí)間之比為1：(2－1)：(3－2)，故所求時(shí)間之比為(3－2)：(2－1)：1，所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；由v2－v02＝2ax可得，初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中通過(guò)連續(xù)相等位移的速度之比為1：2：3，那么所求的速度之比為3：2答案：BD練1解析：研究該運(yùn)動(dòng)的逆運(yùn)動(dòng)即初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)斜面長(zhǎng)為x，從頂端滑到底端的時(shí)間為t，從頂端到斜面中點(diǎn)的時(shí)間為t′，那么：從C→A的過(guò)程中有：x＝12at從C→B的過(guò)程中有：x2＝12at由以上兩式代入數(shù)據(jù)得：t′＝1s，故D正確．答案：D例6解析：根據(jù)公式v2＝2gh得v＝2×10×10答案：B[考法拓展]解析：設(shè)水滴下落到窗戶上沿時(shí)的速度為v0，那么由h＝v0t＋12gt2得，2＝v0×0.2＋12解得v0＝9m/s根據(jù)v2＝2gh得窗戶上沿到屋檐的距離h＝v022答案：4.05m例7解析：物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，物體從最高點(diǎn)自由下落到A點(diǎn)的時(shí)間為tA2，從最高點(diǎn)自由下落到B點(diǎn)的時(shí)間為tB2，A、B間距離為hAB＝12gtA2答案：C例8解析：以沿斜面向上為正方向，當(dāng)物體的位移為4m時(shí)，根據(jù)x＝v0t＋12at2得4＝5t－12×2解得t1＝1s，t2＝4s當(dāng)物體的位移為－4m時(shí)，根據(jù)x＝v0t＋12at2得－4＝5t－12×2解得t3＝5+41答案：ACD練2解析：司機(jī)反響時(shí)間為0.5s，從開(kāi)始剎車(chē)到停止的時(shí)間為t＝v0a＝2s，所以從司機(jī)看到小學(xué)生到汽車(chē)停止的時(shí)間為2.5s，A項(xiàng)錯(cuò)誤；整個(gè)剎車(chē)過(guò)程，汽車(chē)的位移為x＝v0t0＋v022a＝15m，C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；汽車(chē)在整個(gè)剎車(chē)過(guò)程的平均速度為v答案：BC練3解析：此題考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)中通過(guò)連續(xù)相鄰相等位移所用時(shí)間的關(guān)系和考生的邏輯推理能力，表達(dá)了科學(xué)思維素養(yǎng)中模型建構(gòu)、科學(xué)論證要素．運(yùn)發(fā)動(dòng)離地后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，那么可以按其逆過(guò)程——自由落體運(yùn)動(dòng)計(jì)算，將H分為相等的4段，通過(guò)各段所用時(shí)間由上至下分別為T(mén)1、T2、T3、T4，那么滿足T1：T2：T3：T4＝1：(2－1)：(3－2)：(2－3)，那么t2t1＝12-3答案：C思維拓展典例1解析：此題考查直線運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題．汽車(chē)的速度21.6km/h＝6m/s，汽車(chē)在前0.3s＋0.7s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，位移為x1＝v0(t1＋t2)＝6×(0.3＋0.7)m＝6m，隨后汽車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng)，位移為x2＝v022a＝622×5m＝3.6m，所以該ETC通道的長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝x答案：D典例2解析：反響時(shí)間＝思考距離÷車(chē)速，因此正常情況下反響時(shí)間為0.5s，酒后反響時(shí)間為1s，故A、B正確；設(shè)汽車(chē)從開(kāi)始制動(dòng)到停車(chē)的位移為x，那么x＝x制動(dòng)－x思考，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式v2＝2ax，解得a＝7.5m/s2，C錯(cuò)誤；根據(jù)表格知，車(chē)速為25m/s時(shí)