《2021版物理新增分大一轮江苏专用版讲义：第一章运动的描述匀变速直线运动第2讲含解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021版物理新增分大一轮江苏专用版讲义：第一章运动的描述匀变速直线运动第2讲含解析.docx（15页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -第 2 讲匀变速直线运动规律一、匀变速直线运动的规律1匀变速直线运动沿一条直线且加速度不变的运动2匀变速直线运动的基本规律(1)速度公式： v v0 at .12(2)位移公式： x v0t 2at .0(3)位移速度关系式：v 2 v2 2ax.自测 1某质点做直线运动，速度随时间的变化关系式为v (2 t 4) m/s ，就对这个质点运动情形的描述，说法正确选项() A 初速度为2 m/sB加速度为4 m/s2C在 3 s 末，瞬时速度为10 m/sD前 3 s 内，位移为30 m答案C解析依据 v v0 at，比
2、较 v (2t 4) m /s 得质点运动的加速度为2 m/ s2，初速度为4 m/s，A、B错误；在 3 s 末，质点的瞬时速度为v t 23 m/s 4 m/s 10 m/s ，C 正确；前3 s 内，质点的位移x v22v t0 2a22 4102 2m 21 m， D 错误二、匀变速直线运动的推论1三个推论(1)连续相等的相邻时间间隔T 内的位移差相等即 x2x1x3x2 xn xn1 aT2.(2)做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间初、末时刻速度矢量和的一半，仍等于中间时刻的瞬时速度平均速度公式：v v 0 v2v t .2(3)位移中点速度22 vv02v x
3、 .22初速度为零的匀加速直线运动的四个重要推论(1)T 末、 2T 末、 3T 末、 nT 末的瞬时速度之比为v 1 v2 v3 v n1 2 3 n.(2)T 内、 2T 内、 3T 内、 nT 内的位移之比为x1 x2 x3 xn 12 22 32 n2.第 1 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -(3) 第 1 个 T 内 、 第 2 个 T 内 、 第 3 个 T 内、第n 个 T 内的位移之比为x x x xN13 5 (2n 1) (4)从静止开头通过连续相等的位移所用时间之比为t1t
4、 2 t3 tn 1 (2 1) (32) (23) (nn 1)自测 2某质点从静止开头做匀加速直线运动，已知第3 秒内通过的位移是x(单位： m) ，就质点运动的加速度为()3xA. 2 (m/s2)B.2x23 (m/s )C.2x5 (m/s答案C2)D.5x22 (m/s )解析由匀变速直线运动规律知第3 秒内的平均速度等于t 2.5 s 时的瞬时速度，得 a x2.5(m/s2 ) 2x(m/s2)， C 对5命题点一匀变速直线运动规律的基本应用1基本思路画过程示意图判定运动性质选取正方向选用公式列方程解方程并加以争论2公式选取方法题目中所涉及的物理量(包括已知量、 待求量和为解题
5、设定的中间量)没有涉及的物理量相宜选用公式v 0、v、a、txv v 0 at0、 a、t、xvx v 0t 12v2atv 0、v 、a、xtv2 v02 2ax2v 0、 v、t、xax v v0t除时间 t 外， x、v0、v 、a 均为矢量，所以需要确定正方向，一般以v0 的方向为正方向例 1(2021 苏大附中调研)滑雪运动员以v 0 2 m/s 的初速度沿山坡匀加速滑下，在t 5 s 的时间内滑下的位移x 60 m求： (1)滑雪运动员5 s 内的平均速度大小；(2)滑雪运动员的加速度大小； (3)滑雪运动员第5 s 末的速度大小；第 2 页，共 15 页 - - - - - -
6、- - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -(4)作出 5 s 内滑雪运动员的速度(v )时间 (t) 图象答案(1)12 m /s(2)4 m/ s2(3)22 m/s(4)见解析图解析(1) 滑雪运动员在t 5 s 的时间内滑下的位移x 60 m，由公式vx 得到滑雪运动员t5 s 内的平均速度大小为v 605m/s 12 m/ s.1(2)由位移公式x v 0tat2 得224 m/s加速度大小a 2 x v 0t2t(3)由 vv 0 at 得运动员第5 s 末的速度大小 v (2 4 5) m /s 22 m/ s.(4)5 s 内滑雪运
7、动员的速度(v)时间 (t)图象：变式1(2021 盐城中学段考)一些同学乘坐火车外出旅行，当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时，一同学提议说：“我们能否用身边的器材测出火车的加速度？”很多同学参加了测量工作，测量过程如下： 他们看着窗外相隔100 m 的路标， 用手表记录到火车从第一根路标运动到其次根路标的时间为5 s如已知火车经过第一根路标时的速度v0 16 m/s，请依据他们的测量情形，求：(1)火车加速度a 的大小(2)火车到达其次根路标时速度v 的大小答案(1)1.6 m /s 2(2)24 m/ s解析(1) 设火车的加速度为a，依据匀变速直线运动的位移公式得：x v0t 1at22
8、代入数据解得：a 1.6 m/s2(2)设火车经过其次根路标时的速度为v2，依据匀变速直线运动的速度公式得： v 2 v0 at，代入数据得：v 2 24 m/s.第 3 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -命题点二匀变速直线运动推论的应用例 2(2021 苏州市模拟 )一物体做匀变速直线运动，在通过第一段位移x1 的过程中，其速度变化量为v ，紧接着通过其次段位移x2，速度变化量仍为v .就关于物体的运动，以下说法正确选项()A 第一段位移x1 肯定大于其次段位移x2 B两段运动所用时间肯定不相等
9、2vC物体运动的加速度为x2x1D通过两段位移的平均速度为答案Cx2 x1 v x2 x1解析v at，所以两段时间相同，故B 错误；不能确定该运动是加速运动仍是减速运动，故A错误； x2 x1 a( t)2，即 x2 x1 a(v 2a )得 axv 2 x，故 C 正确； tvx2 x1a v， v x1 x22t，21x1 x2 v即 v 2 x2 x1，故 D 错误变式 2(2021 盐城中学段考)一物体做匀加速直线运动，通过一段位移x 所用的时间为t1，紧接着通过下一段位移x 所用时间为t2.就物体运动的加速度为()2x t 1 t2x t1 t2A. t1t2 t1 t2B. t1
10、t2 t1 t22x t1 t2x t1 t2C. t1t2 t1 t2D. t1t2 t1 t 2答案A解析物体做匀加速直线运动通过前一段位移x 所用的时间为t，平均速度为：v x，即为 t1时刻的瞬时速度；物体通用后一段位移x 所用的时间为t1，平均速度为：v1 xt12(t t222t 2 ，即为12)第 4 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -时刻的瞬时速度t1 t2v 2 v 12x t 1 t2速度由v 1 变 化到v 2 的时间为： t，所以加速度为：a2tt1t2 t1 t2 .命题
11、点三两类匀减速运动1两类匀减速运动问题的比较两类运动运动特点求解方法刹车类问题匀减速直线运动到速度为零后即停止运动，加速度 a 突然消逝， 后面不再是匀减速运动求解时要留意先求解其实际运动时间， 判定问题中物体是否已停止运动双向可逆类如沿光滑固定斜面上滑的小球， 到最高点后仍能以原加速度匀加速下滑， 全过程加速度大小、方向均不变求解时可对全过程列式，但必需留意 x、v、a 等矢量的正、负号2.逆向思维法 ：对于末速度为零的匀减速直线运动，可把该阶段看成反向的初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动例 3一辆汽车在平直大路上做刹车试验，t 0 时刻起开头刹车，刹车过程的位移大小x 与速度大小 v
12、的关系为x 100.1v 2(m) ，以下分析正确选项()2A 刹车过程汽车的加速度大小为0.2 m/sB刹车过程连续的时间为2 sC t 0 时刻汽车的速度大小为5 m/sD刹车全过程的位移大小为5 m答案B2解析依据匀变速直线运动中位移与速度关系可得x v2 v02 v 0 12 ，对应x 10 v， v 22a2a2a0.1v 2(m) ，可得0 10 m1 2a0.1 s2/m ，得加速度a 5 m/s2，t 0 时刻的速度大小v010 m/s，2a0 v 000 v 2刹车过程连续时间ta2 s，刹车全过程的位移大小x2a 10 m ，故只有选项B 正确变式 3(多项 )一小球以3
13、m/s 的初速度沿一光滑固定斜面对上做加速度恒为1 m/ s2、方向沿斜面对下的匀变速直线运动，起始点为A，小球运动到A 点沿斜面上方4 m 处的 B 点时的速度及所对应的时间可能为()A 1 m/s4 sB 1 m/ s4 sC 1 m/s2 sD 1 m/ s2 s答案BC命题点四多过程问题1基本思路第 5 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -假如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可按以下步骤解题：(1)画：分清各阶段运动过程，画出草图；(2)列：列出
14、各运动阶段的运动方程；(3)找：找出交接处的速度与各段间的位移时间关系；(4)解：联立求解，算出结果2解题关键(1)多运动过程的转折点的速度是联系两个运动过程的纽带，因此，转折点速度的求解往往是解题的关键(2)作出 v t 图象，多过程问题过程多，用运动学公式解题一般较复杂，从v t 图象中往往能发觉简洁方法例 4 (2021 南通市等六市一调 )一辆公交车在平直的大路上从 A 站动身运动至 B 站停止，经受了匀加速、匀速、匀减速三个过程，设加速和减速过程的加速度大小分别为a1、a2，匀速过程的速度大 小 为 v， 就 ( )A 增大 a1，保持a2、v 不变，加速过程的平均速度不变 B减小
15、a1，保持a2、v 不变，匀速运动过程的时间将变长 C增大 v，保持a1 、a2 不变，全程时间变长D只要 v 不变，不论a1、a2 如何变化，全程平均速度不变答案A解析匀变速直线运动的平均速度为：v v0 v2，就加速运动过程的平均速度等于v，v 不变就加2速过程的平均速度不变，故A 正确；匀加速、匀速、匀减速三个过程的位移分别为x112v t1、x2v t2、x3 1v t3，假如减小a1，保持a2、v 不变，就加速过程的时间t1 v 将增大，加速过程的位移2a1x1 增大，而减速的时间和位移不变，所以匀速运动的位移将减小，匀速运动的时间减小，故 B 错误；作出公交车运动的速度时间图象如图
16、甲所示：增大 v ，保持 a1 、a2 不变，运动的时间将减小，故C 错误；同理如图乙所示，v 不变， a1 、a2 变化，就全程的时间将会发生变化，全程平均速度变化，故D 错误变式 4(2021 徐州市期中 )某消遣节目设计了一款在直轨道上运动的“导师战车”，坐在“战车”中的导师按下按钮，“战车”从静止开头先做匀加速运动、后做匀减速运动，冲到学员面前刚好停止如总位移大小L 10 m，加速和减速过程的加速度大小之比为1 4，整个过程历时5s求：(1)全程平均速度的大小；第 6 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - -
17、- - - -(2)加速过程的时间；(3)全程最大速度的大小答案(1)2 m /s(2)4 s(3)4 m/ s解析(1) 全程的平均速度大小v L10t5m/s 2 m/ svv(2)设加速过程的末速度为v ，就加速过程的加速度大小a1 t1，减速过程的加速度大小a2 t2依据题意有 a1 1a24总时间 t1 t 2 5 s联立解得t1 4 s(3)加速过程的位移x vt，减速过程的位移x vt12 1总位移 Lx1x222 2联立得 Lv (t1 t2)v t2解得 v 2L 2 102m/s 4 m/ s.t51质点做直线运动的位移x 与时间 t 的关系为x5t t2(各物理量均采纳国
18、际单位制单位)，就该质点()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0.5 mD任意 1 s 内的速度增量都是2 m/s答案D2(2021 苏锡常镇四市调研) 战机在平直跑道上由静止开头做匀加速运动，经时间 t 达到起飞速度v，就它在时间t 内的位移为 ()A vtB. vt2C 2v tD不能确定答案B3(多项 )(2021 小海中学高三初考)如图 1 所示，光滑固定斜面AE 被分成四个相等的部分，一物体由 A 点从静止释放，以下结论中正确选项()第 7 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑
19、资料 - - - - - - - - - - - - -图 1A 物体到达各点的速率vB vC vD v E123 2B物体到达各点所经受的时间tE 2t B2tC 23tD3C物体从A 到 E 的平均速度v v BD物体通过每一部分时，其速度增量v B vA vC v B v D v C vE vD答案ABC解析依据运动学公式v2 v02 2ax 得物体由A 点从静止释放有v2ax，所以物体到达各点的速率之比 vB vC vD vE 123 2，故 A 正确；依据运动学公式xv1t0at22 得： t2x， atD物体到达各点经受的时间tB tC tD tE 123 2， 即 tE 2t B
20、2tC 23，故 B 正确；3故物体从A 到 E 的平均速度v 0 vE v E，由于 v 2v ，就 v v，故 C 正确； v v vv22EBBBCDE123 2，物体通过每一部分时，其速度增量不等，故D 错误4 (多项 )(2021 泰州中学期中)一物体以某一初速度在粗糙的水平面上做匀减速直线运动，最终静止下来如物体在最初5 s 内通过的位移与最终5 s 内通过的位移之比为x1 x2 11 5，物体运动的加速度大小为a1 m/s2，就 () A 物体运动的时间可能大于10 sB物体在最初5 s 内通过的位移与最终5 s 内通过的位移之差为x1 x2 15 m C物体运动的时间为8 sD
21、物体的初速度为10 m/s答案BC5如图 2 所示，某“闯关嬉戏”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， 一同学立刻在关卡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，就最先拦住他前进的关卡是()图 2A 关卡 2B关卡3C关卡 4D关卡5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 v 1 s，在加速时间内通过的a位 移 x1 12 1 m，t 4 s，x v t 8 m，已过关卡2，t 2 s 时间内 x 4 m，关卡打开， t 52at1222334第 8
22、页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -s， x4 vt4 10 m，此时关卡关闭，距离关卡4 仍有 1 m，到达关卡4 仍需 t5 0.5 s，小于2 s，所以最先拦住他前进的是关卡4，故 C 正确1假设某无人机靶机以300 m/s 的速度匀速向某个目标飞来，在无人机离目标尚有一段距离时从地面发射导弹，导弹以80 m/ s2 的加速度做匀加速直线运动，以1 200 m/s 的速度在目标位置击中该无人机，就导弹发射后击中无人机所需的时间为()A 3.75 sB 15 sC30 sD 45 s答案B解析导
23、弹由静止做匀加速直线运动，即v0 0， a80 m/s2，据公式v v0 at， 有 tv a1 20080s 15 s，即导弹发射后经15 s 击中无人机，选项B 正确2.(2021 苏州市期初调研)如图 1 所示，一骑行者所骑自行车前后轮轴的距离为L ，在水平道路上匀速运动， 当看到道路前方有一条减速带时，马上刹车使自行车做匀减速直线运动，自行车垂直经过该减速带时，对前、后轮造成的两次颠簸的时间间隔为t.利用以上数据，可以求出前、后轮经过减速带这段时间内自行车的()图 1A 初速度B末速度C平均速度D加速度答案C3(多项 )如图 2 所示，一冰壶以速度v 垂直进入三个矩形区域做匀减速直线运
24、动，且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零，就冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是()图 2A v1 v 2 v3 3 2 1 B v1 v 2 v 332 1 C t1 t2 t3 123第 9 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -D t1 t2 t3 (32) (2 1) 1答案BD解析由于冰壶做匀减速直线运动，且末速度为零，故可以看做反向初速度为零的匀加速直线运动初速度为零的匀加速直线运动中通过连续三段相等位移的时间之比为1 (2 1) (32)，0故所求
25、时间之比为(32) (21) 1，应选项 C 错误， D 正确； 由 v 2 v 2 2ax 可得初速度为零的匀加速直线运动中通过连续相等位移的速度之比为12 3，就所求的速度之比为32 1，应选项 A 错误， B 正确4(2021 淮安中学期初)做匀加速直线运动的列车出站时，车头经过站台某点O 时速度是1 m/s ，车尾经过O 点时的速度是7 m/ s，就这列列车的中点经过O 点时的速度为() A 3.5 m /sB 4 m/ sC 5 m/sD 5.5 m/ s答案C5(2021 淮安中学期初)汽车以20 m/s 的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度大小为5 m/ s2，那么开头刹车后2
26、s 与开头刹车后6 s 汽车通过的位移之比为()A 1 1B 3 1C 3 4D 4 3答案C6(2021 田家炳中学期初)火车初速度为10 m/s ，关闭油门后前进150 m ，速度减为5 m/ s， 再经过 30 s，火车前进的距离为()A 50 mB 37.5 mC 150 mD 43.5 m答案A解析由速度位移公式v2 v02 2ax 得 a v2 v 2x2025 1002 150m/s2 0.25 m/ s2，列车停止需要的时 间 t0 v 5s 20 s，就 30 s 内前进的距离等于20 s 内前进的距离x v t 12 5 200a 0.250at02m 10.25 400
27、m 50 m， A 正确27(2021 田家炳中学期初)光滑固定斜面长为L，物体从斜面顶端由静止开头匀加速下滑，当物体时，它沿斜面下滑的距离是的速度是到达斜面底端速度的1() 3119A. LB. L6LC.1LD.333答案A( v) 2 2aL ，解析设物体沿斜面下滑的加速度为a，物体到达斜面底端的速度为v，就有 v 2 2aL13第 10 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -L ，A 正确联立可得L 198(2021 淮安中学期初)小船匀速逆流而上，经过桥下时箱子落水了(箱子落水后速度立刻与水
28、速相 同)，船连续前进一段时间后才发觉，并立刻调头以相同的静水船速顺流而下，从发觉后经过1 h在下游距桥7.2 km 处追上，就河水流淌速度为()A 7.2 km /hB 3.6 km/ hC 1.8 km/hD条件不足，无法确定答案B9(2021 扬州中学月考 ) 一辆警车在平直的大路上以40 m/s 的速度行驶，现要求在到达前方某地时 的速度也为40m/ s，有三种行进方式：a.始终匀速直线运动；b.先匀减速再匀加速；c.先匀加速再 匀减速，就 ()A a 种方式先到达B b 种方式先到达C c 种方式先到达D条件不足，无法确定答案C解析v t 图象的斜率大小等于加速度大小，图线与时间轴所
29、围“ 面积 ” 等于位移， 三种方式末速度相等，作出v t 图象如下列图，由于到达某地点时三种方式的位移大小相等、速度大小相等，由图象看出c 种方式所用时间最短，就c 种方式先到达10 (2021 徐州市第三中学月考)一名消防队员在模拟训练中，沿着长为12 m 的直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假如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 2 C加速与减速运动过程的平均速度之比为21 D加速与减速运动过程的位移之比为1 4答案B解析设
30、下滑过程中的最大速度为v ，就消防队员下滑的总位移：v t1 v t2 x，解得最大速度：v222x 2x 2 12m/s 8 m/ s，故 A 错误；设加速与减速过程的时间分别为t、t ，加速度大小t1 t2t312分别为 a1、a2，就 v a1t1 ，v a2t 2，解得： t1 t 2 a2a11 2，故 B 正确；依据平均速度的推论第 11 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -知， v v，就平均速度之比为1 1，故 C 错误；由于平均速度之比为1 1，加速和减速的时间2之比为 12，就加
31、速和减速的位移之比为1 2，故 D 错误11(2021 泰州中学调研)随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显分析交通违法事例，将警示我们遵守交通法规，珍爱生命某路段机动车限速为15 m/s ，一货车严峻超载后的总质量为5.0104 kg ，以 15 m/ s 的速度匀速行驶发觉红灯时司机刹车，货车即做匀减速直线运动，加速度大小为 5 m/s 2.已知货车正常装载后的刹车加速度大小为10 m/ s2.(1)求此货车在超载及正常装载情形下的刹车时间之比；(2)求此货车在超载及正常装载情形下的刹车距离分别是多大；(3)如此货车不仅超载而且以20 m/s 的速度超速行驶，就刹车距离又是多少？设此情
32、形下刹车加速度仍为 5 m/ s2.答案(1)2 1(2)22.5 m11.25 m(3)40 m解析(1) 该货车刹车时做匀减速直线运动，依据速度时间公式，正常装载时：0 v0 a1t1超载时： 0v 0 a2t 2解得 t1t2a21 a12即此货车在超载及正常装载情形下的刹车时间之比为2 1.(2)该货车刹车时做匀减速直线运动，依据速度位移公式，0正常装载时：0 v2 2( a1)x1超载时： 0v2 2(a02)x2解得 x1 11.25 m， x2 22.5 m即此货车在超载时的刹车距离是22.5 m，正常装载情形下的刹车距离是11.25 m.(3)该货车刹车时做匀减速直线运动，依据
33、速度位移公式，有0 v 0 2 2( a2)x3解 得 x3 40 m即此货车在超载而且以20 m/s 的速度超速行驶时，刹车距离是40 m.12.(2021 淮安中学期初)如图 3 所示，一物体以4 m/s 的速度滑上光滑固定斜面，途经A、B 两点，已知它在A 点时的速度是B 点时的 2 倍，由 B 点再经 0.5 s 物体滑到斜面顶端C，速度恰好减至为零， A、B 间相距 0.75 m求：图 3(1)物体运动的加速度大小；(2)斜面的长度；(3)物体由底端滑至B 点所需时间答案(1)2 m/s 2(2)4 m(3)1.5 s解析(1) 物体的运动可看做是由C 开头初速度为0、沿斜面对下匀加
34、速直线运动的逆向运动，v 第 12 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -at， t 0.5 s， v 2v， 就 t 1 s， x 12 12，代入数据解得a 2 m/s2.BCABACABatAC 2atBC 2(2)设斜面长度为l ，就 v 022al解 得 l 4 m(3)设物体由底端滑至B 点所需时间为t， 由题意可知，v0 at 总t 总 tBC t代入数据解得t 1.5 s.第 13 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -第 14 页，共 15 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -