《2021届新高考版高考物理一轮复习教师用书：专题一考点2 匀变速直线运动的规律及应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021届新高考版高考物理一轮复习教师用书：专题一考点2 匀变速直线运动的规律及应用（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 考点2匀变速直线运动的规律及应用 39考向1匀变速直线运动规律的理解与应用1.2018浙江4月选考,10,3分如图所示,竖井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面.某一竖井的深度为104 m,升降机运行的最大速度为8 m/s,加速度大小不超过1 m/s2.假定升降机到井口的速度为0,则将矿石从井底提升到井口的最短时间是()A.13 sB.16 sC.21 sD.26 s必备知识:匀变速直线运动的位移规律、速度规律等.关键能力:运动模型的构建能力,匀变速直线运动规律的应用能力.解题指导:认真审题,题目要求将矿石从井底提升到井口时间最短,已知最大速度为8 m/s,加速度最大为1 m/s2.建
2、立运动模型,先由静止加速达到最大速度,后匀速再减速到井口.注意匀变速直线运动规律和限制条件的应用.考向2考查自由落体运动与竖直上抛运动2.2019全国,18,6分如图,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H4所用的时间为t1,第四个H4所用的时间为t2.不计空气阻力,则t2t1满足()A.1t2t12B.2t2t13C.3t2t14D.4t2t1x=218 m,所以,如果按这种方式运动,摩托车进入弯轨道上时的行驶速度将大于20 m/s,不符合题目要求,故摩托车在直轨道上运行时的最大速度应小于40 m/s,才能在进入弯轨道前通过减速使速度减小为20 m/s.
3、因而,该同学的解法不合理.综上所述,摩托车在直轨道上的运动过程应为:从静止开始加速,当速度达到某一值(小于直轨道允许的最大速度)时开始减速,恰好在运动到直轨道末端时速度减至20 m/s.此运动过程的总位移为218 m.解法一基本公式法(利用运动学基本公式求解)匀加速运动的位移x1=12a1t12匀减速运动的位移x2=v2(t-t1)+12a2(t-t1)2x1+x2=x又a1t1=v2+a2(t-t1),整理得t1=a2t+v2a1+a2联立,代入数据,解得t=11 s或t=-16 s(舍去).解法二推论法(利用运动学推论公式求解)匀加速运动的位移x1=v22a1匀减速运动的位移x2=v22-
4、v2-2a2且x1+x2=x,即v22a1+v2-v222a2=218 m代入数据解得v=36 m/s故匀加速运动的时间t1=va1=364 s=9 s,匀减速运动的时间t2=v-v2a2=36-208 s=2 s最短时间t=t1+t2=11 s.解法三图象法(利用v-t图象求解)如图所示,阴影部分面积即摩托车在直轨道上运动的位移的大小x=218 m.x=v2t1+v+v22(t-t1)又v=a1t1=v2+a2(t-t1)由得t1=a2t+v2a1+a2v=a1t1=a1(a2t+v2)a1+a2联立,代入数据,解得t=11 s或t=-16 s(舍去).不合理,理由见解析,正确结果为11 s
5、.1.2020吉林延边开学测试如图所示,已知O、A、B、C为同一直线上的四点,A、B间的距离为l1,B、C间的距离为l2.一物体自O点由静止出发,沿此直线做匀加速直线运动,依次经过A、B、C三点.已知物体通过AB段与BC段所用时间相等,求O与A之间的距离.考法2 多过程运动问题求解2航天飞机降落在平直跑道上,其减速过程可简化为两个匀减速直线运动.航天飞机以水平速度v0着陆后立即打开减速阻力伞,加速度大小为a1,运动一段时间后速度减为v,随后航天飞机在无阻力伞的情况下做匀减速运动直至停止,已知两个匀减速滑行过程的总时间为t,求:(1)第二个减速运动阶段航天飞机运动的加速度大小;(2)航天飞机着陆
6、后滑行的总路程.(1)如图所示,A为航天飞机着陆点,AB、BC分别为两个匀减速运动过程,飞机在C点停下.A到B过程所用的时间t1=v-v0-a1=v0-va1则B到C过程所用的时间t2= t-t1= t-v0-va1B到C过程的加速度大小a2=v-0t2=a1va1t-v0+v.(2)根据运动学基本公式得第一段匀减速运动的位移 x1=v02-v22a1第二段匀减速运动的位移x2=v22a2=v(a1t-v0+v)2a1分析知航天飞机着陆后滑行的总路程x=x1+x2=v02-v22a1+v(a1t-v0+v)2a1=va1t-vv0+v022a1.(1)a1va1t-v0+v(2)va1t-vv
7、0+v022a12.2015江苏高考,5,3分如图所示,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/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() A.关卡2 B.关卡3 C.关卡4 D.关卡5考法3 多物体运动问题求解3一客运列车在平直轨道上匀速行驶,其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性的撞击.坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0 s.在相邻的平行车道上有一列货车,当该旅客经过货车车尾时,货车恰好从静止开始以恒定加速度沿
8、客车行进方向运动.该旅客在此后的20.0 s内,看到恰好有30节货车车厢被他连续超过.已知每根轨道的长度为25.0 m,每节货车车厢的长度为16.0 m,货车车厢间距忽略不计.求:(1)客车运行的速度大小v;(2)货车运行的加速度大小a.(1)设连续两次撞击轨道的时间间隔为t,每根轨道的长度为l,则v=lt 由题意知l=25.0 m,t=10.016-1 s=23 s解得v=37.5 m/s.(2)设货车开始运动后的t=20.0 s内客车行驶的距离为x1,货车行驶的距离为x2,30节货车车厢的总长度L=3016.0 m=480.0 m由运动学公式有x1=vt,x2=12at2,由题意得L=x1
9、-x2联立解得a=1.35 m/s2.(1)37.5 m/s(2)1.35 m/s2特别提醒要关注题目中的关键字眼,充分挖掘题目中的隐含条件,如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等.例如在分析求解本题第(2)问时,要明确两车在时间和空间上的关系,在相等的时间t=20.0 s内,两车运动距离的关系为L=x1-x2.3.2020山东枣庄八中检测甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9 m/s的速度跑完全程,乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的.为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记.在某次练习中,甲在接力区前x0=13.5 m处做了标记,并以v=9 m/s的速度跑
10、到此标记时向乙发出起跑口令,乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲的速度相同时被甲追上,完成交接棒.已知接力区的长度为L=20 m.求:(1)此次练习中乙在接棒前的加速度大小a;(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离x.考法4 竖直上抛运动及自由落体运动问题的分析与求解4每隔0.2 s从同一位置竖直向上抛出一个小球,小球做初速度为6 m/s的竖直上抛运动,假设它们在空中不相碰.第一个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为(取g=10 m/s2,不计空气阻力)A.3B.4C.5D.6分析求解本题时,必须根据情境明确两个问题:(1)要明白第一个小球在上升过程中不会与任何小球相遇,相遇只
11、能发生在其下降过程中;(2)因抛出的各小球运动情况均相同,故在第一个小球在抛出点上方运动的时间内,能抛出多少个小球,第一个小球就可以与多少个小球相遇.由题意可知,小球落回抛出点时,刚好开始抛出的小球不能计入,该题只要求出第一个小球从开始上抛到落回抛出点的时间,就可知道此时空中有多少个小球,即相遇的小球个数.小球做初速度为6 m/s的竖直上抛运动,到达最高点需要的时间为0.6 s,因而当第一个小球回到抛出点时,空中还有5个小球,第一个小球在上升过程中不会遇到任何小球,在下降过程中能遇到已抛出的5个小球,选项C正确.C4.2019浙江模拟,多选建筑工人常常徒手抛砖块,当砖块上升到最高点时,被楼上的
12、师傅接住用以砌墙.若某次以10 m/s的速度从某点竖直向上抛出一个砖块,楼上的师傅没有接住,g取10 m/s2,空气阻力可以忽略,则()A.砖块上升的最大高度为10 mB.经2 s砖块回到抛出点C.砖块回到抛出点前0.5 s时间内通过的距离为3.75 mD.在抛出后的上升过程中,砖块做变减速直线运动考法5 利用图象研究运动问题52018全国,19,6分,多选甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示.已知两车在t2时刻并排行驶.下列说法正确的是A.两车在t1时刻也并排行驶B.在t1时刻甲车在后,乙车在前C.甲车的加速度大小先增大后减小D.乙车的加速度大小
13、先减小后增大本题可巧用逆向思维分析,两车在t2时刻并排行驶,根据题图分析可知在t1t2时间内甲车运动的位移大于乙车运动的位移,所以在t1时刻甲车在后,乙车在前,B正确,A错误;依据v-t图象切线的斜率表示加速度分析出C错误,D正确.BD焦点感悟运用图象描述物体的运动既直观又方便,是高考命题的热点.对图象问题的考查,既有利用图象描述物体的运动问题,也有利用图象分析计算物体的运动问题.特别是利用v-t图象描述两个物体的运动情况的试题,在近年高考命题中频频出现,而且相似度极高.因此研究高考试题,领悟考点要求,可切实取得举一反三之效.求解如下情境转化问题必有所获.5.2018全国,18,6分,多选甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙
