《步步高2015届高考物理一轮复习配套导学案2 匀变速直线运动的规律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《步步高2015届高考物理一轮复习配套导学案2 匀变速直线运动的规律（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学案学案 2 匀变速直线运动的规律匀变速直线运动的规律一、概念规律题组1在公式 vv0at 和 xv0t at2中涉及的五个物理量，除 t 是标量外，其他四个量12 v、v0、a、x 都是矢量，在直线运动中四个矢量的方向都在一条直线中，当取其中一个量的 方向为正方向时，其他三个量的方向与此相同的取正值，与此相反的取负值，若取速度 v0 方向为正方向，以下说法正确的是( ) A匀加速直线运动中 a 取负值 B匀加速直线运动中 a 取正值 C匀减速直线运动中 a 取正值 D无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动 a 都取正值 答案 B 解析 据 vv0at 可知，当 v0与 a 同向时，v 增大；当
2、 v0与 a 反向时，v 减小xv0t at2也是如此，故当 v0取正值时，匀加速直线运动中，a 取正；匀减速直线运动中，12 a 取负，故选项 B 正确 2某运动物体做匀变速直线运动，加速度大小为 0.6 m/s2，那么在任意 1 s 内( ) A此物体的末速度一定等于初速度的 0.6 倍 B此物体任意 1 s 的初速度一定比前 1 s 末的速度大 0.6 m/s C此物体在每 1 s 内的速度变化为 0.6 m/s D此物体在任意 1 s 内的末速度一定比初速度大 0.6 m/s 答案 C 解析 因已知物体做匀变速直线运动，又知加速度为 0.6 m/s2，主要涉及对速度公式的理 解：物体可
3、能做匀加速直线运动，也可能做匀减速直线运动；vv0at 是矢量式匀加速 直线运动 a0.6 m/s2；匀减速直线运动 a0.6 m/s2. 3我国自行研制的“枭龙”战机已在四川某地试飞成功假设该战机起飞前从静止开 始做匀加速直线运动，达到起飞速度 v 所需时间为 t，则起飞前的运动距离为( )Avt B. C2vt D不能确定vt2答案 B解析 因为战机在起飞前做匀加速直线运动，则 x tt t.B 选项正确v0v2v2 4一个做匀加速直线运动的物体，通过 A 点的瞬时速度是 v1，通过 B 点的瞬时速度是 v2，那么它通过 AB 中点的瞬时速度是( )A. B. C. D. v1v22v1v
4、22v2 1v2 22v2 2v2 12答案 C 二、思想方法题组 5如图 1 所示，请回答：图 1(1)图线分别表示物体做什么运动？ (2)物体 3 s 内速度的改变量是多少，方向与速度方向有什么关系？ (3)物体 5 s 内速度的改变量是多少？方向与其速度方向有何关系？ (4)物体的运动加速度分别为多少？方向如何？ (5)两图象的交点 A 的意义 答案 见解析 解析 (1)做匀加速直线运动；做匀减速直线运动 (2)物体 3 s 内速度的改变量 v9 m/s09 m/s，方向与速度方向相同 (3)物体 5 s 内的速度改变量 v(09) m/s9 m/s，负号表示速度改变量与速度 方向相反
5、(4)物体的加速度a13 m/s2，方向与速度方向相同vt9 m/s3 s 物体的加速度a21.8 m/s2，方向与速度方向相反vt9 m/s5 s (5)图象的交点 A 表示两物体在 2 s 时的速度相同 6汽车以 40 km/h 的速度匀速行驶 (1)若汽车以 0.6 m/s2的加速度加速，则 10 s 后速度能达到多少？ (2)若汽车刹车以 0.6 m/s2的加速度减速，则 10 s 后速度减为多少？ (3)若汽车刹车以 3 m/s2的加速度减速，则 10 s 后速度为多少？ 答案 (1)17 m/s (2)5 m/s (3)0 解析 (1)初速度 v040 km/h11 m/s， 加速
6、度 a0.6 m/s2，时间 t10 s. 10 s 后的速度为 vv0at11 m/s0.610 m/s17 m/s.(2)汽车刹车所用时间 t1 s10 s，v0a1110.6 则 v1v0at11 m/s0.610 m/s5 m/s.(3)汽车刹车所用时间 t2 st0，则 t 秒末的速度为零一、匀变速直线运动及其推论公式的应用 1两个基本公式 (1)速度公式：vv0at(2)位移公式：xv0t at212 两个公式中共有五个物理量，只要其中三个物理量确定之后，另外两个就确定了原则 上应用两个基本公式中的一个或两个联立列方程组，就可以解决任意的匀变速直线运动问 题 2常用的推论公式及特点
7、 (1)速度位移公式 v2v 2ax，此式中不含时间 t；2 0(2)平均速度公式 v ，此式只适用于匀变速直线运动，式中不含有时间 t 和加vt2v0v2速度 a； ，可用于任何运动vxt (3)位移差公式 xaT2，利用纸带法求解加速度即利用了此式 (4)初速度为零的匀加速直线运动的比例式的适用条件：初速度为零的匀加速直线运 动 3无论是基本公式还是推论公式均为矢量式，公式中的 v0、v、a、x 都是矢量，解题 时应注意各量的正负一般先选 v0方向为正方向，其他量与正方向相同取正值，相反取负 值 【例 1】 (2010湖南24)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了 100 m 和 200 m
8、 短跑项 目的新世界纪录，他的成绩分别是 9.69 s 和 19.30 s假定他在 100 m 比赛时从发令到起跑 的反应时间是 0.15 s，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动.200 m 比赛时，反 应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与 100 m 比赛时相同，但由于弯道和体力等 因素的影响，以后的平均速率只有跑 100 m 时最大速率的 96%.求： (1)加速所用时间和达到的最大速率； (2)起跑后做匀加速运动的加速度(结果保留两位小数) 答案 (1)1.29 s 11.24 m/s (2)8.71 m/s2 解析 (1)设加速所用时间为 t(以 s 为单位)，匀速运动
9、时的速度为 v(以 m/s 为单位)，则有vt(9.690.15t)v10012vt(19.300.15t)0.96v20012由式得 t1.29 s v11.24 m/s (2)设加速度大小为 a，则a 8.71 m/s2vt 规范思维 (1)对于物体的直线运动，画出物体的运动示意图(如下图)，分析运动情况， 找出相应的规律，是解题的关键(2)本题表示加速阶段的位移，利用了平均速度公式 ，平均速度 还等于 v .公式vv0v2vt2 特点是不含有加速度，且能避开繁琐的计算，可使解题过程变得非常简捷 针对训练 1 (2009江苏7)如图 2 所示，以 8 m/s 匀速行驶的汽车即将通过路口，绿
10、灯 还有 2 s 将熄灭，此时汽车距离停车线 18 m该车加速时最大加速度大小为 2 m/s2，减速时 最大加速度为 5 m/s2.此路段允许行驶的最大速度为 12.5 m/s.下列说法中正确的有( )图 2 A如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 B如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 C如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线 D如果距停车线 5 m 处减速，汽车能停在停车线处 答案 AC解析 如果立即做匀加速直线运动，t12 s 内汽车的位移 x1v0t1 a1t 20 m18 m，122 1 此时汽车的速度 v1v0a1t112 m/
11、sv2 B当物体做匀减速直线运动时，v1v2 C当物体做匀速直线运动时，v1v2 D当物体做匀减速直线运动时，v1x1t1x2t2x3t3x1t1x2t2x3t3C. D若 增大，则 的值减小x1t2 1x2t2 2x3t2 3xt2 答案 BC 7. (2011天津五校联考)如图 5 所示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经 a、b、c、d 到达最高点 e.已知 abbd6 m，bc 1 m，小球从 a 到 c 和从 c 到 d 所用的时 间都是 2 s，设小球经 b、c 时的速度分别为 vb、vc，则( )图 5 Avb m/s Bvc3 m/s8Cde3 m D从 d 到 e 所
12、用时间为 4 s答案 BD 【能力提升】 8(2011上海闸北八中学月考)某动车组列车以平均速度 v 行驶，从甲地到乙地的时间 为 t.该列车以速度 v0从甲地出发匀速前进，途中接到紧急停车命令后紧急刹车，列车停车 后又立即匀加速到 v0，继续匀速前进从开始刹车至加速到 v0的时间是 t0，(列车刹车过程 与加速过程中的加速度大小相等)，若列车仍要在 t 时间内到达乙地则动车组列车匀速运 动的速度 v0应为( )A. B. C. D.vttt0vttt0vtt12t0vtt12t0 答案 C解析 该动车组从开始刹车到加速到 v0所发生的位移大小为t0，依题意，动车组两次v02运动所用的时间相等
13、，即t0t，解得 v0，故正确答案为 C.vtv02t0v0vtt12t09(2010天星调研)航空母舰(Aircraft Carrier)简称“航母” 、 “空母” ，是一种可以供军用 飞机起飞和降落的军舰蒸汽弹射起飞，就是使用一个长平的甲板作为飞机跑道，起飞时一 个蒸汽驱动的弹射装置带动飞机在两秒钟内达到起飞速度，目前只有美国具备生产蒸汽弹射 器的成熟技术某航空母舰上的战斗机，起飞过程中最大加速度 a4.5 m/s2，飞机要达到 速度 v060 m/s 才能起飞，航空母舰甲板长 L289 m，为使飞机安全起飞，航空母舰应以 一定速度航行以保证起飞安全，求航空母舰的最小速度 v 的大小(设飞
14、机起飞对航空母舰 的状态没有影响，飞机的运动可以看做匀加速直线运动) 答案 9 m/s 解析 解法一 若航空母舰匀速运动，以地面为参考系，设在时间 t 内航空母舰和飞机 的位移分别为 x1和 x2，航母的最小速度为 v，由运动学知识得x1vt，x2vt at2，x2x1L，12 v0vat 联立解得 v9 m/s. 解法二 若航空母舰匀速运动，以航空母舰为参考系，则飞机的加速度即为飞机相对航 空母舰的加速度，当飞机起飞时甲板的长度 L 即为两者的相对位移，飞机相对航空母舰的 初速度为零，设航空母舰的最小速度为 v，则飞机起飞时相对航空母舰的速度为(v0v) 由运动学公式可得(v0v)202aL
15、，解得 v9 m/s. 10(2010岳阳模拟)如图 6 所示，某直升飞机在地面上空某高度 A 位置处于静止状态 待命，要求该机 10 时 56 分 40 秒由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动，经过 AB 段加 速后，进入 BC 段的匀速受阅区，11 时准时通过 C 位置，如图 7 所示已知 xAB5 km，xBC10 km.问：图 6图 7 (1)直升飞机在 BC 段的速度大小是多少？ (2)在 AB 段飞机做匀加速直线运动时的加速度大小是多少？ 答案 (1)100 m/s (2)1 m/s2解析 (1)设 BC 段飞机做匀速直线运动的速度大小为 v，运动的时间为 t2.在 AB 段飞机做 匀加速直线运动的时间为 t1，加速度的大小为 a. 对 AB 段，由平均速度公式得到： (v0)/2xAB/t1 对 BC 段，由匀速直线运动的速度公式可得： vxBC/t2 根据飞机 10 时 56 分 40 秒由 A 出发，11 时准时通过 C
