2013屆高三物理第一輪復(fù)習(xí) 第一章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律導(dǎo)學(xué)案2

1、學(xué)案2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律一、概念規(guī)律題組1在公式vv0at和xv0tat2中涉及的五個(gè)物理量，除t是標(biāo)量外，其他四個(gè)量v、v0、a、x都是矢量，在直線運(yùn)動(dòng)中四個(gè)矢量的方向都在一條直線中，當(dāng)取其中一個(gè)量的方向?yàn)檎较驎r(shí)，其他三個(gè)量的方向與此相同的取正值，與此相反的取負(fù)值，若取速度v0方向?yàn)檎较?，以下說法正確的是()A勻加速直線運(yùn)動(dòng)中a取負(fù)值B勻加速直線運(yùn)動(dòng)中a取正值C勻減速直線運(yùn)動(dòng)中a取正值D無論勻加速直線運(yùn)動(dòng)還是勻減速直線運(yùn)動(dòng)a都取正值答案B解析據(jù)vv0at可知，當(dāng)v0與a同向時(shí)，v增大；當(dāng)v0與a反向時(shí)，v減小xv0tat2也是如此，故當(dāng)v0取正值時(shí)，勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，a取正；勻減速直

2、線運(yùn)動(dòng)中，a取負(fù)，故選項(xiàng)B正確2某運(yùn)動(dòng)物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為0.6 m/s2，那么在任意1 s內(nèi)()A此物體的末速度一定等于初速度的0.6倍B此物體任意1 s的初速度一定比前1 s末的速度大0.6 m/sC此物體在每1 s內(nèi)的速度變化為0.6 m/sD此物體在任意1 s內(nèi)的末速度一定比初速度大0.6 m/s答案C解析因已知物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，又知加速度為0.6 m/s2，主要涉及對(duì)速度公式的理解：物體可能做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，也可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng)；vv0at是矢量式勻加速直線運(yùn)動(dòng)a0.6 m/s2；勻減速直線運(yùn)動(dòng)a0.6 m/s2.3我國自行研制的“梟龍”戰(zhàn)機(jī)已在四川某地試飛成功假

3、設(shè)該戰(zhàn)機(jī)起飛前從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到起飛速度v所需時(shí)間為t，則起飛前的運(yùn)動(dòng)距離為()Avt B. C2vt D不能確定答案B解析因?yàn)閼?zhàn)機(jī)在起飛前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則xttt.B選項(xiàng)正確4一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，通過A點(diǎn)的瞬時(shí)速度是v1，通過B點(diǎn)的瞬時(shí)速度是v2，那么它通過AB中點(diǎn)的瞬時(shí)速度是()A. B. C. D. 答案C二、思想方法題組5如圖1所示，請(qǐng)回答：圖1(1)圖線分別表示物體做什么運(yùn)動(dòng)？(2)物體3 s內(nèi)速度的改變量是多少，方向與速度方向有什么關(guān)系？(3)物體5 s內(nèi)速度的改變量是多少？方向與其速度方向有何關(guān)系？(4)物體的運(yùn)動(dòng)加速度分別為多少？方向如何？(5)兩圖象

4、的交點(diǎn)A的意義答案見解析解析(1)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；做勻減速直線運(yùn)動(dòng)(2)物體3 s內(nèi)速度的改變量v9 m/s09 m/s，方向與速度方向相同(3)物體5 s內(nèi)的速度改變量v(09) m/s9 m/s，負(fù)號(hào)表示速度改變量與速度方向相反(4)物體的加速度a13 m/s2，方向與速度方向相同物體的加速度a21.8 m/s2，方向與速度方向相反(5)圖象的交點(diǎn)A表示兩物體在2 s時(shí)的速度相同6汽車以40 km/h的速度勻速行駛(1)若汽車以0.6 m/s2的加速度加速，則10 s后速度能達(dá)到多少？(2)若汽車剎車以0.6 m/s2的加速度減速，則10 s后速度減為多少？(3)若汽車剎車以3 m/s2

5、的加速度減速，則10 s后速度為多少？答案(1)17 m/s(2)5 m/s(3)0解析(1)初速度v040 km/h11 m/s，加速度a0.6 m/s2，時(shí)間t10 s.10 s后的速度為vv0at11 m/s0.610 m/s17 m/s.(2)汽車剎車所用時(shí)間t1 s10 s，則v1v0at11 m/s0.610 m/s5 m/s.(3)汽車剎車所用時(shí)間t2 s10 s，所以10 s后汽車已經(jīng)剎車完畢，則10 s后汽車速度為零思維提升1勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式都是矢量式，應(yīng)注意各物理量的正負(fù)以及物理量的符號(hào)與公式中加減號(hào)的區(qū)別2一個(gè)勻變速運(yùn)動(dòng)，其時(shí)間中點(diǎn)的速度v1與位移中點(diǎn)的速度v2不同，

6、且不論勻加速還是勻減速總有v1v2.3分析圖象應(yīng)從軸、點(diǎn)、線、面積、斜率等幾個(gè)方面著手軸是指看坐標(biāo)軸代表的物理量，是xt圖象還是vt圖象點(diǎn)是指看圖線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)或者是圖線的折點(diǎn)線是看圖的形狀，是直線還是曲線，通過圖線的形狀判斷兩物理量的關(guān)系，還要通過面積和斜率看圖象所表達(dá)的含義4物體做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，必須考慮減速為零后能否返回，若此后物體停止不動(dòng)，則此后任一時(shí)刻速度均為零，不能用公式vv0at來求速度處理“剎車問題”要先判斷剎車所用的時(shí)間t0.若題目所給時(shí)間tt0，則t秒末的速度為零一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其推論公式的應(yīng)用1兩個(gè)基本公式(1)速度公式：vv0at(2)位移公式：xv0tat2兩個(gè)公

7、式中共有五個(gè)物理量，只要其中三個(gè)物理量確定之后，另外兩個(gè)就確定了原則上應(yīng)用兩個(gè)基本公式中的一個(gè)或兩個(gè)聯(lián)立列方程組，就可以解決任意的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題2常用的推論公式及特點(diǎn)(1)速度位移公式v2v2ax，此式中不含時(shí)間t；(2)平均速度公式v，此式只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，式中不含有時(shí)間t和加速度a；，可用于任何運(yùn)動(dòng)(3)位移差公式xaT2，利用紙帶法求解加速度即利用了此式(4)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的比例式的適用條件：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)3無論是基本公式還是推論公式均為矢量式，公式中的v0、v、a、x都是矢量，解題時(shí)應(yīng)注意各量的正負(fù)一般先選v0方向?yàn)檎较?，其他量與正方向相同取正值，相

8、反取負(fù)值【例1】 (2010湖南24)短跑名將博爾特在北京奧運(yùn)會(huì)上創(chuàng)造了100 m和200 m短跑項(xiàng)目的新世界紀(jì)錄，他的成績分別是9.69 s和19.30 s假定他在100 m比賽時(shí)從發(fā)令到起跑的反應(yīng)時(shí)間是0.15 s，起跑后做勻加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速率后做勻速運(yùn)動(dòng).200 m比賽時(shí)，反應(yīng)時(shí)間及起跑后加速階段的加速度和加速時(shí)間與100 m比賽時(shí)相同，但由于彎道和體力等因素的影響，以后的平均速率只有跑100 m時(shí)最大速率的96%.求：(1)加速所用時(shí)間和達(dá)到的最大速率；(2)起跑后做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度(結(jié)果保留兩位小數(shù))答案(1)1.29 s11.24 m/s(2)8.71 m/s2解析(1)設(shè)加

9、速所用時(shí)間為t(以s為單位)，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為v(以m/s為單位)，則有vt(9.690.15t)v100vt(19.300.15t)0.96v200由式得t1.29 sv11.24 m/s(2)設(shè)加速度大小為a，則a8.71 m/s2規(guī)范思維(1)對(duì)于物體的直線運(yùn)動(dòng)，畫出物體的運(yùn)動(dòng)示意圖(如下圖)，分析運(yùn)動(dòng)情況，找出相應(yīng)的規(guī)律，是解題的關(guān)鍵(2)本題表示加速階段的位移，利用了平均速度公式，平均速度 還等于v.公式特點(diǎn)是不含有加速度，且能避開繁瑣的計(jì)算，可使解題過程變得非常簡捷針對(duì)訓(xùn)練1(2009江蘇7)如圖2所示，以8 m/s勻速行駛的汽車即將通過路口，綠燈還有2 s將熄滅，此時(shí)汽車距離停

10、車線18 m該車加速時(shí)最大加速度大小為2 m/s2，減速時(shí)最大加速度為5 m/s2.此路段允許行駛的最大速度為12.5 m/s.下列說法中正確的有()圖2A如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng)，在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線B如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng)，在綠燈熄滅前通過停車線汽車一定超速C如果立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，在綠燈熄滅前汽車一定不能通過停車線D如果距停車線5 m處減速，汽車能停在停車線處答案AC解析如果立即做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t12 s內(nèi)汽車的位移x1v0t1a1t20 m18 m，此時(shí)汽車的速度v1v0a1t112 m/sv2B當(dāng)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1v2C當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1v2D當(dāng)物體做勻減速直

11、線運(yùn)動(dòng)時(shí)，v1C. D若增大，則的值減小答案BC7. (2011天津五校聯(lián)考)如圖5所示，小球沿足夠長的斜面向上做勻變速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)a、b、c、d到達(dá)最高點(diǎn)e.已知abbd6 m，bc 1 m，小球從a到c和從c到d所用的時(shí)間都是2 s，設(shè)小球經(jīng)b、c時(shí)的速度分別為vb、vc，則()圖5Avb m/s Bvc3 m/sCde3 m D從d到e所用時(shí)間為4 s答案BD【能力提升】8(2011上海閘北八中學(xué)月考)某動(dòng)車組列車以平均速度v行駛，從甲地到乙地的時(shí)間為t.該列車以速度v0從甲地出發(fā)勻速前進(jìn)，途中接到緊急停車命令后緊急剎車，列車停車后又立即勻加速到v0，繼續(xù)勻速前進(jìn)從開始剎車至加速到v0的

12、時(shí)間是t0，(列車剎車過程與加速過程中的加速度大小相等)，若列車仍要在t時(shí)間內(nèi)到達(dá)乙地則動(dòng)車組列車勻速運(yùn)動(dòng)的速度v0應(yīng)為()A. B. C. D.答案C解析該動(dòng)車組從開始剎車到加速到v0所發(fā)生的位移大小為t0，依題意，動(dòng)車組兩次運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間相等，即t0t，解得v0，故正確答案為C.9(2010天星調(diào)研)航空母艦(Aircraft Carrier)簡稱“航母”、“空母”，是一種可以供軍用飛機(jī)起飛和降落的軍艦蒸汽彈射起飛，就是使用一個(gè)長平的甲板作為飛機(jī)跑道，起飛時(shí)一個(gè)蒸汽驅(qū)動(dòng)的彈射裝置帶動(dòng)飛機(jī)在兩秒鐘內(nèi)達(dá)到起飛速度，目前只有美國具備生產(chǎn)蒸汽彈射器的成熟技術(shù)某航空母艦上的戰(zhàn)斗機(jī)，起飛過程中最大加速

13、度a4.5 m/s2，飛機(jī)要達(dá)到速度v060 m/s才能起飛，航空母艦甲板長L289 m，為使飛機(jī)安全起飛，航空母艦應(yīng)以一定速度航行以保證起飛安全，求航空母艦的最小速度v的大小(設(shè)飛機(jī)起飛對(duì)航空母艦的狀態(tài)沒有影響，飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)可以看做勻加速直線運(yùn)動(dòng))答案9 m/s解析解法一若航空母艦勻速運(yùn)動(dòng)，以地面為參考系，設(shè)在時(shí)間t內(nèi)航空母艦和飛機(jī)的位移分別為x1和x2，航母的最小速度為v，由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)得x1vt，x2vtat2，x2x1L，v0vat聯(lián)立解得v9 m/s.解法二若航空母艦勻速運(yùn)動(dòng)，以航空母艦為參考系，則飛機(jī)的加速度即為飛機(jī)相對(duì)航空母艦的加速度，當(dāng)飛機(jī)起飛時(shí)甲板的長度L即為兩者的相對(duì)位移，飛機(jī)

14、相對(duì)航空母艦的初速度為零，設(shè)航空母艦的最小速度為v，則飛機(jī)起飛時(shí)相對(duì)航空母艦的速度為(v0v)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得(v0v)202aL，解得v9 m/s.10(2010岳陽模擬)如圖6所示，某直升飛機(jī)在地面上空某高度A位置處于靜止?fàn)顟B(tài)待命，要求該機(jī)10時(shí)56分40秒由靜止?fàn)顟B(tài)沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過AB段加速后，進(jìn)入BC段的勻速受閱區(qū)，11時(shí)準(zhǔn)時(shí)通過C位置，如圖7所示已知xAB5 km，xBC10 km.問：圖6圖7(1)直升飛機(jī)在BC段的速度大小是多少？(2)在AB段飛機(jī)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小是多少？答案(1)100 m/s(2)1 m/s2解析(1)設(shè)BC段飛機(jī)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小為v，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2.在AB段飛機(jī)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，加速度的大小為a.對(duì)AB段，由平均速度公式得到：(v0)/2xAB/t1對(duì)BC段，由勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式可得：vxBC/t2根據(jù)飛機(jī)10時(shí)56分40