2019高考物理二轮复习 专题一 力与运动 第1讲 匀变速直线运动规律的应用学案.doc
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1、1第第 1 1 讲讲 匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用历次选考考情分析考试要求历次选考统计章知识内容 必考加试2015/102016/042016/102017/042017/112018/04质点、参考系和坐标系bb33时间和位移bb1121、42速度cc4、61242运动的描述加速度cc612速度与时间、位移与时间的关系dd2、619195、610自由落体运动cc6649匀变速直线运动的研究伽利略对自由落体运动的研究a考点一考点一 运动学概念的辨析运动学概念的辨析1矢量和标量:矢量既有大小又有方向,运算遵守平行四边形定则;标量只有大小,没有方向,运算遵守代数加减法2位移和路
2、程:位移是从初位置到末位置的有向线段,是矢量;而路程是运动轨迹的长度,是标量3平均速度:2(1) 是定义式,适用于任何运动;vx t(2) 只适用于匀变速直线运动vv0v 24速度与加速度:(1)速度的大小与加速度的大小没有必然联系(2)物体做加速运动还是减速运动,关键是看物体的加速度与速度的方向关系,而不是看加速度的变化情况加速度的大小只反映速度变化(增加或减小)的快慢a和v同向(加速直线运动)Error!a和v反向减速直线运动Error!1矢量和标量(2018湖州、衢州、丽水高三期末)下列物理量中属于矢量的是( )A动能 B速率C时间 D速度变化量答案 D2位移和路程(2018台州市外国语
3、学校期末)出租车载小明到车站接人后返回出发地,司机打出全程的发票如图 1 所示,则此过程中,出租车运动的路程和位移分别是( )图 1A4.3 km,4.3 km B4.3 km,0C0,4.3 km D0,0答案 B解析 由题意可知,出租车返回出发地,故位移为零;由题图可知,出租车经过的路程为4.3 km.3.平均速度(2018台州市外国语学校期末)如图 2 所示,博尔特在北京奥运会男子 100 m决赛和男子 200 m 决赛中分别以 9.69 s 和 19.30 s 的成绩破两项世界纪录,获得两枚金3牌关于他在这两次决赛中的运动情况,下列说法正确的是( )图 2A200 m 决赛中的位移是
4、100 m 决赛中位移的两倍B200 m 决赛中的平均速度约为 10.36 m/sC100 m 决赛中的平均速度约为 10.32 m/sD100 m 决赛中的最大速度约为 20.64 m/s答案 C解析 100 m 决赛,他的运动基本上是直线,位移就是 100 m;而 200 m 决赛,他的运动是曲线(有弯道部分),位移比 200 m 小,选项 A 错误;200 m 决赛轨迹若为直线,其平均速度才约为 10.36 m/s,选项 B 错误;根据平均速度的定义,选项 C 正确;本题并未给出该运动员的瞬时速度,选项 D 错误4质点、时间、平均速度(2018温州市六校期末)某人驾车从“浙江省平阳中学”
5、开往“温州第二高级中学” ,导航地图如图 3 所示,则以下说法错误的是( )图 3A研究汽车在导航图中的位置时,可以把汽车看成质点B根据导航图中的数据可以预估“常规路线”行车的平均速度约为 59.7 km/hC图中显示的“59 分钟”是指时间D途中经过“三都岭隧道” ,进入隧道前路边竖有限速标志 80,指的是车辆经过隧道过程中,瞬时速度不能超过 80 km/h答案 B45速度与加速度如图 4 甲所示,火箭发射时,速度能在 10 s 内由 0 增加到 100 m/s;如图乙所示,汽车以 108 km/h 的速度行驶,急刹车时能在 2.5 s 内停下来,下列说法中正确的是( )图 4A10 s 内
6、火箭的速度改变量为 10 m/sB2.5 s 内汽车的速度改变量为30 m/sC火箭的速度变化比汽车的快D火箭的加速度比汽车的加速度大答案 B解析 10 s 内火箭的速度改变量为 vv2v1100 m/s0100 m/s,故 A 错误;108 km/h30 m/s,2.5 s 内汽车的速度改变量 vv2v1030 m/s30 m/s,故B 正确;根据a得:火箭的加速度为:a1 m/s210 m/s2,汽车的加速度为:a2v t100 10m/s212 m/s2,所以火箭的加速度比汽车的加速度小,火箭的速度变化比汽车的慢,30 2.5故 C、D 错误考点二考点二 匀变速直线运动规律的应用匀变速直
7、线运动规律的应用1解题基本思路:建立物体运动的图景,画出物体运动示意图,并在图上标明相关位置和所涉及的物理量,明确哪些量已知,哪些量未知,然后根据运动学公式的特点恰当选择公式求解2刹车问题的分析:末速度为零的匀减速直线运动问题常用逆向思维法,特别对于刹车问题应先判断车停下所用的时间,再选择合适的公式求解3双向可逆类运动分析:全过程加速度的大小和方向均不变,故求解时可对全过程列式,但需注意x、v、a等矢量的正负及物理意义54平均速度法的应用:在用运动学公式分析问题时,平均速度法常常能使解题过程简化例 1 (2018浙江 4 月选考10)如图 5 所示,竖井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地
8、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( )图 5A13 s B16 s C21 s D26 s答案 C解析 运动分成三段,开始匀加速启动,接下来以 8 m/s 的速度匀速运动,最后匀减速运动到井口加速阶段,t18 s,位移x1at1232 mv a1 2减速阶段与加速阶段对称,t38 s,x332 m匀速阶段:x2(1043232) m40 m,所以t25 sx2 v所以t总t1t2t321 s,所以选 C.6(2018嘉兴市期末)在平直的小区道路上,一毛开着玩具车
9、正以 7.2 km/h 的速度沿直线行驶,突然前方窜出一只小狗,他便马上紧急刹车,如图 6 所示,假设刹车的加速度大小恒定为 0.8 m/s2,则该玩具车在 3 s 内的刹车距离为( )图 6A2.4 m B2.5 mC31.1 m D32.4 m答案 B6解析 v07.2 km/h2 m/s该玩具车匀减速运动的时间t s2.5 sv0 a2 0.8该玩具车在 3 s 内的刹车距离xat22.5 m,故 B 正确1 27一物体以大小为v020 m/s 的初速度沿光滑斜面匀减速向上滑动,当上滑 3 s 时,速度减为v0,再经过多长时间速度变为沿斜面向下的v0( )1 41 4A1 s B2 s
10、C3 s D5 s答案 B8某飞机由静止开始做匀加速直线运动,从运动开始到起飞共前进 1 600 m,所用时间为40 s,则它的加速度大小a和离地时的速度大小v分别为( )A2 m/s2 80 m/s B1 m/s2 40 m/sC1 m/s2 80 m/s D2 m/s2 40 m/s答案 A解析 飞机的位移xt,故飞机离地时的速度大小v m/s80 m/s,飞v 22x t2 1 600 40机的加速度大小a m/s22 m/s2,A 正确v t80 40考点三考点三 自由落体运动规律的应用自由落体运动规律的应用1自由落体运动的特点:(1)v00、ag(方向竖直向下)的匀加速直线运动(2)
11、只有由静止开始的自由下落才是自由落体运动,从中间截取的一段运动应该用初速度不为零的匀变速直线运动的规律求解2自由落体运动的规律:(1)速度公式:vgt.(2)位移公式:hgt2.1 2(3)速度与位移的关系式:v22gh(h为物体下落的高度,不是距离地面的高度)例 2 (2018牌头中学期中)一名攀岩运动员在登上陡峭的峰顶时不小心碰落了一块石块,8 s 后他听到石块落到地面的声音若考虑到声音传播所需的时间,设声音在空气中传播的速度为 340 m/s,则山峰的实际高度值应最接近于(g取 10 m/s2,不计空气阻力)( )7A80 m B160 m C250 m D320 m答案 C解析 若不考
12、虑声音的传播所需的时间,则这个山峰的高度:hgt2 1082 m320 1 21 2m,考虑到声音传播需要一定时间后,石块下落到地面的时间小于 8 s,因此山峰高度比上面算出的值小一些根据上面算出的高度,作为估算,声音传播的时间可取约为t1 h vs0.9 s,因此山峰的实际高度估计约为:hgt2 10(80.9)2 m252 320 3401 21 2m,最接近于 250 m,故 C 正确,A、B、D 错误9(2018宁波市期末)伽利略在研究自由落体运动时,设计了如图 7 所示的斜面实验,下列哪些方法是他在这个实验中采用过的( )图 7A用停表计时B改变斜面倾角,比较各种倾角得到的x与t的平
13、方成正比,然后将斜面实验的结果合理“外推” ,说明自由落体运动是匀变速直线运动C用打点计时器打出纸带进行数据分析D改变斜面倾角,比较各种倾角得到的v与t成正比,然后将斜面实验的结果合理“外推” ,说明自由落体运动是匀变速直线运动答案 B解析 在伽利略时代,没有先进的计时仪器,因此采用的是用水钟计时,故 A 错误;在伽利略时代,科技不够发达,无法直接测定瞬时速度,所以不可能直接得到速度的变化规律,但是伽利略通过数学运算得出结论:如果物体的初速度为零,而且速度随时间的变化是均匀的,则x与t的平方成正比,然后将斜面实验的结果合理“外推” ,说明自由落体运动是匀变速直线运动,故 B 正确,D 错误;在
14、伽利略时代还没有发明打点计时器,故 C 错误10.(2018湖州、衢州、丽水高三期末)图 8 为“探究自由落体运动规律”实验过程中拍摄的频闪照片(照片中的数字是小球落下的距离,单位为 cm),为了根据照片测得当地重力加速度值,一定要记录的是( )8图 8A小球的直径B小球的质量C频闪光源的频率D小球初速度为零的位置答案 C11.(2017嘉兴市 3 月模拟)如图 9 所示,一颗熟透的杨梅从树上自然脱落,下落过程没有受到空气阻力及任何碰撞若此杨梅下落高度约为正常成人身高,则其落地速度约为( )图 9A3.8 m/s B5.8 m/sC8 m/s D10 m/s答案 B解析 正常成人身高约为 1.
15、7 m,杨梅自然脱落,则初速度为零,下落时做自由落体运动,所以落地的速度为v m/s5.8 m/s,故 B 正确2gh2 9.8 1.7考点四考点四 运动学图象的理解运动学图象的理解1关注横坐标、纵坐标(1)确认横坐标、纵坐标对应的物理量各是什么(2)注意横坐标、纵坐标是否从零刻度开始(3)坐标轴物理量的单位也不能忽视2理解斜率、面积和截距的物理意义9(1)图线的斜率:通常能够体现某个物理量的大小、方向及变化情况(2)面积:由图线、横轴,有时还要用到纵轴及图线上的一个点或两个点到横轴的垂线段,所围图形的面积,一般都能表示某个物理量,如vt图象中的面积表示位移,但要注意时间轴下方的面积为负,说明
16、这段位移方向与正方向相反(3)截距:横截距、纵截距3分析交点、转折点、渐近线(1)交点:往往是解决问题的切入点(2)转折点:满足不同的函数关系式,对解题起关键作用(3)渐近线:往往可以利用渐近线求出该物理量的极值或确定它的变化趋势例 3 (201891 高中联盟期中)在某次海试活动中,深海载人潜水器“蛟龙号”(图 10甲)完成海底任务后竖直上浮,假设从上浮速度为v0时开始计时,此后“蛟龙号”匀减速上浮,经过时间t2上浮到海面,速度恰好减为零,其vt图象如图乙所示,下列判断正确的是( )图 10At1时刻“蛟龙号”中的科考实验员正处于超重状态Bt1时刻“蛟龙号”的速度大小为t1v0 t2Ct1时
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