2022届高三物理大一轮复习-第1章-第2节-匀变速直线运动的规律及应用-教学讲义-.docx
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1、其次节匀变速直线运动的规律及应用一、匀变速直线运动的基本规律1速度与时间的关系式:vv0at.2位移与时间的关系式:xv0tat2.3位移与速度的关系式:v2v2ax.1.(单选)(2021高考广东卷)某航母跑道长200 m,飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s2,起飞需要的最低速度为50 m/s.那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为()A5 m/sB10 m/sC15 m/s D20 m/s解析:选B.飞机在滑行过程中,做匀加速直线运动,依据速度与位移的关系v2v2ax解决问题由题知,v50 m/s,a6 m/s2,x200 m,依据v2v2ax得借助弹射系统飞机获得的
2、最小初速度v0 m/s10 m/s.故选项B正确二、匀变速直线运动的推论1平均速度公式:v.2位移差公式:xx2x1x3x2xnxn1aT2.可以推广到xmxn(mn)aT2.3初速度为零的匀加速直线运动比例式(1)1T末,2T末,3T末瞬时速度之比为:v1v2v3vn123n.(2)1T内,2T内,3T内位移之比为:x1x2x3xn12232n2.(3)第一个T内,其次个T内,第三个T内位移之比为:xxxxn135(2n1)(4)通过连续相等的位移所用时间之比为:t1t2t3tn1(1)()()2.(单选)(2021佛山模拟)如图所示,一小球从A点由静止开头沿斜面对下做匀变速直线运动,若到达
3、B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则xABxBC等于()A11 B12C13 D14解析:选C.由vBvC12知,tABtBC,由比例法得xABxBC13,故C正确三、自由落体运动和竖直上抛运动的规律1自由落体运动规律(1)速度公式:vgt.(2)位移公式:hgt2.(3)速度位移关系式:v22gh.2竖直上抛运动规律(1)速度公式:vv0gt.(2)位移公式:hv0tgt2.(3)速度位移关系式:v2v2gh.(4)上升的最大高度:h.(5)上升到最大高度用时:t.3.(单选)2022年9月29日,在仁川亚运会跳高竞赛中,卡塔尔选手穆巴沙姆打破亚运32年跳高纪录,夺得金牌假设穆巴沙姆的重
4、心离地面高1.2 m,起跳后身体横着越过了1.96 m的高度据此可估算出他起跳时的竖直速度大约为(取g10 m/s2)()A2 m/s B4 m/sC6 m/s D8 m/s答案:B考点一匀变速直线运动基本公式的应用1速度时间公式vv0at、位移时间公式xv0tat2、位移速度公式v2v2ax,是匀变速直线运动的三个基本公式,是解决匀变速直线运动的基石2匀变速直线运动的基本公式均是矢量式,应用时要留意各物理量的符号,一般规定初速度的方向为正方向,当v00时,一般以a的方向为正方向(2022高考新课标全国卷)大路上行驶的两汽车之间应保持确定的平安距离当前车突然停止时,后车司机可以实行刹车措施,使
5、汽车在平安距离内停下而不会与前车相碰通常状况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h的速度匀速行驶时,平安距离为120 m设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5.若要求平安距离仍为120 m,求汽车在雨天平安行驶的最大速度解析设路面干燥时,汽车与地面间的动摩擦因数为0,刹车时汽车的加速度大小为a0,平安距离为s,反应时间为t0,由牛顿其次定律和运动学公式得0mgma0sv0t0式中,m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度设在雨天行驶时,汽车与地面间的动摩擦因数为,依题意有0设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a,平安行驶的最
6、大速度为v,由牛顿其次定律和运动学公式得mgmasvt0联立式并代入题给数据得v20 m/s(72 km/h)答案20 m/s总结提升(1)求解匀变速直线运动的一般步骤(2)应留意的问题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对于刹车类问题,当车速度为零时,停止运动,其加速度也突变为零求解此类问题应先推断车停下所用时间,再选择合适公式求解物体先做匀减速直线运动,速度减为零后又反向做匀加速直线运动,全程加速度不变,可以将全程看做匀减速直线运动,应用基本公式求解1.(单选)一质量为m的滑块在粗糙水平面上滑行,通过频闪照片分析得知,滑块在最初开头2 s内的位
7、移是最终2 s内位移的两倍,且已知滑块最初开头1 s内的位移为2.5 m,由此可求得()A滑块的加速度为5 m/s2B滑块的初速度为5 m/sC滑块运动的总时间为4 sD滑块运动的总位移为4.5 m解析:选D.依据题意可知,滑块做末速度为零的匀减速直线运动,其逆运动是初速度为零的匀加速直线运动,设其运动的总时间为t,加速度为a,设逆运动最初2 s内位移为x1,最终2 s内位移为x2,由运动学公式有x1a22;x2at2a(t2)2,且x22x1;2.5at2a(t1)2,联立以上各式并代入数据可解得a1 m/s2,t3 s,A、C均错误;v0at13 m/s3 m/s,B错误;xat2132
8、m4.5 m,D正确考点二匀变速直线运动推论的应用1推论公式主要是指:v,xaT2,式都是矢量式,在应用时要留意v0与vt、x与a的方向关系2式常与xt结合使用,而式中T表示等时间隔,而不是运动时间有一质点在连续12 s内做匀加速直线运动,在第一个4 s内位移为24 m,在最终4 s内位移为56 m,求质点的加速度大小解析法一:运用运动学基本公式求解依据xv0tat2,有24v04a4256v14a42又由vv0at,有v1v0a8以上三式联立可解得a1 m/s2.法二:利用平均速度公式求解由于已知量有x及t,平均速度可求,故想到利用平均速度公式v,第一个4 s内平均速度等于中间时刻2 s时的
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