2021高考物理一輪復(fù)習(xí) 第1章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng) 第2講 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律學(xué)案

1、2021高考物理一輪復(fù)習(xí) 第1章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng) 第2講 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律學(xué)案2021高考物理一輪復(fù)習(xí) 第1章 運(yùn)動(dòng)的描述 勻變速直線運(yùn)動(dòng) 第2講 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律學(xué)案年級(jí)：姓名：- 18 -第2講勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律知識(shí)點(diǎn) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其公式1定義和分類(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)：沿著一條直線，且加速度不變的運(yùn)動(dòng)。(2)分類2三個(gè)基本公式(1)速度與時(shí)間關(guān)系式：vv0at。(2)位移與時(shí)間關(guān)系式：xv0tat2。(3)速度與位移關(guān)系式：v2v2ax。3兩個(gè)重要推論(1)物體在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，還等于初末時(shí)刻速度矢量和的一半，即：v。(2)任

2、意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔t內(nèi)的位移之差為一恒量，即：xx2x1x3x2xnxn1at2?？梢酝茝V到xmxn(mn)at2。4初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的五個(gè)推論(1)1t末、2t末、3t末nt末瞬時(shí)速度的比為：v1v2v3vn123n。(2)1t內(nèi)、2t內(nèi)、3t內(nèi)nt內(nèi)位移的比為：x1x2x3xn122232n2。(3)第一個(gè)t內(nèi)、第二個(gè)t內(nèi)、第三個(gè)t內(nèi)第n個(gè)t內(nèi)位移的比為：x1x2x3xn135(2n1)。(4)從靜止開始運(yùn)動(dòng)位移x、2x、3x、nx所用時(shí)間的比為：t1t2t3tn1。(5)從靜止開始通過(guò)連續(xù)相等的位移所用時(shí)間的比為：t1t2t3tn1(1)()()。知識(shí)點(diǎn) 自由落體運(yùn)動(dòng)和豎

3、直上拋運(yùn)動(dòng)1自由落體運(yùn)動(dòng)(1)條件：物體只在重力作用下，從靜止開始的運(yùn)動(dòng)。(2)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：初速度v00，加速度為重力加速度g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(3)基本規(guī)律速度與時(shí)間關(guān)系式：vgt。位移與時(shí)間關(guān)系式：hgt2。速度與位移關(guān)系式：v22gh。(4)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究伽利略通過(guò)邏輯推理的方法推翻了亞里士多德的“重的物體比輕的物體下落快”的結(jié)論。伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究方法是邏輯推理猜想與假設(shè)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證合理外推。這種方法的核心是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理(包括數(shù)學(xué)演算)和諧地結(jié)合起來(lái)。2豎直上拋運(yùn)動(dòng)(1)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：加速度為g，上升階段做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，下降階段做自由落體運(yùn)動(dòng)。(2)基本規(guī)律速度與時(shí)間關(guān)

4、系式：vv0gt。位移與時(shí)間關(guān)系式：hv0tgt2。速度與位移關(guān)系式：v2v2gh。上升的最大高度：h。上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間：t。一 堵點(diǎn)疏通1勻變速直線運(yùn)動(dòng)是加速度均勻變化的直線運(yùn)動(dòng)。()2勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移是均勻增大的。()3在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，中間時(shí)刻的速度一定小于該段時(shí)間內(nèi)位移中點(diǎn)的速度。()4物體由某高度從靜止下落一定做自由落體運(yùn)動(dòng)。()5豎直上拋?zhàn)罡唿c(diǎn)速度為零而加速度不為零。()6豎直上拋的上升階段速度的變化量的方向是向下的。()答案1.2.3.4.5.6.二 對(duì)點(diǎn)激活1(人教版必修1p40t3改編)以18 m/s的速度行駛的汽車，制動(dòng)后做勻減速運(yùn)動(dòng)，在3 s內(nèi)前進(jìn)36 m，則汽

5、車在5 s內(nèi)的位移為()a50 m b.45 m c.40.5 m d.40 m答案c解析根據(jù)xv0tat2得36183a32，即a4 m/s2。汽車停止所需時(shí)間為t s4.5 s5 s，所以4.5 s末汽車停車，5 s內(nèi)的位移x m40.5 m，故c正確。2. (人教版必修1p45t3改編)有一種“傻瓜”照相機(jī)，其光圈(進(jìn)光孔徑)隨被攝物體的亮度自動(dòng)調(diào)節(jié)，而快門(曝光時(shí)間)是固定不變的。為估測(cè)某架“傻瓜”照相機(jī)的曝光時(shí)間，實(shí)驗(yàn)者從某磚墻前的高處使一個(gè)石子自由落下，拍攝石子在空中的照片如圖所示。由于石子的運(yùn)動(dòng)，它在照片上留下了一條模糊的徑跡。已知石子從地面以上2.5 m的高度下落，每塊磚的平均

6、厚度為6 cm，請(qǐng)估算這架照相機(jī)的曝光時(shí)間為()a0.01 s b.0.02 s c.0.1 s d.0.2 s答案b解析解法一：(公式法)圖中ab的實(shí)際長(zhǎng)度為ab0.12 m，a到地面的高度h18.56 cm0.51 m。b到地面的高度h26.56 cm0.39 m，則hoahh11.99 m，hobhh22.11 m。由hoagt得t10.63 s，hobgt得t20.65 s。曝光時(shí)間tt2t10.02 s，故b正確。解法二：(估算法)自由落體運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)的末速度為v6.3 m/s。因?yàn)?.12 m遠(yuǎn)小于1.99 m，故可以近似地將ab段當(dāng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故t0.019 s，故b正確。3(

7、人教版必修1p43t3改編)某型號(hào)的艦載飛機(jī)在航空母艦的跑道上加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的最大加速度為5 m/s2，所需的起飛速度為50 m/s，跑道長(zhǎng)100 m。設(shè)飛機(jī)起飛對(duì)航空母艦的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)有影響，飛機(jī)在跑道上的運(yùn)動(dòng)可以看做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(1)通過(guò)計(jì)算判斷，飛機(jī)能否靠自身的發(fā)動(dòng)機(jī)從艦上起飛？(3.16)(2)為了使飛機(jī)在開始滑行時(shí)就有一定的初速度，航空母艦裝有彈射裝置，對(duì)于該型號(hào)的艦載飛機(jī)，彈射系統(tǒng)必須使它具有多大的初速度？(3.87)答案(1)不能(2)38.7 m/s解析(1)由v2ax得vt10 m/s31.6 m/s。因?yàn)関t0時(shí)，物體正在上升；v0時(shí)，物體在拋出點(diǎn)上方；h0時(shí)，物體在

8、拋出點(diǎn)下方。例2將一個(gè)物體在t0時(shí)刻以一定的初速度豎直向上拋出，t0.8 s時(shí)物體的速度大小變?yōu)? m/s(不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2)，則下列說(shuō)法正確的是()a物體一定是在t3.2 s時(shí)回到拋出點(diǎn)bt0.8 s時(shí)刻物體的運(yùn)動(dòng)方向可能向下c物體的初速度一定是20 m/sdt0.8 s時(shí)刻物體一定在初始位置的下方(1)0.8 s內(nèi)物體速度的改變量是多少？提示：vgt8 m/s。(2)t0.8 s時(shí)物體的速度大小變?yōu)? m/s，此時(shí)速度方向有可能豎直向下嗎？提示：不可能。嘗試解答選a。物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，在0.8 s內(nèi)的速度變化量vgt8 m/s，因?yàn)槌跛俣炔粸榱悖梢灾纓0.8 s時(shí)刻速

9、度的方向一定豎直向上，不可能豎直向下，物體處于拋出點(diǎn)的上方，故b、d錯(cuò)誤。由vv0gt得v016 m/s，則上升到最高點(diǎn)的時(shí)間t11.6 s，則從拋出到回到拋出點(diǎn)的時(shí)間t2t13.2 s，故a正確，c錯(cuò)誤。豎直上拋運(yùn)動(dòng)的重要特性(1)對(duì)稱性：如圖所示，物體以初速度v0豎直上拋，a、b為途中的任意兩點(diǎn)，c為最高點(diǎn)，則：時(shí)間對(duì)稱性：物體上升過(guò)程中從ac所用時(shí)間tac和下降過(guò)程中從ca所用時(shí)間tca相等，同理有tabtba。速度對(duì)稱性：物體上升過(guò)程經(jīng)過(guò)a點(diǎn)的速度與下降過(guò)程經(jīng)過(guò)a點(diǎn)的速度大小相等，方向相反。能量對(duì)稱性：物體從ab和從ba重力勢(shì)能變化量的大小相等，均等于mghab。(2)多解性：在豎直上

10、拋運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)物體經(jīng)過(guò)拋出點(diǎn)上方某一位置時(shí)，可能處于上升階段，也可能處于下落階段，因此這類問(wèn)題可能造成時(shí)間多解或者速度多解，也可能造成路程多解。變式21 科技館中的一個(gè)展品如圖所示，在較暗處有一個(gè)不斷均勻滴水的水龍頭，在一種特殊的間歇閃光燈的照射下，若調(diào)節(jié)間歇閃光間隔時(shí)間正好與水滴從a下落到b的時(shí)間相同，可以看到一種奇特的現(xiàn)象，水滴似乎不再下落，而是像固定在圖中的a、b、c、d四個(gè)位置不動(dòng)，對(duì)出現(xiàn)的這種現(xiàn)象，下列描述正確的是(取g10 m/s2)()a水滴在下落過(guò)程中通過(guò)相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間滿足tabtbctcdb閃光的間隔時(shí)間是 sc水滴在相鄰兩點(diǎn)間的平均速度滿足abbccd149d水滴在各點(diǎn)的

11、速度之比滿足vbvcvd135答案b解析在運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題的解題過(guò)程中，若多個(gè)物體所參與的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完全相同，可將多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為一個(gè)物體的連續(xù)運(yùn)動(dòng)，解答過(guò)程將變得簡(jiǎn)單明了。由題圖可知135，水滴做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由題意知水滴在下落過(guò)程中通過(guò)相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間相等，a錯(cuò)誤；由hgt2可得水滴在下落過(guò)程中通過(guò)相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間為 s，即閃光的間隔時(shí)間是 s，b正確；由知水滴在相鄰兩點(diǎn)間的平均速度滿足abbccd135，c錯(cuò)誤；由vgt知水滴在各點(diǎn)的速度之比滿足vbvcvd123，d錯(cuò)誤。變式22如圖所示是一種較精確測(cè)重力加速度g值的方法：將下端裝有彈射裝置的真空玻璃直管豎直放置，玻璃管足

12、夠長(zhǎng)，小球豎直向上被彈出，在o點(diǎn)與彈簧分離，上升到最高點(diǎn)后返回。在o點(diǎn)正上方選取一點(diǎn)p，利用儀器精確測(cè)得op間的距離為h，從o點(diǎn)出發(fā)至返回o點(diǎn)的時(shí)間間隔為t1，小球兩次經(jīng)過(guò)p點(diǎn)的時(shí)間間隔為t2，求：(1)重力加速度g；(2)當(dāng)o點(diǎn)距離管底部的距離為l0時(shí)，玻璃管的最小長(zhǎng)度。答案(1)(2)l0解析(1)小球從o點(diǎn)上升到最大高度過(guò)程中h1g2小球從p點(diǎn)上升到最大高度過(guò)程中h2g2依據(jù)題意得h1h2h，聯(lián)立解得g。(2)真空管的最小長(zhǎng)度ll0h1，故ll0。考點(diǎn)3勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的求解方法例3目前交警部門開展的“車讓人”活動(dòng)深入人心，如圖所示，司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有行人正通過(guò)人行橫道時(shí)開始做勻減速直線運(yùn)

13、動(dòng)，恰好在停車線處停止運(yùn)動(dòng)。汽車經(jīng)4 s停止，若在第1 s內(nèi)的位移是14 m，則最后1 s內(nèi)的位移是()a3.5 m b.2 m c.1 m d.0該題屬于末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，常采用何種方法處理？提示：逆向思維法結(jié)合比例法。嘗試解答選b。利用“逆向思維法”，把物體的運(yùn)動(dòng)看成逆向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體在相等時(shí)間內(nèi)的位移之比為7531，所以，x12 m，故b正確。1“一畫，二選，三注意”解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題2多過(guò)程問(wèn)題的解題方法(1)問(wèn)題特點(diǎn)一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)包含幾個(gè)階段，各階段的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同，滿足不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，交接處的速度是連接各階段運(yùn)動(dòng)的紐帶。(2)基本思

14、路變式31一個(gè)質(zhì)點(diǎn)正在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用固定的照相機(jī)對(duì)該質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行閃光照相，閃光時(shí)間間隔為1 s，分析照片得到的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)質(zhì)點(diǎn)在第1次、第2次閃光的時(shí)間間隔內(nèi)移動(dòng)了0.2 m；在第3次、第4次閃光的時(shí)間間隔內(nèi)移動(dòng)了0.8 m，由上述條件可知()a質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度是0.6 m/s2b質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度是0.3 m/s2c第1次閃光時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度是0.1 m/sd第2次閃光時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度是0.3 m/s答案b解析由xat2和逐差法可得質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度是0.3 m/s2，a錯(cuò)誤，b正確；第1次、第2次閃光的時(shí)間間隔內(nèi)中間時(shí)刻的速度v0.2 m/s，第1次閃光時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度是v1va(0.20.30.5) m

15、/s0.05 m/s，第2次閃光時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度是v2va(0.20.30.5) m/s0.35 m/s，c、d錯(cuò)誤。變式32(2019西寧第四中學(xué)高三一模)跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演，當(dāng)直升機(jī)懸停在離地面224 m高時(shí)，運(yùn)動(dòng)員離開飛機(jī)做自由落體運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)了5 s后，打開降落傘，展傘后運(yùn)動(dòng)員減速下降至地面，若運(yùn)動(dòng)員落地速度為5 m/s，取g10 m/s2，求運(yùn)動(dòng)員勻減速下降過(guò)程的加速度大小和時(shí)間。答案12.5 m/s23.6 s解析運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng)的位移為hgt21052 m125 m打開降落傘時(shí)的速度為：v1gt105 m/s50 m/s勻減速下降過(guò)程有：vv2a(hh)將v25 m/s、h2

16、24 m代入上式，解得：a12.5 m/s2勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t s3.6 s。 答卷現(xiàn)場(chǎng)1勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題(9分)短跑運(yùn)動(dòng)員完成100 m賽跑的過(guò)程可簡(jiǎn)化為勻加速運(yùn)動(dòng)和勻速運(yùn)動(dòng)兩個(gè)階段。一次比賽中，某運(yùn)動(dòng)員用11.00 s跑完全程。已知運(yùn)動(dòng)員在加速階段的第2 s內(nèi)通過(guò)的距離為7.5 m，求該運(yùn)動(dòng)員的加速度及在加速階段通過(guò)的距離。試卷抽樣評(píng)析指導(dǎo)1.失分點(diǎn)：方程及結(jié)果錯(cuò)誤，扣3分。失分原因：思維不嚴(yán)謹(jǐn)，誤將運(yùn)動(dòng)員在加速的第2 s內(nèi)初速度漏掉。補(bǔ)償建議：強(qiáng)化過(guò)程分析，明確每個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的已知量和未知量，選用正確的公式求解。規(guī)范解答：x1atx1x2a(2t0)2t01 s，解得a5 m/s2

17、2失分點(diǎn)：結(jié)果錯(cuò)誤扣2分。失分原因：由于第一步中的a計(jì)算錯(cuò)誤，直接導(dǎo)致該步計(jì)算加速時(shí)間和位移錯(cuò)誤。規(guī)范解答：把a(bǔ)5 m/s2代入方程解得t加2 sx加10 m3其他可能失分點(diǎn)：誤將題干中第2 s內(nèi)當(dāng)成前2 s得xat2a m/s23.75 m/s24解題過(guò)程中繁瑣的數(shù)學(xué)運(yùn)算可略去，只剩必要的步驟和結(jié)果。高考模擬 隨堂集訓(xùn)1(2019晉冀魯豫中原名校高三第三次聯(lián)考)艦載戰(zhàn)斗機(jī)著艦被稱為“在刀尖上跳舞”，指的是艦載戰(zhàn)斗機(jī)著艦有很大的風(fēng)險(xiǎn)，一旦著艦不成功，飛行員必須迅速實(shí)施“逃逸復(fù)飛”，“逃逸復(fù)飛”是指制動(dòng)掛鉤掛攔阻索失敗后飛機(jī)的復(fù)飛。若某飛行員在一次訓(xùn)練“逃逸復(fù)飛”科目時(shí)，艦載戰(zhàn)斗機(jī)復(fù)飛前的速度為

18、25 m/s，復(fù)飛過(guò)程中的最大加速度為6 m/s2，航母跑道長(zhǎng)為200 m，起飛需要的最小速度為50 m/s。則艦載戰(zhàn)斗機(jī)在跑道上復(fù)飛過(guò)程的最短時(shí)間是()a4.2 s b.5.0 sc7.5 s d.8.0 s答案a解析艦載戰(zhàn)斗機(jī)在復(fù)飛過(guò)程中做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度最大時(shí)復(fù)飛時(shí)間最短，故戰(zhàn)斗機(jī)復(fù)飛的最短時(shí)間為t s4.2 s。故a正確。2(2019全國(guó)卷)如圖，籃球架下的運(yùn)動(dòng)員原地垂直起跳扣籃，離地后重心上升的最大高度為h。上升第一個(gè)所用的時(shí)間為t1，第四個(gè)所用的時(shí)間為t2。不計(jì)空氣阻力，則滿足()a12 b.23c34 d.45答案c解析空氣阻力不計(jì)，運(yùn)動(dòng)員豎直上升過(guò)程做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，位

19、移為h時(shí)的速度為0。逆向觀察，運(yùn)動(dòng)員做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則連續(xù)相等位移所用時(shí)間之比為1(1)()()。由題意知，2，故34，c正確。3(2019湖北襄陽(yáng)三模)(多選)物體從a點(diǎn)由靜止出發(fā)，先以大小為a1的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)到某速度v后，立即以大小為a2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)，速度恰好減為零，所用總時(shí)間為t。若物體以速度v0勻速通過(guò)ab，所用時(shí)間也為t，則下列表達(dá)正確的是()av2v0 b.c. d.答案ab解析由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：xv0tt1t2(t1t2)t，解得v2v0，a正確；由t1，t2得：t，整理得：，b正確，c、d錯(cuò)誤。4(2019四川自貢高三一診)某汽車在高速公路上行駛的速度為108 km/h，司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有障礙物時(shí)，立即采取緊急剎車，其制動(dòng)過(guò)程中的加