運動學剎車問題++導學案+-2025屆高考物理一輪復習備考

高中物理運動學剎車問題一、運動學剎車問題【模型說明】在做運動學勻變速直線運動有關題目時，很容易碰到有關剎車類型的問題，像汽車剎車運動、火車進站、飛機降落和滑塊在粗糙的水平面上滑行的運動，都是做勻減速運動然后靜止。那么，像這一類情境問題我們統(tǒng)稱為剎車類問題，其本質(zhì)是物體在做單方向的勻減速直線運動，即當物體速度減為0后，不會反向加速而是保持靜止。二、解決有關剎車問題的思路（1）首先確定是剎車問題，剎車問題最重要的一點就是速度變?yōu)榱阋院箪o止，不會返回運動。（2）確定剎車時間，如果汽車剎車是做速度減到零的勻減速直線運動，那么剎車時間t=（Vo表示汽車的初速度，a表示汽車加速度大小）（3）將題目給出的時間T與剎車時間t對比。如果t<T，則帶入t進行有關勻變速直線運動計算；如果t>T，則帶入T進行有關勻變速直線運動計算。三、【解題技巧】因此，在解決這一類題型問題時，為了不掉入“剎車陷阱”，我們應當先求出剎車時間，即汽車減速到0所需的時間。如果題中給出的時間比剎車時間短，則可直接利用公式和計算速度和位移；如果題中給出的時間比剎車時間長，則汽車的末速度直接為0。汽車運動的距離等于剎車距離，即減速到0時所滑行的距離，可利用公式進行計算或者代入剎車時間計算位移。四、剎車問題分類討論的本質(zhì)原因我們在運動學中所學的四個基本公式，適用范圍為勻變速直線運動，也就是說只要是勻變速直線運動，公式才可以適用。對于實際的剎車問題，在車由一定速度變?yōu)榱愕届o止一段時間的過程中，不是做勻變速直線運動，因為靜止后汽車的加速度為零，減速過程中加速度不為零，如果整個過程中你直接代入四個基本公式解題，你就認為了汽車一直在做勻變速直線運動，認為了汽車速度減到零后會倒退，所以在解答有關剎車問題時首先要判斷什么時候汽車停止了，也就是剎車時間。五、【注意事項】剎車問題雖然普遍，但不常在高考中單獨出題，通常是披了一層外衣讓考生防不勝防。例如將剎車問題與追及相遇問題相結(jié)合，或者在木塊沖上斜面等減速運動中暗藏剎車情況（μ>tanθ）。所以同學們在日常做題時一定要多仔細，多思考，多練習，全面分析，綜合考慮，才能在考場上火眼金睛，見得真章。在勻變速直線的實際題目場景里，經(jīng)常會遇到剎車問題（無論是選擇還是計算題），注意剎車這個過程并不是純粹意義上加速度方向和初速度方向不同造成的勻減速運動，因為剎車會在速度大小減小為0時停止相對運動，但純碎的勻減速不會，會繼續(xù)反向加速······6、典型例題講解在平直路面上以24m/s速度勻速行駛的汽車，剎車后做勻減速直線運動，4s末的速度為12m/s,求：

（1）剎車后汽車的加速度；

（2）剎車后汽車6s末的速度大?。?/p>

（3）剎車后汽車10s內(nèi)的位移大小。要想解決運動，就需要公式，因為公式相當于工具。但是在使用工具之前，需要先了解工具。這么多公式，我們需要用哪一個？我們知道了初速度、末速度大小和時間，要求加速度a，直接使用包含以上已知量的公式v=v0+at24m/s=12m/s+a×4sa=-3m/s2（標量和矢量的區(qū)別）題目問的是加速度，而不是加速度大小，加速度是矢量，有方向，所以問加速度相當于問了兩個問題，一個是加速度大小，一個是方向。（同樣這種回答方式也適用于其他矢量，比如力、速度、位移等等）所以要么直接說出加速度方向和初速度方向相反這句話來作為對加速度方向的回答，要么寫個“-”作為對方向的回答。剎車6s后，汽車速度v=v0+at=24-3×6m/s=6m/s，這次問的速度大小，已經(jīng)計算出6m/s了，不需要再說方向了。剎車10s，很多人一看這不簡單嘛，直接上才藝，位移公式一用直接解題。x=v0t+at2/2=24×10-3×102/2m=240-300/2m=240-150m=90m這樣計算咋一看感覺還挺順利，實際上缺少一個驗證環(huán)節(jié)，那就是你得先計算一下汽車剎車后多久會停下來。如果汽車在9s停下來，你給它10s，它會往后倒行一段距離導致位移變小，這個時候的位移和實際場景就不符合了，實際場景的位移就是停下來的位置的位移。計算剎車停止，主要是計算剎車時間v=v0+at所以汽車在第8s末就已經(jīng)剎停了，后面兩秒就靜止不動了。這個時候，你可以使用：x=v0t+at2/2=24×8-3×82/2m=192-192/2m=192-96m=96m也可以使用：v2-v02=2axx=(v2-v02)/2a=(0-242)/(2×-3)m=242/3m=96m所以剎車10s后的位移大小就是96m。同樣問的是位移大小而不是位移，所以不需要回答方向?！九e一反三】：如果最后一問的問題是第8s初的位移呢，你該怎么回答？7、練習1、一汽車的剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作，直至汽車停止，已知從剎車開始，汽車第1s內(nèi)的位移為24m，第4s內(nèi)的位移為1m