運(yùn)動(dòng)學(xué)剎車問題++導(dǎo)學(xué)案+-2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)備考

高中物理運(yùn)動(dòng)學(xué)剎車問題一、運(yùn)動(dòng)學(xué)剎車問題【模型說明】在做運(yùn)動(dòng)學(xué)勻變速直線運(yùn)動(dòng)有關(guān)題目時(shí)，很容易碰到有關(guān)剎車類型的問題，像汽車剎車運(yùn)動(dòng)、火車進(jìn)站、飛機(jī)降落和滑塊在粗糙的水平面上滑行的運(yùn)動(dòng)，都是做勻減速運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)，即當(dāng)物體速度減為0后，不會(huì)反向加速而是保持靜止。二、解決有關(guān)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(diǎn)就是速度變?yōu)榱阋院箪o止，不會(huì)返回運(yùn)動(dòng)。（2）確定剎車時(shí)間，如果汽車剎車是做速度減到零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，那么剎車時(shí)間t=（Vo表示汽車的初速度，a表示汽車加速度大?。?）將題目給出的時(shí)間T與剎車時(shí)間t對(duì)比。如果t<T，則帶入t進(jìn)行有關(guān)勻變速直線運(yùn)動(dòng)計(jì)算；如果t>T，則帶入T進(jìn)行有關(guān)勻變速直線運(yùn)動(dòng)計(jì)算。三、【解題技巧】因此，在解決這一類題型問題時(shí)，為了不掉入“剎車陷阱”，我們應(yīng)當(dāng)先求出剎車時(shí)間，即汽車減速到0所需的時(shí)間。如果題中給出的時(shí)間比剎車時(shí)間短，則可直接利用公式和計(jì)算速度和位移；如果題中給出的時(shí)間比剎車時(shí)間長(zhǎng)，則汽車的末速度直接為0。汽車運(yùn)動(dòng)的距離等于剎車距離，即減速到0時(shí)所滑行的距離，可利用公式進(jìn)行計(jì)算或者代入剎車時(shí)間計(jì)算位移。四、剎車問題分類討論的本質(zhì)原因我們?cè)谶\(yùn)動(dòng)學(xué)中所學(xué)的四個(gè)基本公式，適用范圍為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，也就是說只要是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，公式才可以適用。對(duì)于實(shí)際的剎車問題，在車由一定速度變?yōu)榱愕届o止一段時(shí)間的過程中，不是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)殪o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(gè)過程中你直接代入四個(gè)基本公式解題，你就認(rèn)為了汽車一直在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，認(rèn)為了汽車速度減到零后會(huì)倒退，所以在解答有關(guān)剎車問題時(shí)首先要判斷什么時(shí)候汽車停止了，也就是剎車時(shí)間。五、【注意事項(xiàng)】剎車問題雖然普遍，但不常在高考中單獨(dú)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(yùn)動(dòng)中暗藏剎車情況（μ>tanθ）。所以同學(xué)們?cè)谌粘Ｗ鲱}時(shí)一定要多仔細(xì)，多思考，多練習(xí)，全面分析，綜合考慮，才能在考場(chǎng)上火眼金睛，見得真章。在勻變速直線的實(shí)際題目場(chǎng)景里，經(jīng)常會(huì)遇到剎車問題（無論是選擇還是計(jì)算題），注意剎車這個(gè)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(yùn)動(dòng)，因?yàn)閯x車會(huì)在速度大小減小為0時(shí)停止相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但純碎的勻減速不會(huì)，會(huì)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(yùn)動(dòng)，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??；

（3）剎車后汽車10s內(nèi)的位移大小。要想解決運(yùn)動(dòng)，就需要公式，因?yàn)楣较喈?dāng)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(gè)？我們知道了初速度、末速度大小和時(shí)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(biāo)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(dāng)于問了兩個(gè)問題，一個(gè)是加速度大小，一個(gè)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(duì)加速度方向的回答，要么寫個(gè)“-”作為對(duì)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(jì)算出6m/s了，不需要再說方向了。剎車10s，很多人一看這不簡(jiǎn)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(jì)算咋一看感覺還挺順利，實(shí)際上缺少一個(gè)驗(yàn)證環(huán)節(jié)，那就是你得先計(jì)算一下汽車剎車后多久會(huì)停下來。如果汽車在9s停下來，你給它10s，它會(huì)往后倒行一段距離導(dǎo)致位移變小，這個(gè)時(shí)候的位移和實(shí)際場(chǎng)景就不符合了，實(shí)際場(chǎng)景的位移就是停下來的位置的位移。計(jì)算剎車停止，主要是計(jì)算剎車時(shí)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(dòng)了。這個(gè)時(shí)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(xí)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