2022-2023年高考物理一轮复习 匀变速直线运动的规律 (2)课件

这是一份2022-2023年高考物理一轮复习 匀变速直线运动的规律 (2)课件，共51页。PPT课件主要包含了加速度，v0＋at，中间时刻，aT2，23n，v0－gt，－2gh，情境探究，解题的基本思路，答案A等内容，欢迎下载使用。

4．初速度为零的匀变速直线运动的四个推论
12：22：32：…：n2
1：3：5：…：(2n－1)
知识点二　自由落体运动和竖直上抛运动
思考辨析(1)做匀变速直线运动的物体的速度均匀变化．(　　)(2)一物体做匀变速直线运动,某时刻的速度为6 m/s,1 s后速度为反向的10 m/s,则加速度的大小为4 m/s2.(　　)(3)某物体从静止开始做匀加速直线运动,速度由0到v时运动距离是速度由v到2v时运动距离的2倍．(　　)(4)物体从某高度由静止下落,一定做自由落体运动．(　　)(5)做竖直上抛运动的物体在上升过程中,速度变化量的方向是向下的．(　　)
1.一汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统,系统以50 Hz的频率监视前方的交通状况.当车速v≤10 m/s且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时,如果司机未采取制动措施,系统就会立即启动“全力自动刹车”,使汽车避免与障碍物相撞.在上述条件下,若该车在不同路况下的“全力自动刹车”系统产生的加速度取4～6 m/s2之间的某一值,则“全力自动刹车”系统作用的最长时间为多少?
2.某探险者在野外攀岩时,踩落一小石块,约5 s后听到小石块直接落到崖底的声音.探险者离崖底的高度大约是多少?(g取10 m/s2)
3.原地纵跳摸高是篮球和羽毛球运动重要的训练项目.已知质量m=60 kg的运动员原地摸高为2.05 m,比赛过程中,该运动员先下蹲重心下降0.5 m,经过充分调整后,发力跳起摸到了2.85 m的高度.假设运动员起跳时为匀加速运动,该运动员跳离地面时的速度为多少?从开始起跳到双脚落地需要的时间为几秒?(g取10 m/s2)
答案：(1)不能　(2)38.7 m/s
考点一　匀变速直线运动规律的应用师生共研题型1基本公式的应用1．运动学公式中正、负号的规定(1)除时间t外,x、v0、v、a均为矢量,所以需要确定正方向,一般以v0的方向为正方向．与初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取负值,当v0＝0时,一般以加速度a的方向为正方向．(2)五个物理量t、v0、v、a、x必须针对同一匀变速运动过程．
例1 出租车载客后,从10时10分55秒开始做初速度为零的匀加速直线运动,经过10 s时,速度计显示速度为54 km/h.求：(1)这时出租车离出发点的距离；(2)出租车继续做匀加速直线运动,当速度计显示速度为108 km/h时,出租车开始做匀速直线运动.10时12分35秒时计价器里程表示数应为多少千米？(车启动时,计价器里程表示数为零)
[教你解决问题]―→画运动过程示意图,呈现运动情景
例2 一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动,公路边每隔x0＝15 m有一棵树,如图所示,汽车通过A、B两相邻的树用了t1＝3 s,通过B、C两相邻的树用了t2＝2 s,求汽车的加速度大小和通过B树时的速度大小分别为(　　)A．0.5 m/s2　5.5 m/sB．1 m/s2　6.5 m/sC．0.5 m/s2　6.5 m/s D．1 m/s2　5.5 m/s
题型4 比例法的应用例4 质点从静止开始做匀加速直线运动,在第1个2 s、第2个2 s和第5 s内三段位移比为(　　)A．2：6：5 B．2：8：7C．4：12：9 D．2：2：1
解析：质点在从静止开始运动的前5 s内的每1 s内位移之比应为1：3：5：7：9,因此第1个2 s内的位移为(1＋3)＝4份,第2个2 s内的位移为(5＋7)＝12份,第5 s内的位移即为9份,C正确．
题后反思解决匀变速直线运动问题常用的几种物理思维方法：
考点二　自由落体和竖直上抛运动多维探究题型1 自由落体运动
例6 如图所示,屋檐上水滴下落的过程可以近似地看做是自由落体运动．假设水滴从10 m高的屋檐上无初速度滴落,水滴下落到地面时的速度大约为(g取10 m/s2)(　　)A．20 m/s　B．14 m/s C．2 m/s D．1.4 m/s
[考法拓展]　在[例6]中水滴下落过程中经2 m高的窗户所需时间为0.2 s．那么窗户上沿到屋檐的距离为多少？
题型2 竖直上抛运动例7 一个物体从地面上竖直上抛,它两次经过一个较低点A的时间间隔是5 s,两次经过一个较高点B的时间间隔是3 s,不计空气阻力,g取10 m/s2,则A、B之间的距离是(　　)A．80 m B．40 mC．20 m D．无法确定
拓展点　刹车类问题和双向可逆类问题1．刹车类问题中的两点提醒(1)分清运动时间与刹车时间之间的大小关系．(2)确定能否使用逆向思维法,所研究阶段的末速度为零,一般都可应用逆向思维法．2．双向可逆运动的特点这类运动的速度减到零后,以相同加速度反向加速．如竖直上抛、沿光滑斜面向上滑动．
练2　(多选)车让人是一种社会的文明．若某车以10 m/s的速度从远处驶向校门口,此时有一群小学生正在过人行横道,司机立即以5 m/s2的加速度刹车行驶,车刚好在停车线处停下,若司机的反应时间为0.5 s,则下列说法中正确的是(　　)A．司机从看到小学生到汽车停止的时间为2 sB．汽车在整个刹车过程中的平均速度为6 m/sC．司机看到小学生时车头前端距离停车线15 mD．司机看到小学生时车头前端距离停车线10 m
匀变速直线运动中的STSE问题题型1 结合汽车通过ETC通道的情景,考查直线运动中的临界问题典例1 高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离．某汽车以21.6 km/h的速度匀速进入识别区,ETC天线用了0.3 s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好没有撞杆．已知司机的反应时间为0.7 s,刹车的加速度大小为5 m/s2,则该ETC通道的长度约为(　　)A．4.2 m　　　B．6.0 m　　　C．7.8 m　　　D．9.6 m
题型2 以“酒驾”为背景考查匀变速直线运动规律典例2 (多选)酒后驾驶会导致许多安全隐患,这是因为驾驶员的反应时间变长．反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间．下表中“思考距离”是指驾驶员发现情况到采取制动的时间内汽车的行驶距离,“制动距离”是指驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离．(假设汽车制动加速度都相同)
分析上表可知,下列说法正确的是(　　)A．驾驶员正常情况下反应时间为0.5 sB．驾驶员酒后反应时间比正常情况慢0.5 sC．驾驶员采取制动措施后汽车加速度大小为3.75 m/s2D．当车速为25 m/s时,发现前方60 m处有险情,酒驾者不能安全停止
解析：反应时间＝思考距离÷车速,因此正常情况下反应时间为0.5 s,酒后反应时间为1 s,故A、B正确；设汽车从开始制动到停车的位移为x,则x＝x制动－x思考,根据匀变速直线运动公式v2＝2ax,解得a＝7.5 m/s2,C错误；根据表格知,车速为25 m/s时,酒后制动距离为66.7 m>60 m,故不能安全停车,D正确．
题型3 以体育运动为背景考查多过程运动问题典例3 如图所示,甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100 m 接力,他们在奔跑时有相同的最大速度．乙从静止开始全力奔跑需跑出25 m才能达到最大速度,这一过程可看成匀变速直线运动．现在甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全力奔出．若要求乙接棒时奔跑达到最大速度的80%,则：(1)乙在接力区需跑出多少距离？(2)乙应在距离甲多远时起跑？
练1　为了安全,学校校门前马路一般有限速标志．如图所示,为一学校门口前面马路的俯视图．绿灯时,在十字路口A线处有一轿车(可视为质点)从静止开始做匀加速直线运动,轿车的最大启动加速度为10 m/s2.距A线l1＝500 m处有一减速区,减速区宽度l2＝15 m,在减速区能达到的加速度数值足够大．设学校门口限速36 km/h,市区内轿车限速72 km/h.要求轿车从进入减速区时开始减速,减速时视为做匀减速直线运动．在不违规的情况下,试求轿车从A开始启动到学校门口B的最短时间．
练2　强行超车是道路交通安全的极大隐患之一．下图是汽车超车过程的示意图,汽车甲和货车均以36 km/h的速度在路面上匀速行驶,其中甲车车身长L1＝5 m、货车车身长L2＝8 m,货车在甲车前s＝3 m处．若甲车司机开始加速从货车左侧超车,加速度大小为2 m/s2.假定货车速度保持不变,不计车辆变道的时间及车辆的宽度．(1)甲车完成超车至少需要多长时间？(2)若甲车开始超车时,看到道路正前方的乙车迎面驶来,此时二者相距110 m,乙车速度为54 km/h.甲车超车的整个过程中,乙车速度始终保持不变,请通过计算分析甲车能否安全超车．