第二章 专题强化3　匀变速直线运动规律的综合应用--教科版高中物理必修第一册同步课件+讲义+专练（新教材）

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DIERZHANG第二章专题强化3　匀变速直线运动规律的 综合应用 1.进一步熟练掌握匀变速直线运动的公式。2.会灵活运用所学知识解决匀变速直线运动的综合问题。学习目标 探究重点　提升素养内容索引专题强化练一探究重点　提升素养 (多选)光滑斜面的长度为L，一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端，经历的时间为t，则下列说法正确的是√√√设中间位置的速度为v中，由v2－v02＝2ax，设物体加速度为a，到达中间位置用时t′，1.匀变速直线运动公式的比较2.解答匀变速直线运动问题时巧选公式的基本方法(1)如果题目中无位移x，也不让求x，一般选用速度方程vt＝v0＋at；(2)如果题目中无末速度vt，也不让求vt，一般选用位移公式x＝v0t＋ at2；(3)如果题目中无运动时间t，也不让求t，一般选用导出公式vt2－v02＝2ax。(4)如果题目中给出两段连续相等时间的位移，则一般选用位移差公式Δx＝aT2求加速度，此公式在利用纸带求加速度的实验中得到充分应用。 一物体做匀变速直线运动，在连续相等的两个时间间隔内，通过的位移分别是24 m和64 m，每一个时间间隔为4 s，求物体的初速度和末速度及加速度的大小。(尝试用不同方法求解)答案　1 m/s　21 m/s　2.5 m/s2方法一　基本公式法如图所示，由速度方程有vC＝vA＋a·2T将x1＝24 m，x2＝64 m，T＝4 s代入以上三式解得a＝2.5 m/s2，vA＝1 m/s，vC＝21 m/s方法二　逐差法结合平均速度法由Δx＝aT2可得又由vB＝vA＋aT，vC＝vB＋aT，得：联立解得vA＝1 m/s，vC＝21 m/s方法三　图像法设初速度为vA，则vB＝vA＋a·T，vC＝vA＋a·2T则v－t图像如图所示，由v－t图像的面积求位移，可得上式联立，得vA＝1 m/s，vC＝21 m/s，则a＝2.5 m/s2。 一质点做匀减速直线运动，在第1 s内位移为x1＝6 m，停止运动前的最后1 s内位移为x2＝2 m。求：(1)在整个减速运动过程中质点的位移大小；答案　8 m　设质点做匀减速直线运动的加速度为a，初速度为v0，由于质点停止运动前的最后1 s内位移为x2＝2 m，将最后1 s的过程看成反方向的初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a′＝－a，故a＝－4 m/s2，(2)整个减速过程所用的时间。答案　2 s方法一　将整个过程看成反方向的初速度为零的匀加速直线运动，方法二　根据速度方程vt＝v0＋at (多选)两辆完全一样的汽车正准备从车站朝同一方向发车，已知汽车由静止开始做匀加速直线运动，加速度都为a，经时间t0达到速度v0后匀速行驶，后一辆车在前一辆车刚达到匀速时开始启动，则两车都匀速行驶时两车的距离是√√两车运动的v－t图像如图所示，两车都匀速运动时，两车间的距离等于两v－t图线与t轴所围的面积差，即Δx＝v0t0＝at02，故B、D正确，A、C错误。二专题强化练1.(多选)用相同材料做成的A、B两木块的初速度之比为2∶3，它们以相同的加速度在同一粗糙水平面上沿直线滑行至停止，则它们滑行的A.时间之比为1∶1B.时间之比为2∶3C.距离之比为4∶9D.距离之比为2∶3基础强化练√√123456789101112132.(2022·镇江市丹徒高级中学月考)汽车以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶，某时刻驾驶员发现正前方15 m处的斑马线上有行人，经过0.5 s反应时间后，刹车礼让行人，汽车恰好停在斑马线前。汽车运动的v－t图像如图所示，则汽车刹车时的加速度大小为A.20 m/s2 B.6 m/s2C.5 m/s2 D.4 m/s2√1234567891011121312345678910111213123456789101112133.(多选)物体从静止开始做匀加速直线运动，第3 s内通过的位移是3 m，则A.第3 s内的平均速度是3 m/sB.第1 s内的位移是0.6 mC.前3 s内的位移是6 mD.第2 s内的平均速度是1.8 m/s√√√12345678910111213由比例式关系xⅠ∶xⅡ∶xⅢ＝1∶3∶5，xⅢ＝3 m，则xⅠ＝0.6 m，xⅡ＝1.8 m，前3 s内的位移x3＝xⅠ＋xⅡ＋xⅢ＝5.4 m，故B正确，C错误；123456789101112134.(2023·渭南市瑞泉中学高一期中)如图所示，木块A、B、C并排固定在水平地面上，三木块的厚度比为5∶3∶1，子弹以300 m/s的水平速度射入木块A，子弹在木块中运动时加速度恒定，子弹可视为质点且刚好射穿木块C。下列说法正确的是A.子弹刚好射出木块A时的速度为100 m/sB.子弹在木块A中的运动时间大于在木块B中的运动时间C.子弹在木块B和C中的运动时间相等D.子弹在木块A中的平均速度是在木块C中平均速度的2倍√12345678910111213子弹的末速度为0，把正方向的匀减速直线运动看成反方向的匀加速直线运动，则在连续相等时间内的位移比为1∶3∶5，故子弹在三个木块中的运动时间相等，则由v＝at，可得子弹射出木块A时的速度与子弹的初速度之比为2∶3，故子弹射出木块A时的速度为200 m/s，故A、B错误，C正确；5.(多选)如图所示，一个滑块从斜面顶端A由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动到达底端C，已知AB＝BC，则下列说法正确的是A.滑块到达B、C两点的速度之比为1∶2B.滑块到达B、C两点的速度之比为1∶C.滑块通过AB、BC两段的时间之比为1∶D.滑块通过AB、BC两段的时间之比为( ＋1)∶112345678910111213√√12345678910111213方法一　根据匀变速直线运动的速度位移公式有：v2＝2ax，123456789101112136.(多选)(2022·唐山一中月考)在平直公路上匀速行驶的一辆汽车看到前方有情况发生立即刹车，经5 s停车，在停车前的最后1 s内行驶的距离是2 m，若汽车刹车后做的是匀减速运动，以下说法正确的是A.汽车刹车后的加速度大小为2 m/s2B.汽车刹车后共滑行了50 mC.汽车刹车时的速度大小为10 m/sD.汽车刹车后的平均速度大小为10 m/s12345678910111213√√利用逆向思维法，12345678910111213刹车时的速度大小为v＝at总＝4×5 m/s＝20 m/s，故选项A、C错误；故选项B、D正确。7.如图所示，木块A、B并排且固定在水平桌面上，A的长度是L，B的长度是2L，一颗子弹沿水平方向以v1射入A，以速度v2穿出B，子弹可视为质点，其运动可视为匀变速直线运动，则子弹穿出A时的速度为12345678910111213√123456789101112138.一人从雪坡上匀加速下滑，他依次通过a、b、c三个标志旗，已知xab＝6 m，xbc＝10 m，他通过ab和bc段所用时间都等于2 s，则他通过a、b、c三个标志旗的速度分别是A.va＝2 m/s，vb＝3 m/s，vc＝4 m/sB.va＝2 m/s，vb＝4 m/s，vc＝6 m/sC.va＝3 m/s，vb＝4 m/s，vc＝5 m/sD.va＝3 m/s，vb＝5 m/s，vc＝7 m/s12345678910111213√能力综合练123456789101112139.(多选)(2022·宜昌一中期中)如图所示，物体自O点由静止开始做匀加速直线运动，A、B、C、D为其运动轨迹上的四点，测得AB＝3 m，BC＝4 m。且物体通过AB、BC、CD所用时间相等，则下列说法正确的是A.可以求出物体加速度的大小B.可以求得CD＝5 mC.可求得OA＝3.125 mD.可求得OA＝1.5 m√12345678910111213√12345678910111213设物体做匀加速运动的加速度为a，通过AB、BC及CD的时间均为T，则有Δx＝aT2＝1 m，因不知时间，故无法求a，故A错误；10.(2023·雅安市高一阶段练习)滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图滑雪轨道是由光滑的倾斜轨道AB和粗糙的水平轨道BC组成，B点处为一光滑小圆弧(经过B点前后速度大小不变)，运动员在AB段做匀加速直线运动，BC段做匀减速直线运动；t＝0时运动员从A点由静止开始下滑，最后停在C点。若第2 s末和第6 s末速度大小均为8 m/s，第4 s末速度大小为12 m/s，则A.运动员在第4 s末还没经过B点B.运动员在运动过程中的最大速度为15 m/sC.运动员在第10 s末恰好停在C点D.光滑的倾斜轨道的长度大于粗糙的水平轨道的长度√1234567891011121312345678910111213123456789101112131234567891011121311.乘公交车是学生上学的重要出行方式之一，当汽车快到校门口时，司机往往关闭汽车发动机，让汽车做匀减速直线运动进站，已知关闭发动机后行驶120 m时，速度减小为原来的一半，再行驶8 s静止，求汽车关闭发动机时的速度和关闭发动机后行驶的距离。12345678910111213答案　20 m/s　160 m12345678910111213以汽车初速度方向为正方向，汽车进入站台前做匀减速直线运动，设汽车关闭发动机时的速度为v0，加速度大小为a，12.(2023·宜宾市高一月考)《人民日报》消息，2020年6月17日，中国003号国产航母“中国人民解放军海军福建舰”下水，此航母为首艘弹射型航母，采用平直通长飞行甲板，配置电磁弹射和阻拦装置。现我国共有三艘航母服役，“001辽宁舰”、“002山东舰”和“003福建舰”。其中“002山东舰”的甲板由水平甲板和上翘甲板两部分组成，利用舰载机滑跃式起飞。为方便研究舰载机的起飞过程，将甲板近似为如图所示的轨道，水平轨道AB长125 m。一舰载机从A点由静止出发，经倾斜轨道BC后，以60 m/s的速率在C点起飞。(为方便理解，题中各数据为简化设置，非真实官方数据)12345678910111213(1)当舰载机在水平轨道及倾斜轨道上加速运动的加速度大小分别为10 m/s2、8 m/s2时，求舰载机到达B点时的速度大小及在甲板上运动的总时间；12345678910111213答案　50 m/s　6.25 s　12345678910111213舰载机由静止开始做匀加速直线运动，则vB2＝2a1x1解得vB＝50 m/s，舰载机在水平轨道上有x1＝ a1t12可得t1＝5 s，舰载机在倾斜轨道上有vC－vB＝a2t2可得t2＝1.25 s舰载机在水平和倾斜轨道上总的运动时间t＝6.25 s(2)在“003福建舰”上相同舰载机，经电磁装置弹射由静止以20 m/s2的加速度做匀加速直12345678910111213答案　90 m　3 s经电磁装置弹射后vC2＝2a3x3解得最小长度x3＝90 m又vC＝a3t3可得t3＝3 s。线运动，若起飞速度仍为60 m/s，求平直飞行甲板最小长度及最小长度下舰载机在甲板上的运动时间。1234567891011121313.为了交通安全，在一些道路上会设置橡胶减速带，如图所示。一质量为2×103 kg的汽车正以15 m/s的速度行驶在该平直路段上，在离减速带50 m处司机踩刹车使汽车开始做匀减速直线运动，结果以5 m/s的速度通过减速带，通过后立即以某一加速度加速到原来的速度。汽车可视为质点，减速带的宽度忽略不计。(1)求汽车减速时的加速度大小；尖子生选练答案　2 m/s2　123456789101112汽车做匀减速直线运动，由运动学公式可得vt2－v02＝2a1x1解得a1＝－2 m/s2。1312345678910111213(2)由于减速带的存在，汽车通过这段距离多用的时间为3 s，求通过减速带后汽车加速运动的加速度大小。答案　2.5 m/s2123456789101112汽车做匀减速直线运动，13通过减速带后汽车加速运动的时间为12345678910111213由题意知t1＋t2－(t1′＋t2′)＝ΔtΔt＝3 s联立解得a2＝2.5 m/s2。