新教材物理一轮总复习-第一章运动的描述匀变速直线运动第2讲匀变速直线运动规律学案.docx

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1、第2讲匀变速直线运动规律课 程 标 准能用公式等方法描述匀变速直线运动，理解匀变速直线运动的规律，能运用其解决实际问题素 养 目 标物理观念：形成匀变速直线运动的观念，掌握匀变速直线运动的基本公式和导出公式科学思维：能够建立匀变速直线运动模型，分析实际生活中的运动问题必备知识自主落实一、匀变速直线运动及其公式二、初速度为零的匀加速直线运动的四个重要推论1T末、2T末、3T末、nT末的瞬时速度之比v1v2v3vn_2T内、2T内、3T内、nT内的位移之比x1x2x3xn_3第1个T内、第2个T内、第3个T内、第n个T内的位移之比xxxxn_4从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比t1t2t3t

2、n_走进生活根据道路交通安全法的规定，为了保障通行安全，雾天驾驶机动车在高速公路行驶时，应当降低行驶速度雾天视线受阻，应该打开雾灯(1)机动车做匀加速直线运动时，其在任意两段相等时间内的速度变化量相等()(2)机动车在匀变速直线运动中，中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度()(3)机动车遇到险情刹车做匀减速直线运动直至停止的过程中一共用时nT，则第1个T内、第2个T内、第3个T内第n个T内的位移之比为(2n1)531.()关键能力精准突破考点一匀变速直线运动规律的应用1基本思路2正方向的选定无论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动，通常以初速度v0的方向为正方向；当v00时，一般以加速

3、度a的方向为正方向速度、加速度、位移的方向与正方向相同时取正，相反时取负考向1基本规律的应用例1 2022年冬奥会在2月20日圆满闭幕冰壶是冬奥会中最具有观赏性的项目之一按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动一个运动员以4 m/s的速度投掷冰壶甲，冰壶甲做加速度大小为0.25 m/s2的匀减速直线运动另一个运动员也以4 m/s的速度将冰壶乙投出，冰壶乙滑行4 s后其队友开始在其滑行前方摩擦冰面直至冰壶停下，发现冰壶乙比甲多滑行4.5 m，g取10 m/s2，求：(1)冰壶甲能在冰面上滑行的距离；(2)冰壶乙在摩擦冰面后的加速

4、度大小；(3)冰壶乙运动的平均速度教你解决问题建构模型建立冰壶甲、乙的运动模型画出运动示意图：模型分析冰壶甲做初速度为v04 m/s，加速度大小为a10.25 m/s2的匀减速直线运动，最终速度减为零冰壶乙先在t14 s内做匀减速直线运动，摩擦冰面后，做加速度大小为a2的匀减速运动直到速度减为零试答考向2交通工具的刹停问题例22023广东汕头第一中学月考无人驾驶汽车通过车载传感系统识别道路环境，自动控制车辆安全行驶无人驾驶有很多优点，如从发现紧急情况到车开始减速，无人车需要0.2 s，比人快了1 s人驾驶汽车以某速度匀速行驶，从发现情况到停下汽车的运动距离为44 m，汽车减速过程视为匀减速运动

5、，其加速度大小为10 m/s2.同样条件下，无人驾驶汽车从发现情况到停下的运动距离为()A24 mB26 mC28 mD30 m技法点拨解决刹车类问题的基本思路针对训练1.某款小轿车对紧急制动性能的设计要求是：以20 m/s的速度行驶时，急刹车距离不得超过25 m.在一次紧急制动性能测试中，该款小轿车以某一速度匀速行驶时实行紧急制动，测得制动时间为1.5 s，轿车在制动的最初1 s内的位移为8.2 m，试根据测试结果进行计算来判断这辆轿车的紧急制动性能是否符合设计要求考点二匀变速直线运动的推论及应用考向1位移差公式xaT2的应用例3 一辆汽车行驶在平直公路上，从t0时开始制动，汽车在第1 s、

6、第2 s、第3 s前进的距离分别是9 m、7 m、5 m，如图所示某同学根据题目所提供的信息，猜想汽车在制动后做匀减速直线运动如果他的猜想是正确的，可进一步推断，汽车开始制动时的速度大小为()A4 m/s B6 m/sC8 m/s D10 m/s考向2平均速度公式的应用例42023海南省高三诊断如图所示，一汽车以大小为a的加速度从A沿直线匀加速运动到C，B是AC的中点，汽车通过AB段所用的时间为2t，通过BC段所用的时间为t，则AC段的长度为()Aat2 B2at2C3at2 D6at2考向3比例式的应用例5 钢架雪车也被称为俯式冰橇，是2022年北京冬奥会的比赛项目之一运动员需要俯身平贴在雪

7、橇上，以俯卧姿态滑行比赛线路由起跑区、出发区、滑行区及减速区组成若某次运动员练习时，恰好在终点停下来，且在减速区AB间的运动视为匀减速直线运动运动员通过减速区时间为t，其中第一个时间内的位移为x1，第四个时间内的位移为x2，则x2x1等于()A116 B17C15 D13针 对 训 练2.(逆向思维法的应用)(多选)高铁站台上，5位旅客在各自车厢候车线处候车，若动车每节车厢长为l，动车进站时做匀减速直线运动站在2号候车线处的旅客发现1号车厢经过他所用的时间为t，动车停下时该旅客刚好在2号车厢门口(2号车厢最前端)，如图所示，则()A动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动，经历的时间为tB动

8、车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动，平均速度为C1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为D动车的加速度大小为素养提升 匀变速直线运动中的STSE问题匀变速运动与交通、体育和生活等紧密联系，常见的匀变速直线运动STSE问题有行车安全、交通通行和体育运动等，在解决生活和生产中的实际问题的方法：(1)根据所描述的情景物理过程物理模型(2)分析各阶段的物理量(3)选取合适的匀变速直线运动规律求解典例1(“高铁”)2022湖北卷我国高铁技术全球领先，乘高铁极大节省了出行时间假设两车站W和G间的铁路里程为1 080 km，W和G之间还均匀分布了4个车站列车从W站始发，经停4站后到达终点G.设普通

9、列车的最高速度为108 km/h，高铁列车的最高速度为324 km/h.若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中，加速度大小均为0.5 m/s2，其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动，两种列车在每个车站停车时间相同，则从W到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为()A.6小时25分钟 B6小时30分钟C.6小时35分钟 D6小时40分钟典例2(“交通安全”)驾驶员看见过马路的人，从决定停车，直至右脚刚刚踩在制动器踏板上经过的时间，叫反应时间，在反应时间内，汽车按一定速度匀速行驶的距离称为反应距离；从踩紧踏板(抱死车轮)到车停下的这段距离称为刹车距离；司机从发现情况到汽车完全停下来，汽车所通

10、过的距离叫做停车距离如图所示，根据图中内容，下列说法中正确的是()A.根据图中信息可以求出反应时间B.根据图中信息可以求出汽车的制动力C.匀速行驶的速度加倍，停车距离也加倍D.酒后驾车反应时间明显增加，停车距离不变知识拓展有关汽车行驶的几个概念(1)反应时间：人从发现情况到采取相应的行动经过的时间叫反应时间(2)反应距离：驾驶员发现前方有危险时，必须先经过一段反应时间后才能做出制动动作，在反应时间内汽车以原来的速度行驶，所行驶的距离称为反应距离(3)刹车距离：从制动刹车开始到汽车完全停下来，汽车做匀减速直线运动，所通过的距离叫刹车距离(4)停车距离：反应距离和刹车距离之和就是停车距离(5)安全

11、距离：指在同车道行驶的机动车，后车与前车保持的最短距离，安全距离包含反应距离和刹车距离两部分第2讲匀变速直线运动规律必备知识自主落实一、加速度相同相反vv0atv0tat22ax二、1123n2149n23135(2n1)41(1)()()走进生活答案：(1)(2)(3)关键能力精准突破例1解析：(1)冰壶甲的初速度为v04 m/s，匀减速的加速度大小为a10.25 m/s2，有32 m.(2)冰壶乙先在t14 s内做匀减速直线运动，末速度为v1，位移为x1，v1v0a1t13 m/s位移为x114 m摩擦冰面后，冰壶乙比甲多滑行4.5 m，则乙此后匀减速运动的位移为x2x4.5 mx122.

12、5 m设冰壶乙在摩擦冰面后的加速度大小为a2，则有2a2x2解得a20.2 m/s2.(3)冰壶乙在摩擦冰面后的运动时间为t215 s则冰壶乙全程的平均速度为 m/s1.92 m/s.答案：(1)32 m(2)0.2 m/s2(3)1.92 m/s例2解析：人驾驶汽车时，从发现情况到开始刹车的位移大小为x1v0t1，汽车从刹车到停止运动的时间为t1，则刹车过程有xx1，代入数据解得v020 m/s；无人驾驶汽车从发现情况到开始刹车的位移大小为x2v0.t2，从刹车到停止运动的时间为t2，则刹车过程有x3x2x3答案：A1.解析：v020 m/s，制动距离x025 m时，该小轿车设计的紧急制动加

13、速度大小为a08 m/s2设测得的加速度大小为a，轿车在制动的最初t11 s内的平均速度为v1平均速度v1等于t1中间时刻的瞬时速度，从t1中间时刻到轿车停止运动的时间间隔为t21 s，因此有a联立解得a8.2 m/s2aa0，表明这辆轿车的紧急制动性能符合设计要求解法二求a0同解法一设测得的加速度大小为a，轿车的初速度为v，在制动的最初t11 s内，有x1从小轿车开始制动到停止过程，有0vat解得a8.2 m/s2aa0，表明这辆轿车的紧急制动性能符合设计要求解法三设测得的加速度大小为a，轿车的初速度为v，在制动的最初t11 s内，有x1从小轿车开始制动到停止过程，有0vat解得a8.2 m

14、/s2若该轿车以20 m/s的初速度开始刹车，则刹车距离x24.4 mx25 m，表明这辆轿车的紧急制动性能符合设计要求答案：符合设计要求例3解析：汽车制动的加速度为a m/s22 m/s2，根据xv0tat2，则9 mm，解得v010 m/s，故选D.答案：D例4解析：假设汽车在A点的速度大小为v0，则由速度公式得汽车在B、C两点的速度大小分别为vBv0a2t、vCv0a3t，则汽车通过AB段、BC段的平均速度大小分别为v0at、v0at，所以xAB2t、xBCt，又由题意可知xABxBC，解得v0，所以AC段的长度为xAC3t，解得xAC6at2.答案：D例5解析：由题意知，在减速区AB间

15、的运动视为匀减速直线运动，且最终减为零，将此减速过程由逆向思维，可看作初速度为零的匀加速直线运动，则根据初速度为零的匀加速直线运动，连续相等时间内位移之比为135可知，x2x1之比即为初速度为零的匀加速直线中第一个时间内的位移与第四个时间内的位移之比，即x2x117，故选B.答案：B2解析：采用逆向思维可知，动车连续经过相等的位移所用的时间之比为：1(1)()(2)()，则动车第1节车厢最前端从经过5号旅客到停下所用的时间为第1节车厢经过他用时的2倍，历时2t，故A错误；动车第1节车厢最前端从经过5号旅客到停下总位移为4l，用时2t，则平均速度为，故B正确；由以上逆向思维可知lat2则加速度a

16、并且2a4l，解得v52v1同时又有lt，所以v5，故C正确，D错误答案：BC典例1解析：108 km/h30 m/s，324 km/h90 m/s，由于中间4个站均匀分布，因此节省的总时间相当于在任意相邻两站间节省的时间的5倍，相邻两站间的距离x m2.16105 m，普通列车加速时间t1 s60 s，加速过程的位移x10.5602 m900 m，根据对称性可知加速与减速位移相等，可得匀速运动的时间t2 s7 140 s，同理高铁列车加速时间t1 s180 s，加速过程的位移x10.51802 m8 100 m，根据对称性可知加速与减速位移相等，可得匀速运动的时间t2 s2 220 s，相邻两站间节省的时间t(t22t1)(t22t1)4 680 s，因此总的节省时间t总5t4 6805 s23 400 s6小时30分，故选项B正确答案：B典例2解析：图中知道汽车速度，反应距离，根据xv0t可以求出反应时间，故A正确；由于不知汽车质量，则无法求出汽车的制动力，故B错误；设停车距离x，反应时间为t0.则x，可知匀速行驶的速度加倍，停车距离不是简单的加倍，故C错误；除了反应时间，其他条件不变的情况下，根据公式x，酒后驾车反应时间明显增加，停车距离增加，故D错误答案：A