人教版 (2019)必修 第一册5 牛顿运动定律的应用习题ppt课件

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题型一　运动学图像的理解和应用x－t图像与v－t图像的比较
　 如图所示，在位移—时间图像和速度－时间图像中，给出四条图线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是(　　)A．图线1表示物体做曲线运动B．x－t图像中t1时刻v1>v2C．v－t图像中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等D．两图像中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动
[解析]　图线1是位移－时间图像，表示物体是做变速直线运动,A错误；x－t图线上某点斜率的绝对值的大小表示速度的大小，B正确；v－t图像中0至t3时间内3和4位移不同，所以平均速度不相等，C错误；t2时刻2开始反向运动，t4时刻4加速度方向变化但运动方向不变,D错误。
[针对训练1]　(多选)如图所示，这是某物体做匀变速直线运动的速度—时间图像，t＝0时物体位于原点。根据图像可知下列说法正确的是(　　)A．物体始终沿正方向运动B．物体先向负方向运动，在t＝2 s后开始向正方向运动C．在t＝2 s前物体位于出发点负方向上，在t＝2 s后位于出发点正方向上D．前4 s内，在t＝2 s时，物体距出发点最远
解析：物体在前2 s内沿负方向运动，后2 s内沿正方向运动，故A错误，B正确；t＝0时物体位于原点，前2 s物体沿负方向运动，t＝2 s时离出发点最远,后沿正方向运动，图线与时间轴围成的面积表示位移，t＝4 s时回到出发点，故0～4 s内物体一直位于出发点负方向，故C错误，D正确。
题型二　应用v－t图像分析追及和相遇问题1．要抓住一个条件、两个关系。(1)一个条件：速度相等。这是两物体是否追上(或相撞)、距离最大、距离最小的临界点，是解题的切入点。(2)两个关系：时间关系和位移关系。通过画示意图找出两物体位移之间的数量关系，是解题的突破口。
2．常用方法(1)物理分析法抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键，认真审题，挖掘题中的隐含条件，建立物体运动关系的图景，并画出运动情况示意图，找出位移关系。
(2)图像法：将两者的v－t图像在同一坐标系中画出,然后利用图像求解。(3)数学极值法：设从开始至相遇时间为t，根据条件列方程，得到关于t的一元二次方程，用判别式进行讨论，若Δ>0，即有两个解，说明可以相遇两次；若Δ＝0，说明刚好追上或相遇；若Δ＜0，说明追不上或不能相遇。
　 (1)在解决追及、相遇类问题时，要紧抓“一图三式”，即过程示意图，时间关系式、速度关系式和位移关系式，另外还要注意最后对解的讨论分析。(2)分析追及、相遇类问题时，要注意抓住题目中的关键字眼，充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等，往往对应一个临界状态，满足相应的临界条件。
　 (多选)(2020·甘肃天水高一期中)甲、乙两车从同一地点沿同一方向出发，如图是甲、乙两车的速度图像，由图可知(　　)A．甲车的加速度大于乙车的加速度B．t1时刻甲、乙两车的速度相等C．t1时刻甲、乙两车相遇D．0～t1时刻，甲车的平均速度大于乙车的平均速度
[解析]　甲车图线的斜率小于乙车图线的斜率，则甲车的加速度小于乙车的加速度，故A错误；由图可知：t1时刻两车速度相等，故B正确；图像的“面积”等于位移，则t1时刻甲的位移大于乙的位移，它们从同一地点出发，则甲在乙的前方，没有相遇，故C错误；由图可知，0～t1时刻，甲车的位移大于乙车，时间相同，故甲车的平均速度大于乙车的平均速度，故D正确。
解析：根据图像可知，0～t1时间内甲、乙都做匀加速直线运动，
图像与坐标轴围成面积代表位移，甲、乙两物体从同一地点开始做直线运动，根据图像可知，在t2时刻，甲、乙的位移相等，则在t2时刻相遇，相遇前甲一直在乙的前面，故C错误，D正确。
题型三　多运动过程问题　 (2020·天津南开中学月考)在一次低空跳伞训练中，当直升机悬停在离地面H＝224 m高处时，伞兵离开飞机做自由落体运动。运动一段时间后，打开降落伞,展伞后伞兵以a＝12.5 m/s2的加速度匀减速下降。为了伞兵的安全，要求伞兵落地速度最大不得超过v＝5 m/s，g取10 m/s2，问：(1)伞兵展伞时，离地面的高度至少为多少？(2)伞兵在空中的最短时间为多少？
[解析]　(1)设伞兵展伞时，离地面的高度至少为h，此时速度为v0，
(2)设伞兵在空中的最短时间为t，伞兵离开飞机做自由落体运动，则有：v0＝gt1，解得：t1＝5 s，
故所求时间为：t＝t1＋t2＝(5＋3.6)s＝8.6 s。[答案]　(1)99 m　(2)8.6 s
[针对训练3]　空间探测器从某一星球表面竖直升空，发动机推力为恒力。探测器升空后发动机因故障突然关闭，探测器升空到落回星球表面的速度随时间变化的图像如图所示，根据图像，求：(1)该探测器在加速上升时的加速度大小及上升的最大高度Hm；(2)探测器落回星球表面的速度大小v；(3)探测器从最大高度到落回星球表面所用的时间t。
解析：(1)在0～10 s内探测器在加速上升，其加速度为
由图得：探测器上升的最大高度为
(2)在10 s后，探测器关闭发动机，其运动过程中的加速度大小为
1．(运动学图像问题)如图所示为A、B两人在同一直线上运动的位移—时间图像，下列关于图像的分析正确的是(　　)A．0～2 s内，A、B两人同向而行B．0～2 s内，A的速度比B的速度大C．0～5 s内，A走的路程比B走的路程多D．0～5 s内，A的位移比B的位移大
解析：位移—时间图像的斜率表示速度，斜率的正负表示速度的方向，所以0～2 s内A斜率为负，即速度沿负方向，B的斜率为正，即速度沿正方向，所以两人运动方向相反，故A错误；根据斜率等于速度，斜率绝对值越大，速度越大，可知0～2 s内A的速度比B的速度小，故B错误；
在前5 s内，B正向运动60 m，静止2 s时间后又负向运动30 m，即B走的总路程为90 m，A走的路程为60 m，故A走的路程比B走的路程少，故C错误；在前5 s内,A的位移大小为xA＝60 m－0＝60 m,B的位移大小为xB＝30 m－0＝30 m，D正确。
2．(用v－t图像分析追及相遇问题)(2020·甘肃天水高一期中)甲、乙两车同时、同地、向同一个方向做直线运动，它们在0～4 s内运动的v－t图像如图所示，由图像可知(　　)A．在第2 s末，两车处于同一位置B．在第2 s末，两车的速度相同C．在0～4 s内，甲的加速度和乙的加速度的大小相等D．在0～4 s内，甲、乙两车相遇两次
解析：由图看出，在前2 s内乙比甲运动得快，在第2 s末两车相距最远，故A错误；在第2 s末，两车的速度相同，均为10 m/s，故B正确；在0～4 s内，甲、乙图线的斜率不同，故加速度大小不相等，故C错误;因图像的“面积”等于物体的位移，可知0～4 s内，在第4 s末两车位移相等，故两车相遇1次，故D错误。
3．(多运动过程问题)一辆长途客车正以v0＝20 m/s的速度匀速行驶，突然，司机看见车的正前方x＝33 m处有一只狗，如图甲所示，司机立即采取制动措施。若从司机看见狗开始计时(t＝0)，长途客车的速度—时间图像如图乙所示。
(1)求长途客车司机从发现狗至客车停止运动的这段时间内前进的距离(假设此过程狗静止不动)。(2)求长途客车制动时的加速度。(3)若狗以v＝4 m/s的速度与长途客车同向且同时(t＝0)奔跑，狗会不会被撞？
负号表示长途客车制动时的加速度方向与初速度方向相反。
而狗通过的位移x2＝v(t1＋t)＝4×(0.5＋3.2) m＝14.8 mx2＋33 m＝47.8 m因为x1＞x2＋33 m，所以狗会被撞。
答案：(1)50 m　(2)5 m/s2，方向与初速度方向相反　(3)会
请做：课后达标 限时训练