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2018版高考物理配套课件：第一章 必考计算题1 匀变速直线运动规律的应用
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这是一份2018版高考物理配套课件：第一章 必考计算题1 匀变速直线运动规律的应用，共36页。PPT课件主要包含了课时训练，内容索引，答案90m，解析答案，方法感悟，答案2s，答案225m，题组阶梯突破，答案2t0，答案545s等内容，欢迎下载使用。
匀变速直线运动规律的应用
例1 一辆汽车在高速公路上以30 m/s的速度匀速行驶，由于在前方出现险情，司机采取紧急刹车，刹车加速度的大小为5 m/s2，求：(1)汽车刹车后10 s内滑行的距离.
命题点一 基本公式的应用
由于t0
(3)在汽车停止前3秒内汽车滑行的距离.
代入数据解得：t′＝2 s
解析 此时可将运动看成反向的初速度为零的匀加速直线运动，则有：
应用基本公式解题的“三点”技巧1.机车刹车问题一定要判断是否减速到零后停止.2.位移的求解可用位移公式、位移－速度关系式，而平均速度式x＝ ·t最简单.3.可将末速度为零的匀减速运动逆向看成初速度为零的匀加速运动.
1.一物块(可看成质点)以一定的初速度从一光滑斜面底端A点上滑，最高可滑到C点，已知AB是BC的3倍，如图1所示，已知物块从A至B所需时间为t0，则它从B经C再回到B，需要的时间是多少？
解析 设B→C时间为t1，由对称知C→B的时间也为t1
由xCA＝4xCB得t1＝t0故B→C→B所需时间是2t0.
2.长200 m的列车匀加速通过长1 000 m的隧道，列车刚进隧道时的速度是20 m/s，完全出隧道时速度是24 m/s，求：(1)列车过隧道时的加速度是多大？
答案 0.07 m/s2
(2)通过隧道所用的时间是多少？
3.一小球自O点由静止释放，自由下落依次通过等间距的A、B、C三点，已知小球从A运动到B的时间与从B运动到C的时间分别为0.4 s和0.2 s，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)A、B两点间的距离；(2)小球从O点运动到A点的时间.
解析 设AB、BC间距均为l，小球从O点运动到A点的时间记为t，从A运动到B和从B运动到C的时间分别为t1、t2.
t1＝0.4 s，t2＝0.2 s，代入数据，解①②得：l＝1.2 m，t＝0.1 s.答案 (1) 1.2 m (2) 0.1 s
例2 在一次低空跳伞演练中，当直升机悬停在离地面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12.5m/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5 m/s.(取g＝10 m/s2)求：(1)伞兵展伞时，离地面的高度至少为多少？着地时相当于从多高处自由落下？
命题点二 多运动过程问题
解析 设伞兵展伞时，离地面的高度至少为h，此时速度为v0，则有：v2－v02＝2ah即52－v02＝－2×12.5×h又v02＝2g·(224－h)＝2×10×(224－h)联立解得h＝99 m，v0＝50 m/s以5 m/s的速度落地相当于从h1高处自由落下，即：v2＝2gh1
答案 99 m 1.25 m
(2)伞兵在空中的最短时间为多少？解析 设伞兵在空中的最短时间为t，则有：v0＝gt1
故t＝t1＋t2＝(5＋3.6) s＝8.6 s.
答案 8.6 s
多运动过程问题的分析技巧1.匀变速直线运动涉及的公式较多，各公式相互联系，大多数题目可一题多解，解题时要开阔思路，通过分析、对比，根据已知条件和题目特点适当地拆分、组合运动过程，选取最简捷的解题方法.2.两个过程之间的速度往往是解题的关键.
4.出租车上安装有速度表，计价器里安装有里程表和时间表.出租车载客后，从高速公路入口处驶入高速公路，并从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，速度表显示54 km/h.(1)求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，当速度表显示108 km/h时，出租车开始做匀速直线运动，若时间表显示10时12分35秒，此时计价器里程表示数为多少？(出租车启动时，里程表示数为零)
这时出租车从静止载客开始，已经经历的时间为t2，v2＝at2，得t2＝20 s，这时出租车时间表应显示10时11分15秒.此后出租车做匀速运动，它匀速运动的时间t3应为80 s，通过的位移x3＝v2t3＝30×80 m＝2 400 m，所以10时12分35秒时，计价器里程表应显示x＝x2＋x3＝300 m＋2 400 m＝2 700 m.答案 2 700 m
5.火车由甲地从静止开始以加速度a匀加速运行到乙地.又沿原方向以 的加速度匀减速运行到丙地而停止.若甲、丙相距18 km.车共运行了20 min.求甲、乙两地间的距离及加速度a的值.
解析 设到达乙站时的速度为v，甲站到乙站位移为x，则：v2＝2ax，
而且：x＋x1＝18 km，解得：x＝4.5 km，x1＝13.5 km；对于从甲到丙全程，设总时间为t，有：
答案 4.5 km 0.1 m/s2
6.正以v0＝30 m/s的速度运行中的列车，接到前方小站的请求：在该站停靠1分钟接一位危重病人上车.司机决定以加速度大小a1＝0.5 m/s2匀减速运动到小站，停车1分钟后做大小为a2＝1.5 m/s2的匀加速运动，又恢复到原来的速度运行.求：(1)司机从匀减速运动开始到恢复原来速度共经历的时间t总；(2)司机由于临时停车共耽误了多少时间？
所以，列车恢复到30 m/s所用的时间为：t总＝t1＋t停 ＋t2＝60 s＋60 s＋20 s＝140 s，列车恢复到30 m/s所通过的位移为：x＝x1＋x2＝(900＋300) m＝1 200 m，
列车因停车而耽误的时间为：Δt＝t总－t′＝(140－40) s＝100 s.
答案 (1) 140 s(2) 100 s
1.一个滑雪人质量m＝75 kg，以v0＝2 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝30°，在t＝5 s的时间内滑下的路程x＝60 m，求：(1)滑雪人的加速度；
代入数据，解得：a＝4 m/s2
(2)t＝5 s时滑雪人的速度.
解析 由速度公式，得：v＝v0＋at＝(2＋4×5) m/s＝22 m/s.
2.如图1所示，小滑块在较长的固定斜面顶端，以初速度v0＝2 m/s、加速度a＝2 m/s2沿斜面加速向下滑行，在到达斜面底端前1 s内，滑块所滑过的距离为 L，其中L为斜面长.求滑块在斜面上滑行的时间t和斜面的长度L.
代入数据，解得L＝15 m；t＝3 s.
答案 3 s 15 m
3.一列火车做匀变速直线运动驶来，一人在轨道旁边观察火车运动，发现在相邻的两个10 s内，火车从他跟前分别驶过8节车厢和6节车厢，每节车厢长8 m(连接处长度不计).求：(1)火车的加速度的大小；
答案 0.16 m/s2
解析 由题意知，火车做匀减速直线运动，设火车加速度大小为a，人开始观察时火车速度大小为v0，L＝8 m
Δx＝aT2 ， 8L－6L＝aT2
(2)人开始观察时火车速度的大小.
4.高速公路给人们带来了方便，但是因为在高速公路上行驶的车辆速度大，雾天往往易出现十几辆车追尾持续相撞的事故.某辆轿车在某高速公路上的正常行驶的速度大小v0＝120 km/h，刹车时轿车产生的最大加速度a＝6 m/s2.如果某天有雾，能见度d(观察者能看见最远的静止目标的距离)约为60 m，设司机的反应时间Δt＝0.5 s，为了安全行驶，轿车行驶的最大速度为多少？
解析 设轿车行驶的最大速度为v，司机在反应时间内做匀速直线运动的位移为x1，在刹车匀减速阶段的位移为x2，则：x1＝vΔt①v2＝2ax2②d＝x1＋x2③联立①②③式得：v＝24 m/s＝86.4 km/h，即轿车行驶的最大速度为86.4 km/h.答案 86.4 km/h
5.如图2为某高速公路出口的ETC通道示意图.一汽车驶入ETC车道，到达O点的速度v0＝30 m/s，此时开始减速，到达M时速度减至6 m/s，并以6 m/s的速度匀速通过MN区.已知MN的长度d＝36 m，汽车减速运动的加速度a＝－3 m/s2，求：
(1)O、M间的距离x；
(2)汽车从O到N所用的时间t.
解析 汽车从O到M减速运动，由公式v＝v0＋at1
汽车从O到N的时间t＝t1＋t2＝14 s.
6.一个物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a1＝3 m/s2，经过一段时间t1后速度达到v＝9 m/s，此时，将加速度方向反向，大小变为a2.再经过3t1时间后恰能回到出发点，则：(1)加速度改变前，物体运动的时间t1和位移x1大小分别为多少？
答案 3 s 13.5 m
匀变速直线运动规律的应用
例1 一辆汽车在高速公路上以30 m/s的速度匀速行驶，由于在前方出现险情，司机采取紧急刹车，刹车加速度的大小为5 m/s2，求：(1)汽车刹车后10 s内滑行的距离.
命题点一 基本公式的应用
由于t0
(3)在汽车停止前3秒内汽车滑行的距离.
代入数据解得：t′＝2 s
解析 此时可将运动看成反向的初速度为零的匀加速直线运动，则有：
应用基本公式解题的“三点”技巧1.机车刹车问题一定要判断是否减速到零后停止.2.位移的求解可用位移公式、位移－速度关系式，而平均速度式x＝ ·t最简单.3.可将末速度为零的匀减速运动逆向看成初速度为零的匀加速运动.
1.一物块(可看成质点)以一定的初速度从一光滑斜面底端A点上滑，最高可滑到C点，已知AB是BC的3倍，如图1所示，已知物块从A至B所需时间为t0，则它从B经C再回到B，需要的时间是多少？
解析 设B→C时间为t1，由对称知C→B的时间也为t1
由xCA＝4xCB得t1＝t0故B→C→B所需时间是2t0.
2.长200 m的列车匀加速通过长1 000 m的隧道，列车刚进隧道时的速度是20 m/s，完全出隧道时速度是24 m/s，求：(1)列车过隧道时的加速度是多大？
答案 0.07 m/s2
(2)通过隧道所用的时间是多少？
3.一小球自O点由静止释放，自由下落依次通过等间距的A、B、C三点，已知小球从A运动到B的时间与从B运动到C的时间分别为0.4 s和0.2 s，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)A、B两点间的距离；(2)小球从O点运动到A点的时间.
解析 设AB、BC间距均为l，小球从O点运动到A点的时间记为t，从A运动到B和从B运动到C的时间分别为t1、t2.
t1＝0.4 s，t2＝0.2 s，代入数据，解①②得：l＝1.2 m，t＝0.1 s.答案 (1) 1.2 m (2) 0.1 s
例2 在一次低空跳伞演练中，当直升机悬停在离地面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12.5m/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5 m/s.(取g＝10 m/s2)求：(1)伞兵展伞时，离地面的高度至少为多少？着地时相当于从多高处自由落下？
命题点二 多运动过程问题
解析 设伞兵展伞时，离地面的高度至少为h，此时速度为v0，则有：v2－v02＝2ah即52－v02＝－2×12.5×h又v02＝2g·(224－h)＝2×10×(224－h)联立解得h＝99 m，v0＝50 m/s以5 m/s的速度落地相当于从h1高处自由落下，即：v2＝2gh1
答案 99 m 1.25 m
(2)伞兵在空中的最短时间为多少？解析 设伞兵在空中的最短时间为t，则有：v0＝gt1
故t＝t1＋t2＝(5＋3.6) s＝8.6 s.
答案 8.6 s
多运动过程问题的分析技巧1.匀变速直线运动涉及的公式较多，各公式相互联系，大多数题目可一题多解，解题时要开阔思路，通过分析、对比，根据已知条件和题目特点适当地拆分、组合运动过程，选取最简捷的解题方法.2.两个过程之间的速度往往是解题的关键.
4.出租车上安装有速度表，计价器里安装有里程表和时间表.出租车载客后，从高速公路入口处驶入高速公路，并从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，速度表显示54 km/h.(1)求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，当速度表显示108 km/h时，出租车开始做匀速直线运动，若时间表显示10时12分35秒，此时计价器里程表示数为多少？(出租车启动时，里程表示数为零)
这时出租车从静止载客开始，已经经历的时间为t2，v2＝at2，得t2＝20 s，这时出租车时间表应显示10时11分15秒.此后出租车做匀速运动，它匀速运动的时间t3应为80 s，通过的位移x3＝v2t3＝30×80 m＝2 400 m，所以10时12分35秒时，计价器里程表应显示x＝x2＋x3＝300 m＋2 400 m＝2 700 m.答案 2 700 m
5.火车由甲地从静止开始以加速度a匀加速运行到乙地.又沿原方向以 的加速度匀减速运行到丙地而停止.若甲、丙相距18 km.车共运行了20 min.求甲、乙两地间的距离及加速度a的值.
解析 设到达乙站时的速度为v，甲站到乙站位移为x，则：v2＝2ax，
而且：x＋x1＝18 km，解得：x＝4.5 km，x1＝13.5 km；对于从甲到丙全程，设总时间为t，有：
答案 4.5 km 0.1 m/s2
6.正以v0＝30 m/s的速度运行中的列车，接到前方小站的请求：在该站停靠1分钟接一位危重病人上车.司机决定以加速度大小a1＝0.5 m/s2匀减速运动到小站，停车1分钟后做大小为a2＝1.5 m/s2的匀加速运动，又恢复到原来的速度运行.求：(1)司机从匀减速运动开始到恢复原来速度共经历的时间t总；(2)司机由于临时停车共耽误了多少时间？
所以，列车恢复到30 m/s所用的时间为：t总＝t1＋t停 ＋t2＝60 s＋60 s＋20 s＝140 s，列车恢复到30 m/s所通过的位移为：x＝x1＋x2＝(900＋300) m＝1 200 m，
列车因停车而耽误的时间为：Δt＝t总－t′＝(140－40) s＝100 s.
答案 (1) 140 s(2) 100 s
1.一个滑雪人质量m＝75 kg，以v0＝2 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝30°，在t＝5 s的时间内滑下的路程x＝60 m，求：(1)滑雪人的加速度；
代入数据，解得：a＝4 m/s2
(2)t＝5 s时滑雪人的速度.
解析 由速度公式，得：v＝v0＋at＝(2＋4×5) m/s＝22 m/s.
2.如图1所示，小滑块在较长的固定斜面顶端，以初速度v0＝2 m/s、加速度a＝2 m/s2沿斜面加速向下滑行，在到达斜面底端前1 s内，滑块所滑过的距离为 L，其中L为斜面长.求滑块在斜面上滑行的时间t和斜面的长度L.
代入数据，解得L＝15 m；t＝3 s.
答案 3 s 15 m
3.一列火车做匀变速直线运动驶来，一人在轨道旁边观察火车运动，发现在相邻的两个10 s内，火车从他跟前分别驶过8节车厢和6节车厢，每节车厢长8 m(连接处长度不计).求：(1)火车的加速度的大小；
答案 0.16 m/s2
解析 由题意知，火车做匀减速直线运动，设火车加速度大小为a，人开始观察时火车速度大小为v0，L＝8 m
Δx＝aT2 ， 8L－6L＝aT2
(2)人开始观察时火车速度的大小.
4.高速公路给人们带来了方便，但是因为在高速公路上行驶的车辆速度大，雾天往往易出现十几辆车追尾持续相撞的事故.某辆轿车在某高速公路上的正常行驶的速度大小v0＝120 km/h，刹车时轿车产生的最大加速度a＝6 m/s2.如果某天有雾，能见度d(观察者能看见最远的静止目标的距离)约为60 m，设司机的反应时间Δt＝0.5 s，为了安全行驶，轿车行驶的最大速度为多少？
解析 设轿车行驶的最大速度为v，司机在反应时间内做匀速直线运动的位移为x1，在刹车匀减速阶段的位移为x2，则：x1＝vΔt①v2＝2ax2②d＝x1＋x2③联立①②③式得：v＝24 m/s＝86.4 km/h，即轿车行驶的最大速度为86.4 km/h.答案 86.4 km/h
5.如图2为某高速公路出口的ETC通道示意图.一汽车驶入ETC车道，到达O点的速度v0＝30 m/s，此时开始减速，到达M时速度减至6 m/s，并以6 m/s的速度匀速通过MN区.已知MN的长度d＝36 m，汽车减速运动的加速度a＝－3 m/s2，求：
(1)O、M间的距离x；
(2)汽车从O到N所用的时间t.
解析 汽车从O到M减速运动，由公式v＝v0＋at1
汽车从O到N的时间t＝t1＋t2＝14 s.
6.一个物体从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a1＝3 m/s2，经过一段时间t1后速度达到v＝9 m/s，此时，将加速度方向反向，大小变为a2.再经过3t1时间后恰能回到出发点，则：(1)加速度改变前，物体运动的时间t1和位移x1大小分别为多少？
答案 3 s 13.5 m
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