广西专版2023_2024学年新教材高中物理第2章匀变速直线运动的研究习题课一匀变速直线运动规律的应用课件新人教版必修第一册

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习题课一匀变速直线运动规律的应用素养·目标定位课堂·要点解读随 堂 训 练素养·目标定位目 标 素 养1.能用匀变速直线运动的规律解释或解决生活中的具体问题。2.熟练掌握匀变速直线运动的解题方法。3.能理解和应用匀变速直线运动中的各种图像。4.会处理匀变速直线运动中的追及和相遇问题。课堂•要点解读一 处理匀变速直线运动的解题模型和常用方法知识讲解1.解决匀变速直线运动的常用方法。运动学问题的求解一般有多种方法,除了直接套用基本公式求解外,还有其他一些方法,具体如下:2.匀变速直线运动问题的解题模型。 3.匀变速直线运动的关键词转化。 典例剖析【例1】 物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,到达斜面最高点C时速度恰好为零,如图所示,已知物体运动到斜面长度 处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间。答案:t 学以致用1.(多选)(2023·广东翠园中学高一期中)如图所示,从斜面上某一位置先后由静止释放四个小球,相邻两小球释放的时间间隔为0.1 s,某时刻拍下小球所处位置的照片,测出xAB=5 cm, xBC=10 cm,xCD=15 cm。则(　　)A.小球从A点释放B.C点小球速度是A、D点小球速度之和的一半C.B点小球的速度大小为0.75 m/sD.所有小球的加速度大小为5 m/s2答案:CD二 匀变速直线运动的x-t图像和v-t图像知识讲解1.x-t图像与v-t图像的比较。说明:运动学图像,除x-t图像、v-t图像外,还有其他形式的图像,如a-t图像等。2.应用x-t、v-t图像的“六看”。(1)看“轴”:纵、横轴所表示的物理量,特别要注意纵轴是x还是v。(2)看“线”:线反映运动性质,如x-t图像为倾斜直线表示匀速运动,v-t图像为倾斜直线表示匀变速运动。(3)看“斜率”:x-t图像斜率表示速度;v-t图像斜率表示加速度。(4)看“面”,即“面积”:主要看纵、横轴物理量的乘积有无意义。(5)看“截距”:初始条件、初始位置x0或初速度v0。(6)看“特殊值”:如交点,x-t图像交点表示相遇,v-t图像交点表示速度相等(往往是距离变化的临界点)。3.图像的应用分析。直线运动图像问题要根据物理情境中遵循的规律,由图像提取信息和有关数据,根据对应的规律公式对问题做出正确的解答。具体分析过程如下:典例剖析【例2】 (多选)如图所示,x-t图像和v-t图像中,给出四条曲线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时刻物体1的速度大于物体2的速度C.v-t图像中0至t3时间内物体4的平均速度大于物体3的平均速度D.两图像中,t2、t4时刻分别表示物体2、4开始反向运动答案:BC学以致用2.(多选)如图所示的位移(x)—时间(t)图像和速度(v)—时间(t)图像中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是(　　)A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动B.0~t1时间内,甲车通过的路程等于乙车通过的路程C.0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远D.0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等答案:BC三 追及、相遇问题知识讲解1.追及和相遇问题的概述。当两个物体在同一直线上运动时,由于两物体的运动情况不同,因此两物体之间的距离会不断发生变化,这时就会涉及追及、相遇或避免相碰等问题。2.追及相遇问题的两类情况。(1)若后者能追上前者,则追上时,两者处于同一位置,后者的速度一定不小于前者的速度。(2)若后者追不上前者,则当后者的速度与前者速度相等时,两者相距最近。3.追及、相遇问题中的两个关系和一个条件。 4.解题思路。 5.追及、相遇问题常见情况。(1)速度小者追速度大者。(2)速度大者追速度小者。 6.追及、相遇问题的解决方法。 典例剖析【例3】 超载车辆是马路的隐形“杀手”,应严禁上路。一辆超载货车在平直公路上行驶,其位移由数学关系式x=10t(式中位移x单位为m,时间t单位为s)决定。一辆值勤的警车停在公路边,当交警发现从他旁边行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5.5 s后警车启动,并以2.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,但警车的行驶速度必须控制在90 km/h以内。问:(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?(2)警车启动后需多长时间才能追上货车?思路点拨:分析追和被追的两物体,在速度相等(同向运动)时能否追上,以及两者之间的距离出现极值的临界状态,是解题的关键。答案:(1)75 m　(2)12 s方法技巧 学以致用3.(2023·福建闽侯县第一中学高一期中)一辆长途客车正在以v0=90 km/h的速度在城区平直公路上违规超速行驶,突然司机看见车的正前方有一辆电动车,司机立即采取制动措施。若从司机看见电动车开始计时(t=0),客车的v-t图像如图所示,求:(1)客车制动时的加速度大小是多少?(2)客车从司机发现电动车到停止运动的这段时间内前进的距离是多少?(3)若电动车正以v1=5 m/s的速度与长途客车同向行驶,为避免相撞,客车看见电动车时至少相距多远?答案:(1)5 m/s2　(2)75 m　(3)50 m随 堂 训 练1.(2023·山西晋中高一期中)汽车正以6 m/s的速度在平直公路上前进,突然发现前方距离车头10 m处有险情。司机立即刹车,刹车时加速度大小为2 m/s2。从刚刹车到汽车刚停止的过程中,下列说法正确的是(　　)A.汽车减速至停止的时间为5 sB.汽车运动的位移大小为9 mC.汽车停止的位置离险情处还有2 mD.汽车最后1 s的位移大小为2 m答案:B2.(2023·浙江嘉兴高一期中)在某一旅游景区,建有一山坡滑草运动项目。该山坡可看成倾角为θ的斜面,一名游客从O点由静止开始匀加速下滑,途经A、B、C三点,其中xAB=4 m,xBC=6 m。若游客通过AB和BC这两段位移的时间均为2 s,下列说法正确的是(　　)A.加速度的大小为1 m/s2B.B点的速度的大小为2 m/sC.O、A两点之间的距离2.25 mD.OC段的平均速度为2.5 m/s答案:C3.如图所示,一弹射游戏装置由固定在水平面上的弹射器和4个门组成,两相邻门间的距离均为1 m。现滑块(可视为质点)从O点弹出后做匀减速直线运动,全程不与门相碰且恰好停在门4的正下方。已知滑块在门3和4之间滑行的时间为1 s,则下列说法正确的是(　　)答案:C 4.(2023·山西太原高一期中)如图所示,消防员利用消防水带灭火前需将水带铺平拉直,其铺设过程可视为由静止开始做匀加速运动、匀速运动,最后再做匀减速运动直至停下。下列图像可大致描述消防员这一运动过程的是(　　)答案:B 解析:由题意可得,铺设过程可视为由静止开始做匀加速运动、匀速运动,最后再匀减速运动直至停下。x-t图像中斜率代表速度v,则最开始的匀加速过程应该是一段向上开口的抛物线,中间匀速过程应为直线,匀减速运动过程为开口向下的抛物线,最终x保持不变,如图甲所示。故选项A错误。甲 v-t图像中斜率代表加速度,初始是匀加速运动,加速度不变,则图像为一条倾斜直线,匀速过程v不变,匀减速过程加速度为负,则图像为一条向下倾斜的直线,故选项B正确,C错误。a-t图像中,第一阶段为匀加速,则加速度为正的定值,第二阶段加速度为0,第三阶段加速度为负的定值,如图乙所示。故选项D错误。乙5.(多选)(2023·陕西高一期中)A、B两车沿同一平直道路同向行驶,它们的v-t图像如图所示,已知t=0时,两车恰好并排行驶,则在0~10 s内(　　)A.t=2 s时,两车间距离正在减小B.t=6 s时,两车间距离正在减小C.B在A的前方的时长共有8 sD.B在A的前方的时长共有4 s答案:BC6.(2023·山东潍坊高一期中)甲车沿平直公路匀速行驶,乙车停在甲前方相邻的平行车道上。当两车相距x0=22 m时甲车开始匀减速刹车,准备停车,此时乙车开始运动,行驶方向与甲车相同。从甲车减速时开始计时,甲车第1 s内位移为24 m、第4 s内位移为1 m,乙车运动的v-t图像如图所示。已知甲车刹车时间小于4 s,求:(1)乙车匀加速过程的位移大小;(2)甲车匀速行驶时的速度大小和匀减速的加速度大小;(3)甲、乙两车第一次相遇的时间。答案:(1)18 m　(2)28 m/s　8 m/s2　(3)1 s