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专题02匀变速直线运动规律的应用(重难点突破)-2024-2025高一上学期期末物理重难点讲义
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这是一份专题02匀变速直线运动规律的应用(重难点突破)-2024-2025高一上学期期末物理重难点讲义,共22页。学案主要包含了“0—v—0”运动模型等内容,欢迎下载使用。
三种常见的抛体运动的规律
竖直上抛运动的研究方法
1.假设一位同学在某星球上完成自由落体运动实验:让一个质量为2 kg的物体从一定的高度自由下落,测得在第5 s内的位移是18 m(未落地),则( )
A.物体在2 s末的速度大小是20 m/s
B.物体在第5 s内的平均速度大小是3.6 m/s
C.物体在前2 s内的位移大小是20 m
D.物体在前5 s内的位移大小是50 m
2.气球以10 m/s的速度匀速上升,当它上升到离地175 m的高处时,一重物从气球上掉落,则重物需要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多大?(g取10 m/s2)
3.一个物体从离地125m高度处开始做自由落体运动,已知重力加速度大小取10m/s2,则:
(1)落地速度是多少?
(2)落地时间是多少?
(3)该物体最后1s内位移是多少?
4.某课外活动小组自制一枚“水火箭”,设“水火箭”发射后始终在垂直于地面的方向上运动。“水火箭”可认为从地面开始先向上做匀加速直线运动,经过达到最大速度,之后动力消失继续上升到最高点再落回地面。若不计空气阻力,取,求:
(1)“水火箭”从地面开始到上升到最高点经历的时间;
(2)“水火箭”向上的速度为时距离地面的高度。
三种图象比较
5.甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动, 甲和乙的运动图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A.甲、乙均在3s末回到出发点,距出发点的最大距离均为4m
B.0~2s内与4~6s内, 甲的速度等大、反向
C.0~6s内,甲、乙的运动方向均改变一次
D.6s内甲的路程为16m, 乙的路程为12m
6.如图所示,图甲、乙、丙、丁分别是不同物体沿轴做直线运动的速度、加速度、位移随时间的变化情况。关于各物体在时间内的运动,下列说法正确的是( )
A.图甲所示的物体在时刻加速度改变方向
B.若图乙所示的物体由静止出发,则时刻速度最大
C.图丙与图甲可以描述同一物体的运动规律
D.图丁所示的物体在和内的速度等大但不同向
7.一质点沿轴做直线运动,其图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.前4s内质点先向正方向运动后向负方向运动B.第4s末质点离出发点最远
C.第2s末质点的运动方向发生改变D.第4s末质点的加速度发生改变
8.一质点沿x轴正方向做直线运动,通过坐标原点时开始计时,其图像如图所示,则( )
A.质点做匀加速直线运动,初速度为2m/s
B.质点做匀加速直线运动,加速度为1m/s2
C.质点在0~2s内的位移大小为4m
D.质点在3s末速度为5m/s
一、“0—v—0”运动模型
1.特点:初速度为零,末速度为v,两段初末速度相同,平均速度相同。三个比例式:
①速度公式 推导可得:
②速度位移公式 推导可得:
③平均速度位移公式 推导可得:
2.位移三个公式:;;
二、先减速为为0,后原路返回运动模型
(1)特点:初(或末)速度为零,两段运动位移大小相等为x。
(2)位移三个公式:位移公式;速度位移公式;
平均速度位移公式
(3)三个比例式:① ;② ; ③
三、先匀速,后减速运动模型---反应时间问题
总位移
四、先加速后匀速运动模型----限速问题
加速时间;加速距离
匀速时间;匀速距离
总位移
9.在国庆节阅兵仪式中,某直升机在地面上空某高度A处于静止待命状态,要求该直升机在零时刻由静止状态沿着直线方向做匀加速直线运动,经过段加速区后,进入段的匀速受阅区,在时刻t达到C位置,已知段长度为,段长度为,求:
(1)直升机在段的速度大小;
(2)直升机在段运动时的加速度大小。
10.水平面上某物体从时刻起以4m/s的速度做匀速直线运动,运动3s后又立即以大小为的加速度做匀减速直线运动,停止后物体不再运动,则下列判断正确的是( )
A.该物体从时刻算起6s内运动的位移大小为15m
B.该物体在整个运动过程中的平均速度大小为2m/s
C.该物体减速后最后1s内的位移大小为1m
D.该物体减速后第1s末的速度大小为3m/s
11.如图所示,甲、乙两车同时由静止从A点出发,沿直线AC运动。甲以加速度a3做初速度为零的匀加速运动,到达C点时的速度为v。乙以加速度a1做初速度为零的匀加速运动,到达B点后做加速度为a2的匀加速运动,到达C点时的速度也为v。若a1≠a2≠a3,则( )
A.甲、乙不可能同时由A到达CB.甲一定先由A到达C
C.乙一定先由A到达CD.若a1>a3,则甲一定先由A到达C
12.一物体沿一直线运动,先后经过匀加速、匀速和匀减速运动过程,已知物体在这三个运动过程中依次通过三段位移为s的路径,所用时间分别为2t、t和t,则( )
A.物体做匀加速运动时加速度大小为
B.物体做匀减速运动时加速度大小为
C.物体在这三个运动过程中的平均速度大小为
D.物体做匀减速运动的末速度大小为
追及、相遇问题常见情景
1.速度小者追速度大者
2.速度大者追速度小者
13.如图所示是A、B两物体的速度时间图像,则下列说法正确的是( )
A.若A、B两物体0时刻从同一位置开始运动,则以后它们一定能相遇
B.若0时刻A在B的前方某一位置,则以后它们一定不能相遇
C.若0时刻B在A的前面且两者相距60m,则以后它们一定能相遇两次
D.若0时刻B在A的前面且两者相距30m,则以后它们一定能相遇三次
14.在平直公路上,有甲、乙两辆车,初始时,甲车在前,乙车在后,它们相距为x0=100m,不计汽车长度。
(1)若甲车以v1=20m/s的速度做匀速直线运动,同时,乙车以v2=30m/s的初速度开始做加速度大小为a=0.4m/s2的匀减速直线运动,直到速度为零。问到乙车速度为零,甲、乙两车前进的位移各是多少?此过程中乙车能否追上甲车?
(2)若甲车以v1=20m/s的初速度做匀速直线运动,同时,乙车以v2=30m/s的初速度开始做匀减速直线运动,其加速度大小至少为多少时,才能避免乙车追上甲车?
(3)若乙车以v2=30m/s的速度做匀速直线运动,同时,甲车从静止开始做加速度为a=2m/s2匀加速直线运动,乙车能否追上甲车?
(4)若乙车以v2=30m/s的速度做匀速直线运动,同时,甲车以v1=20m/s的初速度开始做加速度为a=6m/s2的匀减速直线运动,直到速度为零,乙车何时追上甲车?
15.甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其中v-t图像如图所示。已知两车在时并排行驶,则( )
A.在时,甲车在乙车后
B.在时,甲车在乙车后7.5m
C.两车另一次并排行驶的时刻是
D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m
16.A、B两辆汽车相距14m,沿同一直线同向运动,A车在后,B车在前,B车以5m/s 的速度匀速,A车从静止开始以2m/s2的加速度加速。求:
(1)何时两车相距最远;最远距离为多少;
(2)经多长时间两车相遇;
(3)若A、B两辆汽车相距2m,沿同一直线同向运动,B车在前做初速度为零,加速度为1m/s2的匀加速直线运动,A 车在后面做初速度为2m/s,加速度为2m/s2的匀加速直线运动,A、B经过多长时间相遇;
(4)接(3),A、B相遇时,两车各运动了多长距离;
(5)画出(3)中从开始运动到相遇的v-t图像,准确标计时间和速度。
三种运动
自由落体运动
竖直上抛运动
竖直下抛运动
条件
初速度为0,只受重力
初速度向上、只受重力
初速度向下、只受重力
基本
公式
v=gt
v=v0-gt
v=v0+gt
h=gt2
h=v0t-gt2
h=v0t+gt2
v2=2gh
v2-=-2gh
v2-=2gh
分段法
上升阶段:a=g的匀减速直线运动
下降阶段:自由落体运动
全程法
初速度v0向上,加速度g向下的匀变速直线运动,v=v0-gt,h=v0t-gt2(向上方向为正方向)
若v>0,物体上升,若v0,物体在抛出点上方,若h
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