高考物理复习第一章 第2讲 1Word格式文档下载.docx
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即x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2.
(3)位移中点速度
2.初速度为零的匀加速直线运动的四个重要推论
(1)1T末,2T末,3T末,…,nT末的瞬时速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n.
(2)1T内,2T内,3T内,…,nT内的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn=12∶22∶32∶…∶n2.
(3)第1个T内,第2个T内,第3个T内,…,第n个T内的位移之比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN=1∶3∶5∶…∶(2n-1).
(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(
-1)∶(
-
)∶(2-
)∶…∶(
).
[深度思考] 飞机着陆后以6m/s2的加速度做匀减速直线运动,若其着陆速度为60m/s,则它着陆后12s内滑行的距离是多少?
某位同学的解法如下:
由位移公式x=v0t+
at2,代入已知量求得滑行距离x=288m,请分析以上解析是否正确,若不正确,请写出正确的解析.
答案 不正确.解析如下:
先求出飞机着陆后到停止所用时间t.由vt=v0+at,得t=
s=10s,由此可知飞机在12s内不是始终做匀减速运动,它在最后2s内是静止的.故它着陆后12s内滑行的距离为x=v0t+
=60×
10m+(-6)×
m=300m.
三、自由落体运动和竖直上抛运动
1.自由落体运动
(1)条件:
物体只受重力,从静止开始下落.
(2)基本规律
①速度公式:
vt=gt.
②位移公式:
x=
gt2.
③速度位移关系式:
=2gx.
2.竖直上抛运动
(1)运动特点:
加速度为g,上升阶段做匀减速运动,下降阶段做自由落体运动.
(2)运动性质:
匀减速直线运动.
(3)基本规律
vt=v0-gt;
x=v0t-
3.伽利略对自由落体运动的研究
(1)伽利略通过逻辑推理的方法推翻了亚里士多德的“重的物体比轻的物体下落快”的结论.
(2)伽利略对自由落体运动的研究方法和科学的推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一.他所用的研究方法是逻辑推理―→猜想与假设―→实验验证―→合理外推.这种方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来.
1.(多选)物体从静止开始做匀加速直线运动,第3s内通过的位移为3m,则( )
A.前3s内的平均速度为3m/s
B.前3s内的位移为6m
C.物体的加速度为1.2m/s2
D.3s末的速度为3.6m/s
答案 CD
2.(粤教版必修1P35第5题改编)雨滴自屋檐由静止滴下,每隔0.2s滴下一滴,第1滴落下时第6滴恰欲滴下,此时测得第1、2、3、4滴之间的距离依次为1.62m、1.26m、0.9m.假定落下的雨滴的运动情况完全相同,则此时第2滴雨滴下落的速度和屋檐高度各为(假设雨滴下落过程中不考虑空气阻力)( )
A.3.6m/s,4.5mB.7.2m/s,4.5m
C.3.6m/s,4mD.8m/s,4m
答案 B
解析 6个雨滴的自由落体运动可以等效为1个雨滴在不同时刻的位置,如图:
x12=1.62m,x23=1.26m,x34=0.9m
v2=
=7.2m/s
由v0=0时相邻相同时间内位移之比为
1∶3∶5∶7…
可得:
,h=4.5m.
3.(人教版必修1P43第3题)某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加速度为5m/s2,所需的起飞速度为50m/s,跑道长100m.通过计算判断,飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞?
为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度,航空母舰装有弹射装置.对于该型号的舰载飞机,弹射系统必须使它至少具有多大的初速度?
为了尽量缩短舰载飞机起飞时的滑行距离,航空母舰还需逆风行驶.这里对问题做了简化.
答案 不能,10
m/s
4.(人教版必修1P45第5题)频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段.在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置.如图1是小球自由下落时的频闪照片示意图,频闪仪每隔0.04s闪光一次.如果通过这幅照片测量自由落体加速度,可以采用哪几种方法?
试一试.
照片中的数字是小球落下的距离,单位是厘米.
图1
答案 见解析
解析 方法一 根据公式x=
gt2
x=19.6cm=0.196m.
t=5T=0.2s
g=
m/s2=9.8m/s2
方法二 根据公式Δx=gT2
×
10-2m/s2
=10.6m/s2.
方法三 根据vt=gt和
m/s=1.56m/s
m/s2=9.75m/s2.
命题点一 匀变速直线运动规律及应用
1.恰当选用公式
题目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和为解题设定的中间量)
没有涉及的物理量
适宜选用公式
v0、0vt、a、t
x
vt=v0+at
v0、a、t、x
vt
at2
v0、vt、a、x
t
=2ax
v0、vt、t、x
a
除时间t外,x、v0、vt、a均为矢量,所以需要确定正方向,一般以v0的方向为正方向.
2.规范解题流程
―→
例1
据报道,一儿童玩耍时不慎从45m高的阳台上无初速度掉下,在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现,该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底,准备接住儿童.已知管理人员到楼底的距离为18m,为确保能稳妥安全地接住儿童,管理人员将尽力节约时间,但又必须保证接住儿童时没有水平方向的冲击.不计空气阻力,将儿童和管理人员都看成质点,设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动,g取10m/s2.
(1)管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底?
(2)若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等,且最大速度不超过9m/s,求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件?
①无初速度掉下;
②不计空气阻力;
③没有水平方向的冲击.
答案
(1)6m/s
(2)a≥9m/s2
解析
(1)儿童下落过程,由运动学公式得:
h=
gt
管理人员奔跑的时间t≤t0,对管理人员运动过程,由运动学公式得:
t,联立各式并代入数据解得:
≥6m/s.
(2)假设管理人员先匀加速接着匀减速奔跑到楼底,奔跑过程中的最大速度为v0,由运动学公式得:
解得:
v0=2
=12m/s>
vm=9m/s
故管理人员应先加速到vm=9m/s,再匀速,最后匀减速奔跑到楼底.
设匀加速、匀速、匀减速过程的时间分别为t1、t2、t3,位移分别为x1、x2、x3,加速度大小为a,由运动学公式得:
x1=
at
,x3=
,x2=vmt2,vm=at1=at3
t1+t2+t3≤t0,x1+x2+x3=x
联立各式并代入数据得a≥9m/s2.
1.一个做匀变速直线运动的质点,初速度为0.5m/s,第9s内的位移比第5s内的位移多4m,则该质点的加速度、9s末的速度和质点在9s内通过的位移分别是( )
A.a=1m/s2,v9=9m/s,x9=40.5m
B.a=1m/s2,v9=9m/s,x9=45m
C.a=1m/s2,v9=9.5m/s,x9=45m
D.a=0.8m/s2,v9=7.7m/s,x9=36.9m
答案 C
解析 根据匀变速直线运动的规律,质点在t=8.5s时刻的速度比在t=4.5s时刻的速度大4m/s,所以加速度a=
=1m/s2,v9=v0+at=9.5m/s,x9=
(v0+v9)t=45m,选项C正确.
2.随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显.分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍爱生命.某路段机动车限速为15m/s,一货车严重超载后的总质量为5.0×
104kg,以15m/s的速度匀速行驶.发现红灯时司机刹车,货车即做匀减速直线运动,加速度大小为5m/s2.已知货车正常装载后的刹车加速度大小为10m/s2.
(1)求此货车在超载及正常装载情况下的刹车时间之比.
(2)求此货车在超载及正常装载情况下的刹车距离分别是多大?
(3)若此货车不仅超载而且以20m/s的速度超速行驶,则刹车距离又是多少?
(设此情形下刹车加速度大小仍为5m/s2).
答案
(1)2∶1
(2)22.5m 11.25m (3)40m
解析
(1)此货车在超载及正常装载情况下刹车时间之比t1∶t2=
∶
=2∶1.
(2)超载时,刹车距离x1=
m=22.5m
正常装载时,刹车距离x2=
m=11.25m
显然,严重超载后的刹车距离是正常装载时刹车距离的两倍.
(3)货车在超载并超速的情况下的刹车距离x3=
m=40m
由此可见,超载超速会给交通安全带来极大的隐患.
命题点二 常用的几种物理思想方法
例2
(2016·
全国Ⅲ·
16)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,动能变为原来的9倍.该质点的加速度为( )
A.
B.
C.
D.
答案 A
解析 动能变为原来的9倍,则质点的速度变为原来的3倍,即v=3v0,由s=
(v0+v)t和a=
得a=
,故A对.
例3
质点由A点出发沿直线AB运动,行程的第一部分是加速度大小为a1的匀加速运动,接着做加速度大小为a2的匀减速运动,到达B点时恰好速度减为零.若AB间总长度为s,则质点从A到B所用时间t为( )
B.
C.
D.
①接着做加速度大小为a2的匀减速运动;
②到达B点时恰好速度减为零.
解析 设第一阶段的末速度为v,
则由题意可知:
+
=s,
v=
;
而s=
t1+
t2=
t,
由此解得:
t=
,所以正确答案为B.
3.一个物体做末速度为零的匀减速直线运动,比较该物体在减速运动的倒数第3m、倒数第2m、最后1m内的运动,下列说法中正确的是( )
A.经历的时间之比是1∶2∶3
B.平均速度之比是3∶2∶1
C.平均速度之比是1∶(
)
D.平均速度之比是(
)∶(
+1)∶1
答案 D
解析 将末速度为零的匀减速直线运动看成是反方向初速度为0的匀加速直线运动(逆向思维),从静止开始通过连续相等的三段位移所用时间之比为t1∶t2∶t3=1∶(
),则倒数第3m、倒数第2m、最后1m内经历的时间之比为(
-1)∶1,平均速度之比为
∶1=(
+1)
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- 高考物理复习第一章 第2讲 高考 物理 复习 第一章