高中物理 第2章 勻變速直線運動 習題課 勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用課件 新人教版必修1

習題課勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用習題課勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用課堂探究課堂探究達標測評達標測評課堂探究課堂探究 核心導學核心導學要點探究要點探究一、追及、相遇問題一、追及、相遇問題【例例1 1】 一輛汽車在十字路口等候綠燈一輛汽車在十字路口等候綠燈, ,當綠燈亮時汽車以當綠燈亮時汽車以3 m/s3 m/s2 2的加速的加速度開始加速行駛度開始加速行駛, ,恰在這時一輛自行車以恰在這時一輛自行車以v v自自=6 =6 m/sm/s 的速度勻速駛來的速度勻速駛來, ,從后從后邊超過汽車邊超過汽車. .則汽車從路口啟動后則汽車從路口啟動后, ,在追上自行車之前經(jīng)過多長時間兩車在追上自行車之前經(jīng)過多長時間兩車相距最遠相距最遠? ?此時兩車的距離是多少此時兩車的距離是多少? ?核心點撥核心點撥第一步第一步: :讀題讀題畫圖畫圖( (將過程形象化將過程形象化) )第二步第二步: :分析分析將解題過程問題化將解題過程問題化( (大題小做大題小做) )(1)(1)從十字路口開始汽車和自行車各做什么運動從十字路口開始汽車和自行車各做什么運動? ?汽車做汽車做v v0 0=0=0的勻加速運動的勻加速運動, ,自行車做勻速運動自行車做勻速運動. .(2)(2)如何確定兩車何時達到速度相等如何確定兩車何時達到速度相等? ?由由v v汽汽=at=at1 1=v=v自自計算計算t.t.(3)(3)追上前兩車相距最遠的條件是什么追上前兩車相距最遠的條件是什么? ?汽車和自行車的速度相等汽車和自行車的速度相等. .答案答案: :2 s2 s6 m6 m規(guī)律方法規(guī)律方法 求解追及和相遇問題的思路和技巧求解追及和相遇問題的思路和技巧(1)(1)解題思路解題思路分析兩物體運動過程分析兩物體運動過程畫運動示意圖畫運動示意圖找兩物體位移關(guān)系找兩物體位移關(guān)系列位移方程列位移方程(2)(2)兩點解題技巧兩點解題技巧【拓展提升【拓展提升1 1】 (2017(2017福建三明高一檢測福建三明高一檢測) )甲、乙兩輛車在同一平直路面的甲、乙兩輛車在同一平直路面的不同軌道上向右勻速行駛不同軌道上向右勻速行駛, ,甲車的速度為甲車的速度為v v1 1=16 m/s,=16 m/s,乙車的速度為乙車的速度為v v2 2=12 m/s,=12 m/s,乙車在甲車的前面乙車在甲車的前面. .當兩車相距當兩車相距L=6 mL=6 m時時, ,兩車同時開始剎車兩車同時開始剎車, ,從此時開始計時從此時開始計時, ,甲車以甲車以a a1 1=2 m/s=2 m/s2 2的加速度剎車的加速度剎車,6 s,6 s后立即改做勻速運動后立即改做勻速運動, ,乙車剎車的加速度乙車剎車的加速度為為a a2 2=1 m/s=1 m/s2 2. .求求: :(1)(1)從兩車剎車開始計時從兩車剎車開始計時, ,甲車第一次追上乙車的時間甲車第一次追上乙車的時間; ;答案答案: :(1)2 s(1)2 s(2)(2)兩車相遇的次數(shù)兩車相遇的次數(shù); ;答案答案: : (2)3(2)3次次 (3)(3)兩車速度相等的時間兩車速度相等的時間. .答案答案: : (3)4 s(3)4 s和和8 s8 s解析解析: : (3) (3)第一次速度相等的時間為第一次速度相等的時間為t t3 3, ,有有v v1 1-a-a1 1t t3 3=v=v2 2-a-a2 2t t3 3解得解得t t3 3=4 s=4 s甲車勻速運動的速度為甲車勻速運動的速度為4 4 m/sm/s, ,第二次速度相等的時間為第二次速度相等的時間為t t4 4, ,有有v v1 1=v=v2 2-a-a2 2t t4 4解得解得t t4 4=8 s.=8 s.二、勻變速直線運動的多過程問題二、勻變速直線運動的多過程問題【例例2 2】 公交車作為現(xiàn)代城市交通很重要的工具公交車作為現(xiàn)代城市交通很重要的工具, ,它具有方便、節(jié)約、緩它具有方便、節(jié)約、緩解城市交通壓力等許多作用解城市交通壓力等許多作用. .某日某日, ,黃老師在家訪途中向一公交車站走去黃老師在家訪途中向一公交車站走去, ,發(fā)現(xiàn)一輛公交車正從身旁平直的公路駛過發(fā)現(xiàn)一輛公交車正從身旁平直的公路駛過, ,此時此時, ,他的速度是他的速度是1 1 m/sm/s, ,公交公交車的速度是車的速度是15 15 m/sm/s, ,他們距車站的距離為他們距車站的距離為50 m.50 m.假設(shè)公交車在行駛到距車假設(shè)公交車在行駛到距車站站25 m25 m處開始剎車處開始剎車, ,剛好到車站停下剛好到車站停下, ,停車時間停車時間8 s.8 s.而黃老師最大速度只而黃老師最大速度只能達到能達到6 6 m/sm/s, ,最大起跑加速度只能達到最大起跑加速度只能達到2.5 m/s2.5 m/s2 2. .(1)(1)若公交車剎車過程視為勻減速運動若公交車剎車過程視為勻減速運動, ,其加速度大小是多少其加速度大小是多少? ?核心點撥核心點撥(1)(1)已知公交車剎車過程中的初、末速度和位移已知公交車剎車過程中的初、末速度和位移, ,因此根據(jù)因此根據(jù)位移位移- -速度公式可以求解剎車加速度速度公式可以求解剎車加速度. .答案答案: :(1)4.5 m/s(1)4.5 m/s2 2(2)(2)試計算分析試計算分析, ,黃老師是應(yīng)該上這班車黃老師是應(yīng)該上這班車, ,還是等下一班車還是等下一班車? ?核心點撥核心點撥(2)(2)公交車先勻速后減速公交車先勻速后減速, ,然后靜止然后靜止, ,黃老師勻加速黃老師勻加速, ,后勻后勻速速, ,分別根據(jù)其運動規(guī)律求出到車站的時間分別根據(jù)其運動規(guī)律求出到車站的時間, ,即可判斷黃老師是否能安即可判斷黃老師是否能安全上車全上車. .答案答案: : (2) (2)見解析見解析規(guī)律方法規(guī)律方法 多過程運動問題的分析思路多過程運動問題的分析思路(1)(1)解題思路解題思路全全初步了解全過程初步了解全過程, ,構(gòu)建大致的運動圖景構(gòu)建大致的運動圖景分分將全過程分解將全過程分解, ,分析出每個分過程應(yīng)用到的規(guī)律分析出每個分過程應(yīng)用到的規(guī)律合合找到各個分過程之間的聯(lián)系找到各個分過程之間的聯(lián)系, ,建立關(guān)聯(lián)方程建立關(guān)聯(lián)方程, ,尋找解題方法尋找解題方法(2)(2)分析要點分析要點題目中有多少個分過程題目中有多少個分過程? ?每個過程做什么性質(zhì)的運動每個過程做什么性質(zhì)的運動? ?每個分過程滿足什么物理規(guī)律每個分過程滿足什么物理規(guī)律? ?運動過程中的關(guān)鍵位置運動過程中的關(guān)鍵位置( (或時刻或時刻) )是哪些是哪些? ?【拓展提升【拓展提升2 2】 (2017 (2017諸暨高一檢測諸暨高一檢測) )世界世界F1F1方程式賽車是一項既驚險又方程式賽車是一項既驚險又刺激的運動刺激的運動, ,某次比賽中某次比賽中, ,一一F1F1賽車以賽車以40 m/s40 m/s的速度在直道上運動時的速度在直道上運動時, ,突然突然發(fā)現(xiàn)有一故障需要排除發(fā)現(xiàn)有一故障需要排除, ,運動員有兩種停車方式可供選擇運動員有兩種停車方式可供選擇. .其一其一, ,關(guān)閉發(fā)動關(guān)閉發(fā)動機并立即剎車機并立即剎車, ,賽車可獲得賽車可獲得8 m/s8 m/s2 2的加速度的加速度; ;其二其二, ,關(guān)閉發(fā)動機關(guān)閉發(fā)動機, ,但不剎車但不剎車, ,任其慢慢停車任其慢慢停車, ,賽車可獲得賽車可獲得2 m/s2 m/s2 2的加速度的加速度; ;故障排除后故障排除后, ,賽車又能以賽車又能以8 m/s8 m/s2 2的加速度勻加速啟動的加速度勻加速啟動, ,達到達到40 m/s40 m/s的速度后又勻速運動的速度后又勻速運動. .假設(shè)直道足夠長假設(shè)直道足夠長, ,你認為哪一種停車方式對運動員的比賽成績影響較小你認為哪一種停車方式對運動員的比賽成績影響較小? ?兩種停車方式的比兩種停車方式的比賽成績相差多少賽成績相差多少? ?答案答案: :第一種方式影響小第一種方式影響小7.5 s7.5 s三、線狀物體的自由落體問題三、線狀物體的自由落體問題【例例3 3】 如圖所示如圖所示, ,懸掛的直桿懸掛的直桿ABAB長為長為a,a,在在B B端以下端以下h h處有一長為處有一長為b b的無底的無底圓柱筒圓柱筒CD,CD,若將懸線剪斷若將懸線剪斷, ,問問: :(1)(1)直桿下端直桿下端B B穿過圓柱筒的時間是多少穿過圓柱筒的時間是多少? ?(2)(2)整個直桿整個直桿ABAB穿過圓柱筒的時間是多少穿過圓柱筒的時間是多少? ?思維導圖思維導圖方法總結(jié)方法總結(jié) 解決桿狀物體下落問題的關(guān)鍵解決桿狀物體下落問題的關(guān)鍵對于桿狀物體下落問題對于桿狀物體下落問題, ,下落的直桿有長度下落的直桿有長度, ,分析這類問題的關(guān)鍵是將分析這類問題的關(guān)鍵是將端點轉(zhuǎn)化為質(zhì)點問題進行處理端點轉(zhuǎn)化為質(zhì)點問題進行處理, ,并把直桿運動過程和對應(yīng)的自由落體運并把直桿運動過程和對應(yīng)的自由落體運動的位移分析清楚動的位移分析清楚. .【拓展提升拓展提升3 3】 (2017 (2017鞍山高一期末鞍山高一期末) )如圖所示如圖所示, ,兩條直棒兩條直棒ABAB和和CDCD長度均長度均為為L=1 L=1 m,ABm,AB懸于高處懸于高處,CD,CD直立于地面直立于地面,A,A端離地面高度為端離地面高度為H=20 cm.H=20 cm.現(xiàn)讓現(xiàn)讓ABAB棒自由下落棒自由下落, ,同時同時CDCD棒以棒以v v0 0=20 =20 m/sm/s的初速度豎直向上拋出的初速度豎直向上拋出, ,加速度為重力加速度為重力加速度加速度. .求兩棒相錯而過求兩棒相錯而過( (即從即從B B點與點與C C點相遇到點相遇到A A點與點與D D點相遇點相遇) )的時間為的時間為多長多長?(?(不計空氣阻力不計空氣阻力,g=10 m/s,g=10 m/s2 2) )答案答案: :0.1 s0.1 s達標測評達標測評 隨堂演練隨堂演練檢測效果檢測效果1.1.甲、乙兩車從同一地點沿同一方向做直線運動甲、乙兩車從同一地點沿同一方向做直線運動, ,其中甲車初速度為零其中甲車初速度為零, ,最大速度為最大速度為4 4 m/sm/s, ,乙車初速度為乙車初速度為1.5 1.5 m/sm/s, ,最大速度為最大速度為3.5 3.5 m/sm/s, ,其其v v- -t t圖圖像如圖所示像如圖所示. .關(guān)于兩車的運動情況關(guān)于兩車的運動情況, ,下列說法正確的是下列說法正確的是( ( ) )A.A.在在t=4 st=4 s時時, ,甲、乙相遇甲、乙相遇B.B.甲的加速度一直小于乙的加速度甲的加速度一直小于乙的加速度C.C.在在t=1 st=1 s時時, ,兩車速度相等兩車速度相等, ,加速度相等加速度相等D.D.甲車運動的總位移大于乙車運動的總位移甲車運動的總位移大于乙車運動的總位移A A解析解析: :由于由于v v- -t t圖線與圖線與t t軸所圍面積表征位移軸所圍面積表征位移, ,在在0 04 s,4 s,甲、乙的位移均甲、乙的位移均為為10 m,10 m,甲、乙相遇甲、乙相遇, ,選項選項A A正確正確; ;在在0 02 s2 s內(nèi)內(nèi)a a甲甲aa乙乙, ,選項選項B B錯誤錯誤; ;在在t=1 st=1 s兩車速度相等兩車速度相等, ,但甲的加速度大于乙的加速度但甲的加速度大于乙的加速度, ,選項選項C C錯誤錯誤; ;乙車運動的總乙車運動的總位移大于甲車運動的總位移位移大于甲車運動的總位移, ,選項選項D D錯誤錯誤. .2.2.(2017(2017山東濰坊一中高一階段性檢測山東濰坊一中高一階段性檢測) )甲車以甲車以3 m/s3 m/s2 2的加速度由靜止開始的加速度由靜止開始做勻加速直線運動做勻加速直線運動, ,乙車落后乙車落后2 s2 s在同一地點由靜止出發(fā)在同一地點由靜止出發(fā), ,以加速度以加速度4 m/s4 m/s2 2做做勻加速直線運動勻加速直線運動, ,兩車速度方向一致兩車速度方向一致, ,在乙車追上甲車之前在乙車追上甲車之前, ,兩車距離的最大兩車距離的最大值是值是( ( ) )A.18 mA.18 mB.24 mB.24 mC.22 mC.22 mD.28 mD.28 mB B 3.3.(2017(2017廣州高一檢測廣州高一檢測) )如圖所示如圖所示, ,用繩拴住木棒用繩拴住木棒ABAB的的A A端端, ,使木棒使木棒在豎直方向上靜止不動在豎直方向上靜止不動. .在懸點在懸點A A端正下方有一點端正下方有一點C C距距A A端端0.8 m.0.8 m.若若把繩輕輕剪斷把繩輕輕剪斷, ,測得測得A,BA,B兩端通過兩端通過C C點的時間差是點的時間差是0.2 s.0.2 s.重力加速度重力加速度g=10 m/sg=10 m/s2 2, ,求求: :(1)B(1)B端通過端通過C C點時的速度大小點時的速度大小; ;答案答案: :(1)2 (1)2 m/sm/s(2)(2)木棒木棒ABAB的長度的長度. .答案答案: : (2)0.6 m (2)0.6 m4.4.(2017(2017安徽池州一中第一次月考安徽池州一中第一次月考) )隨著機動車數(shù)量的增加隨著機動車數(shù)量的增加, ,交通安全問題日交通安全問題日益凸顯益凸顯, ,分析交通違法事例分析交通違法事例, ,將警示我們遵守交通法規(guī)將警示我們遵守交通法規(guī), ,珍惜生命珍惜生命. .如圖所示如圖所示為某型號貨車緊急制動時為某型號貨車緊急制動時( (假設(shè)做勻減速直線運動假設(shè)做勻減速直線運動) )的的v v2 2- -x x圖像圖像(v(v為貨車的速為貨車的速度度,x,x為制動距離為制動距離),),其中圖線其中圖線1 1為滿載時符合安全要求的制動圖像為滿載時符合安全要求的制動圖像, ,圖線圖線2 2為嚴為嚴重超載時的制動圖像重超載時的制動圖像. .某路段限速某路段限速72 km/h,72 km/h,是根據(jù)該型號貨車滿載時安全制是根據(jù)該型號貨車滿載時安全制動時間和制動距離確定的動時間和制動距離確定的, ,現(xiàn)有一輛該型號的貨車嚴重超載并以現(xiàn)有一輛該型號的貨車嚴重超載并以54 km/h54 km/h的的速度行駛速度行駛. .通過計算求解通過計算求解: :(1)(1)駕駛員緊急制動時駕駛員緊急制動時, ,該型號嚴重超載的貨車制動時間和制動距離是否該型號嚴重超載的貨車制動時間和制動距離是否符合安全要求符合安全要求; ;答案答案: :(1)(1)不符合不符合(2)(2)若駕駛員從發(fā)現(xiàn)險情到采取緊急制動措施的反應(yīng)時間為若駕駛員從發(fā)現(xiàn)險情到采取緊急制動措施的反應(yīng)時間為1 s,1 s,則該型則該型號貨車滿載時以號貨車滿載時以72 km/h72 km/h速度正常行駛的跟車距離至少應(yīng)為多遠速度正常行駛的跟車距離至少應(yīng)為多遠? ?答案答案: : (2)60 m (2)60 m