高考物理二輪復習 第2講 勻變速直線運動課件

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1、第2講勻變速直線運動-2-運動圖象問題運動圖象問題【典題1】2016浙江“7+2+3”全真模擬(二),2在一次空軍演習的任務中,某士兵從懸停在空中的直升機上無初速度跳下,下落4 s速度達到30 m/s時打開降落傘,開始做減速直線運動,在下落14 s后以速度4 m/s著地,他的速度圖象如圖所示,下列說法正確的是()A.該士兵是在下落80 m時打開降落傘的B.該士兵打開降落傘時離地面的高度等于170 mC.該士兵打開降落傘時離地面的高度大于170 mD.該士兵跳傘時的高度一定小于230 m-3-答案:D m=170 m,根據(jù)v-t圖象與坐標軸所圍的面積表示位移,可知該士兵實際位移小于H,即該士兵跳

2、傘時的高度小于170 m+60 m=230 m,故B、C錯誤,D正確?？偨Y(jié)提煉1.對運動圖象的理解(1)無論是x-t圖象還是v-t圖象都只能描述直線運動。(2)x-t圖象和v-t圖象都不表示物體運動的軌跡。(3)x-t圖象和v-t圖象的形狀由x與t、v與t的函數(shù)關系決定。-4-2.應用運動圖象解題“六看” -5-當堂練1汽車以10 m/s的速度在馬路上勻速行駛,駕駛員發(fā)現(xiàn)正前方15 m處的斑馬線上有行人,于是剎車禮讓,汽車恰好停在斑馬線前。假設駕駛員反應時間為0.5 s,汽車運動的v-t圖如圖所示,則汽車的加速度大小為()A.20 m/s2B.6 m/s2C.5 m/s2D.4 m/s2 答案

3、解析解析關閉根據(jù)速度時間圖象可以知道,在駕駛員反應時間內(nèi),汽車的位移為x1=vt=5 m,所以汽車在減速階段的位移x2=x-x1=10 m,由運動學公式v2=2ax2,得出a=5 m/s2,故選C。 答案解析關閉C-6-牛頓第二定律的應用一牛頓第二定律的應用一:解決動力學問題解決動力學問題【典題2】(2017年4月浙江選考,19)游船從碼頭沿直線行駛到湖對岸,小明對過程進行觀察,記錄數(shù)據(jù)如下表:-7-(1)求游船勻加速運動過程中加速度大小a1及位移大小x1;(2)若游船和游客總質(zhì)量m=8 000 kg,求游船勻減速運動過程中所受合力的大小F;(3)求游船在整個行駛過程中的平均速度大小。答案:(

4、1)0.105 m/s2,84 m(2)400 N(3)3.86 m/s解析:由題意作出v-t圖象如圖(2)游船勻減速運動過程的加速度大小 根據(jù)牛頓第二定律得到F=ma2=8 0000.05 N=400 N -8-(3)勻加速運動過程位移x1=84 m,勻速運動過程位移x2=vt2=4.2(640-40) m=2 520 m總位移x=x1+x2+x3=(84+2 520+176)m=2 780 m行駛總時間為t=720 s-9-解題技法動力學兩類基本問題1.分析流程圖2.應用牛頓第二定律的解題步驟(1)明確研究對象。(2)分析物體的受力情況和運動情況。畫好運動草圖和受力分析圖,明確物體的運動性

5、質(zhì)和運動過程。(3)選取正方向或建立坐標系。通常以加速度的方向為正方向或以加速度方向為某一坐標軸的正方向。(4)求合力F合。(5)根據(jù)牛頓第二定律F合=ma列方程求解,必要時還要對結(jié)果進行討論。-10-當堂練2(2016年4月浙江選考,19)如圖是上海中心大廈,小明乘坐大廈快速電梯,從底層到達第119層觀光平臺僅用時55 s。若電梯先以加速度a1做勻加速運動,達到最大速度18 m/s,然后以最大速度勻速運動,最后以加速度a2做勻減速運動恰好到達觀光平臺。假定觀光平臺高度為549 m,g取10 m/s2。-11-(1)若電梯經(jīng)過20 s勻加速達到最大速度,求加速度a1及加速階段上升高度h;(2)

6、在(1)問中的勻加速上升過程中,若小明的質(zhì)量為60 kg,求小明對電梯地板的壓力;(3)求電梯勻速運動的時間。答案: (1)a1=0.9 m/s2,h=180 m(2)654 N,方向豎直向下(3)6 s (2)設勻加速上升過程中,地板對小明的支持力為FN,根據(jù)牛頓第二定律可得:FN-mg=ma1代入數(shù)據(jù)解得:FN=mg+ma1=654 N由牛頓第三定律可得小明對地板的壓力FN=FN=654 N,方向豎直向下。-12-(3)設勻速運動時間為t0,運動的總時間為t,由v-t圖可得: 代入數(shù)據(jù)解得:t0=6 s。 -13-牛頓第二定律的應用二牛頓第二定律的應用二:超重與失重超重與失重【典題3】(2

7、017年4月浙江選考,12)火箭發(fā)射回收是航天技術的一大進步。如圖所示,火箭在返回地面前的某段運動,可看成先勻速后減速的直線運動,最后撞落在地面上。不計火箭質(zhì)量的變化,則()A.火箭在勻速下降過程中機械能守恒 B.火箭在減速下降過程中攜帶的檢測儀器處于失重狀態(tài)C.火箭在減速下降過程中合力所做的功,等于火箭機械能的變化量D.火箭著地時,火箭對地的作用力大于自身的重力-14-答案:D解析:火箭勻速下降過程中,動能不變,重力勢能減小,故機械能減小,A錯誤?；鸺跍p速下降時。攜帶的檢測儀器受到的支持力大于自身重力,故處在超重狀態(tài),B錯誤。由功能關系知,合力所做的功等于火箭動能的變化量,而除重力外的其他

8、力做功之和等于機械能的變化量,故C錯誤?；鸺貢r,加速度向上,又根據(jù)牛頓第三定律可知火箭對地面的作用力大于自身重力,D正確。-15-知識鏈接超重與失重1.超重與失重的特點-16-2.進一步理解(1)當出現(xiàn)超重、失重時,物體的重力并沒有變化。(2)物體處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài),只取決于加速度方向向上還是向下,而與速度方向無關。(3)物體超重或失重時所受合力的大小是ma。(4)當物體處于完全失重狀態(tài)時,平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失,如單擺停擺、天平失效等。-17-當堂練3(浙江省名校協(xié)作體2017屆高三上聯(lián)考,6)如圖為某娛樂節(jié)目所設計的“導師戰(zhàn)車”,戰(zhàn)車可以在傾斜直軌道上運動。當坐在戰(zhàn)車中的導師按下按鈕,戰(zhàn)車就由靜止開始沿長10米的斜面沖到學員面前,最終剛好停在斜面的末端,此過程約歷時4秒。則戰(zhàn)車在運動過程中,下列說法正確的是()A.戰(zhàn)車在運動過程中導師處于失重狀態(tài)B.戰(zhàn)車在運動過程中所受外力始終不變C.戰(zhàn)車在傾斜導軌上做勻變速直線運動D.根據(jù)題中信息可以估算導師運動的平均速度 答案解析解析關閉戰(zhàn)車向下運動時先加速后減速,導師先失重后超重。戰(zhàn)車在運動過程中不是勻變速運動,至少合力方向發(fā)生了變化,所以A、B、C錯誤。平均速度等于位移除以時間,約為2.5 m/s, D正確。 答案解析關閉D