步步高・2015高三物理总复习(江苏专用)：第1章 运动的描述第2课时

第一章运动的描述匀变速直线运动第2课时匀变速直线运动规律的应用题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第2课时匀变速直线运动规律的应用题组答案1.BD2.C3.AB题组扣点考点梳理答案一、1.(1)加速度(2)①同向②反向2.(1)v＝v0＋at(2)x＝v0t＋12at2(3)v2－v20＝2ax二、1.(1)vt2v0＋v2(2)aT22.(1)1∶2∶3∶…∶n(3)1∶3∶5∶…∶(2n－1)(4)1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n－n－1)题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第2课时匀变速直线运动规律的应用题组答案1.BD2.C3.AB题组扣点考点梳理答案三、1.(1)重力静止(2)匀加速直线(3)①v＝gt②h＝12gt2③v2＝2gh2.(1)匀减速直线自由落体(2)①v0－gt②v0t－12gt2③－2gh④v202g⑤v0g题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第2课时匀变速直线运动规律的应用考点一匀变速直线运动规律的应用1.速度时间公式v＝v0＋at、位移时间公式x＝v0t＋12at2、位移速度公式v2－v20＝2ax，是匀变速直线运动的三个基本公式，是解决匀变速直线运动的基石．2．以上三个公式均为矢量式，应用时应规定正方向．3．如果一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分析，各段交接处的速度往往是联系各段的纽带，应注意分析各段的运动性质．课堂探究题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第2课时匀变速直线运动规律的应用【例1】珠海航展现场“空军八一飞行表演队”两架“歼－10”飞机表演剪刀对冲，上演精彩空中秀．质量为m的“歼－10”飞机表演后返回某机场，降落在跑道上的减速过程简化为两个匀减速直线运动过程.飞机以速度v0着陆后立即打开减速阻力伞，加速度大小为a1,运动时间为t1;随后在无阻力伞情况下匀减速直至停下．在平直跑道上减速滑行总路程为x.求第二个减速阶段飞机运动的加速度大小和时间．【解题技巧】【解析指导】两个匀减速直线运动A到B过程，由运动学规律有21011112xvtat建立情景示意图011BvvatB到C过程，由运动学规律有2222212Bxtatv220vBatA到C过程：12xxx联立解得：2011221101()22ataxattvv21101201122xatttatvv课堂探究题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第2课时匀变速直线运动规律的应用【突破训练1】甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变．在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半．求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比．设时间间隔为t0，第一段时间后甲、乙的速度为v甲、v乙合理选择公式a【审题突破】【解析指导】1212ssss?21012sat甲:甲乙2a2aa1s2s1s2s2200122stat甲v0vat甲210122sat220012stat乙v02vat乙乙:121257ssss课堂探究题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第2课时匀变速直线运动规律的应用考点二解决匀变速直线运动的常用方法1．一般公式法一般公式法指速度公式、位移公式及推论三式．它们均是矢量式，使用时要注意方向性．2．平均速度法定义式v＝xt对任何性质的运动都适用，而v＝vt2＝12(v0＋v)只适用于匀变速直线运动．3．比例法对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动，可利用初速度为零的匀加速直线运动的重要特征中的比例关系，用比例法求解．课堂探究题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第2课时匀变速直线运动规律的应用4．逆向思维法如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动．5．推论法利用Δx＝aT2：其推广式xm－xn＝(m－n)aT2，对于纸带类问题用这种方法尤为快捷．6．图象法利用v－t图可以求出某段时间内位移的大小，可以比较vt2与vx2，还可以求解追及问题；用x－t图象可求出任意时间内的平均速度等．课堂探究题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第2课时匀变速直线运动规律的应用【例2】物体以一定的初速度从斜面底端A点冲上固定的光滑斜面，斜面总长度为l，到达斜面最高点C时速度恰好为零，如图1所示.已知物体运动到距斜面底端3l/4处的B点时，所用时间为t，求物体从B滑到C所用的时间．【解析指导】BCCBtt:CA匀减速至零的运动可看成反向从零开始的匀加速运动A212CAlat图象法34lvt0CB:CB2142CBlat2CACBttBACACBttttCBtt基本公式法比例法中间时刻速度法课堂探究方法一：逆向思维法逆向思维法图1题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第2课时匀变速直线运动规律的应用【解析指导】A34lvt0CB方法二：基本公式法因为物体沿斜面向上做匀减速运动，设物体从B滑到C所用的时间为tBC，由匀变速直线运动的规律可得v20＝2axAC①v2B＝v20－2axAB②xAB＝34xAC③由①②③解得vB＝v02④又vB＝v0－at⑤vB＝atBC⑥由④⑤⑥解得tBC＝t.课堂探究【例2】物体以一定的初速度从斜面底端A点冲上固定的光滑斜面，斜面总长度为l，到达斜面最高点C时速度恰好为零，如图1所示.已知物体运动到距斜面底端3l/4处的B点时，所用时间为t，求物体从B滑到C所用的时间．图1题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第2课时匀变速直线运动规律的应用A34lvt0CB方法三：比例法对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间里通过的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)．因为xCB∶xBA＝xAC4∶3xAC4＝1∶3，而通过xBA的时间为t，所以通过xBC的时间tBC＝t.课堂探究【解析指导】【例2】物体以一定的初速度从斜面底端A点冲上固定的光滑斜面，斜面总长度为l，到达斜面最高点C时速度恰好为零，如图1所示.已知物体运动到距斜面底端3l/4处的B点时，所用时间为t，求物体从B滑到C所用的时间．图1题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第2课时匀变速直线运动规律的应用【解析指导】A34lvt0CB方法四：中间时刻速度法利用推论：匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度，vAC＝v0＋vt2＝v02.又v20＝2axAC，v2B＝2axBC，xBC＝xAC4.由以上三式解得vB＝v02.可以看成vB正好等于AC段的平均速度，因此B点是这段位移的中间时刻，因此有tBC＝t.课堂探究【例2】物体以一定的初速度从斜面底端A点冲上固定的光滑斜面，斜面总长度为l，到达斜面最高点C时速度恰好为零，如图1所示.已知物体运动到距斜面底端3l/4处的B点时，所用时间为t，求物体从B滑到C所用的时间．图1题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第2课时匀变速直线运动规律的应用【解析指导】A34lvt0CB课堂探究方法五：图象法根据匀变速直线运动的规律，画出v－t图象．如图所示．利用相似三角形的规律，面积之比等于对应边的平方比，得S△AOCS△BDC＝CO2CD2，且S△AOCS△BDC＝41，OD＝t，OC＝t＋tBC.所以41＝t＋tBC2t2，解得tBC＝t.【例2】物体以一定的初速度从斜面底端A点冲上固定的光滑斜面，斜面总长度为l，到达斜面最高点C时速度恰好为零，如图1所示.已知物体运动到距斜面底端3l/4处的B点时，所用时间为t，求物体从B滑到C所用的时间．图1题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第2课时匀变速直线运动规律的应用【突破训练2】某次训练中，航空母舰以速度v0匀速航行，舰载机以水平速度v从舰尾落到长为l的水平甲板上并钩住阻拦索．之后飞机的运动可以近似为匀减速运动，则飞机的加速度至少应为多大？不考虑飞机着舰对航空母舰运动情况的影响.舰载机做初速度为v的匀减速直线运动,当减速至v0时(相对静止),舰载机安全着陆【解题关键】【解析指导】22102axvv对舰载机:0vvat对航空母舰:1x设飞机从着舰到与航空母舰相对静止过程中的时间为t，发生的位移为x1，舰的位移为x2.根据运动学公式2xl20xtv12xxl20()2vval思考：以航空母舰为参考系，如何列式?220val对舰载机:22alv课堂探究题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第2课时匀变速直线运动规律的应用考点三自由落体运动和竖直上抛运动1．特点和规律(1)自由落体运动的特点①从静止开始，即初速度为零．②只受重力作用的匀加速直线运动．③公式：v＝gt，h＝12gt2，v2＝2gh.(2)竖直上抛运动的特点①初速度竖直向上．②只受重力作用的匀变速直线运动．③若以初速度方向为正方向，则a＝－g.课堂探究题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第2课时匀变速直线运动规律的应用2．处理竖直上抛运动的方法(1)分段处理①上升阶段做匀减速直线运动，下降阶段做自由落体运动．②几个特征物理量上升的最大高度H＝v202g，上升到最高点所用的时间T＝v0g，回到抛出点所用的时间t＝2v0g，回到抛出点时的速度vt＝－v0.课堂探究题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第2课时匀变速直线运动规律的应用(2)全程处理①初速度为v0(设为正方向)，加速度为a＝－g的匀变速直线运动．②v0时，物体上升．v0时，物体下降．③h0时，物体在抛出点上方．h0时，物体在抛出点下方．课堂探究题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第2课时匀变速直线运动规律的应用【例3】某人站在高楼的平台边缘，以20m/s的初速度竖直向上抛出一石子．不考虑空气阻力,取g＝10m/s2.求：(1)石子上升的最大高度；回到抛出点所用的时间．(2)石子抛出后到达距抛出点下方20m处所需的时间．【解析指导】(1)全过程分析，取向上为正方向，201110()2vtgt0124svtg020m/sv210m/sg回到抛出点:(2)落到抛出点下方20m处时2022120()2vtgt2222st（）2222t（舍去）v0＝20m/s，a＝－g最大高度为h＝20m回到原抛出点时x1＝0落到抛出点下方20m处时x＝－20m由匀变速运动公式得课堂探究题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第2课时匀变速直线运动规律的应用1.竖直上抛运动的分析方法：(1)可全程分析，也可分段分析．(2)在竖直上抛运动中，当物体经过抛出点上方某一位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，因此这类问题可能造成时间多解或者速度多解．2．竖直上抛运动的对称性如图2所示，物体以初速度v0竖直上抛，A、B为途中的任意两点，C为最高点，则(1)时间对称性：物体上升过程中从A→C所用时间tAC和下降过程中从C→A所用时间tCA相等，同理tAB＝tBA.(2)速度对称性：物体上升过程经过A点与下降过程经过A点的速度大小相等．(3)能量的对称性：物体从A→B和从B→A重力势能变化量的大小相等，均等于mghAB.图2方法点拨课堂探究题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第2课时匀变速直线运动规律的应用【突破训练3】一个小石块从空中a点自由落下，先后经过b点和c点，不计空气阻力．已知它经过b点时的速度为v，经过c点时的速度为3v.则ab段与ac段位移之比为()A．1∶3B．1∶5C．1∶8D．1∶9解析经过b点时的位移为hab＝v22g，经过c点时的位移为hac＝3v22g，所以hab∶hac＝1∶9，故选D.D课堂探究题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第2课时匀变速直线运动规律的应用2.巧用平均速度公式求解匀变速直线运动问题1．模型概识学科素养培养2．解题思路(1)明确所研究的运动过程是否属于匀变速直线运动．(2)确定题目属于哪一类型．(3)灵活选择公式列方程求解．题组扣点课堂探究学科素养培养高考模拟第