内部文件,版权追溯 内部文件,版权追溯 运动的描述 匀变速直线运动的研究
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对点强化1 思维转换法巧解匀变速直线运动问题
1.汽车遇紧急情况刹车,经1.5 s停止,刹车距离为9 m,若汽车刹车后做匀减速直线运动,则汽车停止前最后1 s的位移是( ) 【导学号:96622381】
A.4.5 m C.3 m
B.4 m D.2 m
12
B 汽车刹车反过来可以看做初速度为零的匀加速直线运动,由x=at可得其加速度
22x2×9112222
大小a=2= m/s=8 m/s;汽车停止前最后1 s的位移x′=at′=×8×1 m=4 m,2
t1.522B正确.
2.(多选)屋檐每隔一定时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上、下沿,如图1所示,(g取10 m/s)则以下结论正确的是( )
2
图1
A.窗子下沿离地面高为1.2 m B.屋檐离地面高为3.2 m C.滴水的时间间隔为0.2 s D.雨滴下落的总时间为1 s
BC 如图所示,如果将这5滴水运动等效为一滴水的自由落体,并且将这一滴水运动的全过程分成时间相等的4段,设每段时间间隔为T,则这一滴水在0时刻、T末、2T末、3T末、4T末所处的位置,分别对应图示第5滴水、第4滴水、第3滴水、第2滴水、第1滴水所处的位置,据此可作出解答.设屋檐离地面高为x,滴水间隔为T.则x=16x0,5x0=1 m,12
所以x=3.2 m.另有x=g(4T),解得T=0.2 s.B、C均正确;窗子下沿离地面的高度为
27x0=1.4 m,雨滴下落的总时间t=4T=0.8 s,故A、D均错误.
1
3.2014年男子冰壶世锦赛在北京举行.如图2所示,一次冰壶以速度v垂直进入四个宽均为l的矩形区域沿虚线做匀减速直线运动,且刚要离开第四个矩形区域的E点时速度恰好为零,冰壶通过前三个矩形的时间为t,则冰壶通过第四个矩形所用的时间是多少?
图2
【解析】 方法一 逆向思维法
冰壶通过矩形区域的匀减速运动,可看作冰壶从E点开始做初速度为零的匀加速直线运12动,由位移公式,由E到A,有4l=at1
2
式中,t1为冰壶通过四个矩形区域所用的时间,a为其加速度的大小. 12
由E到D,有l=a(t1-t)
22
联立解得t1=2t或t1=t
32
显然t1=t不符合题意,应舍去.
3
所以冰壶通过第四个矩形所用的时间为t′=t1-t=t. 方法二 比例法
对于初速度为零的匀变速直线运动,在连续相等的时间内通过的位移之比为
x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1)
现有xED∶xDA=1∶3
冰壶从D到A的时间为t,故从E到D的时间也为t,即冰壶通过第四个矩形所用的时间为t.
【答案】 t
对点强化2 数形结合破解运动学问题
4.(2014·江苏高考)一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止.下列速度v和位移x的关系中,能描述该过程的是( ) 【导学号:96622382】
2
A 汽车从静止开始做匀加速直线运动,由v=2ax知当速度达到最大值vm时做匀减速直线运动直到速度为0,由运动的可逆性得v=2a′x′,故选项A正确.
5.如图3所示,两物体由高度相同、路径不同的光滑斜面由静止下滑,物体通过两条路径的长度相等,通过C点前后速度大小不变,且到达最低点B、D时两点的速度相等,则下列说法正确的是( )
2
2
图3
A.物体沿AB斜面运动时间较短 B.物体沿ACD斜面运动时间较短 C.物体沿两个光滑斜面运动时间相等 D.无法确定
B 由于两斜面光滑,且物体通过C点前后速度大小不变,两物体到达斜面最低点的速度大小相等,而且两物体运动路程相等,故可用速度—时间图象进行分析比较.从图中可以看出,沿ACD运动时,起始阶段加速度较大,故其速度图象起始阶段斜率较大,且二者末速度相等,为了保证最后速度大小一样且包围的面积(路程)一样,可以看到通过AB的时间t1大于通过ACD的时间t2,所以沿ACD斜面运动时间较短,故B正确.
6.如图4所示,在竖直平面内建立直角坐标系xOy,该平面内有AM、BM、CM三条光滑固定轨道,其中A、C两点处于同—个圆上,C是圆上任意一点,A、M分别为此圆与y、x
3
轴的切点.B点在y轴上且∠BMO=60°,O′为圆心.现将a、b、c三个小球分别从A、B、
C点同时由静止释放,它们将沿轨道运动到M点,如所用时间分别为tA、tB、tC,则tA、tB、tC,大小关系是( )
图4
A.tA<tC<tB B.tA=tC=tB C.tA=tC<tB
D.由于C点的位置不确定,无法比较时间大小关系 C 对于AM段,位移x1=2R,加速度a1===
mgsin 45°212
=g,根据x=gt得,tA=m22
2x1
a1
2x2
4R312
.对于BM段,位移x2=2R,加速度a2=gsin 60°=g,由x2=at得,tB=g228R.对于CM段,同理可解得tC=
2x3
a2
3ga3
=4R.故tA=tC<tB,选项C正确.
g对点强化3 高考常考的三类图象问题
7.从距地面一定高度竖直上抛一个小球,经过一段时间后落地反弹,忽略空气阻力和小球与地面碰撞的动能损失,则小球的速度—时间图象是( ) 【导学号:96622383】
C 据题意,小球抛出后向上做匀减速直线运动,则选项AB错误;到达最高点后向下做自由落体运动,落到地面时速度大于抛出时的速度,又以该速率向上做减速运动,故选项C正确.
8. (2017·南京模拟)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
xtt的图象如图5所示,则下列说法正确的是( )
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