2018届二轮复习匀变速直线运动规律的应用课件（44张）（全国通用） 44页

第 1 讲　匀变速直线运动规律的应用 专题一　力与运动 考点一　运动学概念的辨析 考点三　自由落体运动规律的应用 考点四　运动学图象的理解 考点二　匀变速直线运动规律的应用 运动学概念的辨析 考点一 真题研究 1.(2015· 浙江 10 月学考 ·3)2015 年 9 月 3 日，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利 70 周年阅兵式在天安门广场举行 . 如图 1 所示，七架战机保持 “ 固定队列 ” 在天安门广场上空飞过 . 下列说法正确的是 A. 以某飞机为参考系，其他飞机是静止的 B. 以飞行员为参考系，广场上的观众是静止的 C. 以某飞行员为参考系，其他飞行员是运动的 D. 以广场上的观众为参考系，飞机是竖直向上运动的 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 图 1 √ 答案 解析 解析　 七架战机保持 “ 固定队列 ” 飞行，所以以某飞机为参考系，其他飞机是静止的，故 A 正确； 以飞行员为参考系，飞行员看到观礼台向后掠过，故 B 错误； 以某飞行员为参考系，其他飞行员是静止的，故 C 错误； 以广场上的观众为参考系，飞机是在水平方向上运动的，故 D 错误 . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2.(2016· 浙江 4 月学考 ·3) 下列说法正确的是 A. 物体在完全失重的状态下没有惯性 B. 运动是绝对的，但运动的描述是相对的 C. 电流强度有大小和方向，所以是矢量 D. 研究月球绕地球运行轨迹时不能把月球看成质点 √ 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析　 质量是物体惯性大小的唯一量度，只要质量存在，惯性就存在，故在失重状态下仍有惯性，故 A 错误； 运动是绝对的，任何物体均在运动，但要描述运动需要选择参考系，即运动的描述是相对的，故 B 正确； 电流强度有大小和方向，但它为标量，运算不符合平行四边形定则，故 C 错误； 研究月球绕地球运行轨迹时，月球的大小和形状可以忽略，故可以把月球看成质点，故 D 错误 . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3.(2017· 浙江 11 月选考 ·4 ) 如图 2 所 示，两位同学从滑道最高端的同一位置先后滑下，到达底端的同一位置，对于整个下滑过程，两同学的 A. 位移一定相同 B. 时间一定相同 C. 末速度一定相同 D. 平均速度一定相同 √ 解析　 两位同学滑下来的时间不一定相同，两位同学在轨道上的末速度与平均速度也不一定相同，但是两位同学位置的变化是一样的，故 A 正确， B 、 C 、 D 错误 . 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 图 2 4.(2015· 浙江 10 月学考 ·4) 如图 3 所示，小李乘坐高铁，当他所在的车厢刚要进隧道时，看到车厢内显示屏上的示数为 216 km/h ，他立即观察手表秒针走动，经过 20 s 车厢出了隧道，则该隧道的长度约为 A.600 m B.1 200 m C.2 160 m D.4 320 m √ 解析　 216 km/h ＝ 60 m/s ，隧道的长度为： s ＝ v t ＝ 60 × 20 m ＝ 1 200 m. 答案 解析 图 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5.(2017· 浙江 4 月选考 ·2) 下列各组物理量中均为矢量的是 A. 路程和位移 B. 速度和加速度 C. 力和功 D. 电场强度和电势 √ 解析　 矢量是既有大小又有方向的物理量，例如：位移、速度、加速度、力、电场强度，因此答案为 B. 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6.(2017· 浙江 11 月选考 ·1) 下列物理量中属于矢量的是 A. 速率 B. 电势 C. 电流 D. 位移 √ 解析　 瞬时速度的大小称为速率，为标量，故 A 错误； 电势、电流都是只有大小的标量，故 B 、 C 错误； 位移是既有大小又有方向的矢量，故 D 正确 . 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 模拟训练 7.( 人教版必修 1P10 插图改编 ) 如图 4 ，飞行员跳伞后飞机上的其他飞行员 ( 甲 ) 和地面上的人 ( 乙 ) 观察跳伞飞行员的运动后，引发了对跳伞飞行员运动状况的争论，下列说法正确的是 A. 甲、乙两人的说法中必有一个是错误的 B. 他们的争论是由于参考系的选择不同而引起的 C. 研究物体运动时不一定要选择参考系 D. 参考系的选择只能是相对于地面静止的物体 图 4 √ 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析　 运动和静止是相对的，判断物体的运动和静止，首先要确定一个参考系，如果被研究的物体和参考系之间没有发生位置的改变，则被研究的物体是静止的，否则是运动的 . 甲、乙两人的说法分别是以飞机和地面作为参考系研究运动的，说法都是正确的，故 A 错误， B 正确 . 研究物体运动时一定要选择参考系，否则物体的运动性质无法确定，故 C 错误 . 参考系的选择可以是任意的，一般情况下我们选择相对于地面静止的物体为参考系，故 D 错误 . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8.( 人教版必修 1P14 第 4 题改编 ) 如图 5 所示，在距墙壁 1 m 的 A 点，小球以某一速度冲向与墙壁相连的弹簧，将弹簧压缩到最短时到达距离墙壁 0.2 m 的 B 点，然后又被弹回至距墙壁 1.5 m 的 C 点静止，则从 A 点 到 C 点的过程中，小球的位移大小和路程分别是 A.0.5 m 、 1.3 m B.0.8 m 、 1.3 m C.0.8 m 、 1.5 m D.0.5 m 、 2.1 m √ 图 5 解析　 位移的大小等于初末位置的距离，可知位移的大小等于 AC 的距离，即为 1.5 m － 1 m ＝ 0.5 m. 路程等于运动轨迹的长度，可知 s ＝ (1 ＋ 1.5 － 2 × 0.2) m ＝ 2.1 m ，故 D 正确， A 、 B 、 C 错误 . 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9. 如图 6 所示装置可测出气垫导轨上滑块的速度 . 已知固定在滑块上的遮光条的宽度为 0.60 cm ，遮光条经过光电门的遮光时间为 0.02 s ，则遮光条经过光电门的平均速度大小为 A.0.20 m/s B.0.30 m/s C.0.60 m/s D.3.0 m/s √ 图 6 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10.(2017· 温州市 9 月选考 ) 温州南塘，每年端午龙舟比赛热闹非凡，如图 7 是龙舟在进行 500 m 的直道比赛，下列说法正确的是 A. 研究队员的划桨动作，可将队员看成质点 B. 以龙舟为参考系，岸上站立的观众是静止的 C. 获得第一名的龙舟，撞线时的速度一定很大 D. 获得最后一名的龙舟，平均速度一定最小 图 7 √ 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 规律总结 1. 计算平均速度的方法 (1) 关键点：分清运动性质 2. 对速度与加速度关系的辨析 (1) 速度的大小与加速度的大小没有必然联系 . (2) 物体做加速运动还是减速运动，关键是看物体的加速度与速度的方向关系，而不是看加速度的变化情况 . 加速度的大小只反映速度变化 ( 增加或减小 ) 的快慢 . 匀变速直线运动规律的应用 考点二 真题研究 1.(2017· 浙江 4 月选考 ·5) 四月的江南草长莺飞，桃红柳绿，雨水连绵 . 伴随温柔的雨势，时常出现瓢泼大雨、雷电交加的景象，在某次闪电过后约 2 s 小明听到雷声，则雷电生成处离小明的距离约为 A.6 × 10 2 m B.6 × 10 4 m C.6 × 10 6 m D.6 × 10 8 m √ 解析　 声速大约为 340 m/s ，所以雷电生成处距离小明大约 680 m ，选项 A 正确 . 答案 解析 1 2 3 4 2.(2015· 浙江 10 月学考 ·6) 如图 8 所示，一女同学穿着轮滑鞋以一定的速度俯身 “ 滑入 ” 静止汽车的车底，她用 15 s 穿越了 20 辆汽车底部后 “ 滑出 ” ，位移为 58 m ，假设她的运动可视为匀变速直线运动，从上述数据可以确定 A. 她在车底运动时的加速度 B. 她在车底运动时的平均速度 C. 她刚 “ 滑入 ” 车底时的速度 D. 她刚 “ 滑出 ” 车底时的速度 √ 图 8 答案 解析 1 2 3 4 解析　 根据 x ＝ v 0 t ＋ at 2 知，由于初速度未知，则无法求出运动的加速度，故 A 、 C 错误 . 由于初速度未知，结合速度时间公式无法求出末速度，即 “ 滑出 ” 车底的速度，故 D 错误 . 1 2 3 4 3. 跳伞是集勇气、意志、智慧和科技于一体的体育项目 . 某跳伞运动员以 5 m/s 的速度竖直匀速降落，在离地面 h ＝ 10 m 的高度有一颗金属扣子从伞上脱落，则跳伞运动员比金属扣子晚着陆的时间为 ( 设金属扣子所受的空气阻力可忽略， g 取 10 m/ s 2 ) 模拟训练 √ 1 2 3 4 答案 解析 4.(2017· 宁波市九校高一期末 ) 在正常情况下，动车将以 216 km/h 的速度匀速开过一个小站，现因需要，必须在这一小站停留，动车将要到达小站时，开始做匀减速直线运动，减速运动分为两个阶段进行，第一阶段采用 “ 再生刹车 ” 技术，这期间关闭动力，动车依靠惯性前行并带动发动机发电，速度从 216 km/h 减至 90 km/h ，加速度大小为 0.50 m/s 2 ；第二阶段采用传统的 “ 机械刹车 ” ，速度从 90 km/h 不断减小直至停下来，加速度大小为 0.25 m/s 2 ，到站停留 2 min ，求动车开始刹车后， 3 min 内通过的位移大小 . 答案　 4 225 m 答案 解析 1 2 3 4 解析　 v 1 ＝ 216 km/h ＝ 60 m/s ， v 2 ＝ 90 km/h ＝ 25 m/s ， t 1 ＋ t 2 ＜ 3 min ，所以 3 min 内动车已停止运动 . 1 2 3 4 规律总结 1. 分析匀减速直线运动问题常用逆向思维法，但对于刹车问题应先判断车停下所用的时间，再选择合适的公式求解 . 2. 在用运动学公式分析问题时，平均速度法常常能使解题过程简化 . 自由落体运动规律的应用 考点三 真题研究 1.(2017· 浙江 4 月选考 ·4) 拿一个长约 1.5 m 的玻璃筒，一端封闭，另一端有开关，把金属片和小羽毛放到玻璃筒里 . 把玻璃筒倒立过来，观察它们下落的情况 . 然后把玻璃筒里的空气抽出，再把玻璃筒倒立过来，再次观察它们下落的情况 . 下列说法正确的是 A. 玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛下落一样快 B. 玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛均做自由落体运动 C. 玻璃筒抽出空气后，金属片和小羽毛下落一样快 D. 玻璃筒抽出空气后，金属片比小羽毛下落快 √ 答案 解析 1 2 3 4 5 解析　 抽出空气之后，羽毛和金属片下落仅受重力，因此加速度一样大，所以下落一样快，选项 C 正确 . 1 2 3 4 5 2.(2016· 浙江 10 月学考 ·6) 某探险者在野外攀岩时，踩落一小石块，约 5 s 后听到石块直接落到崖底的声音，探险者离崖底的高度最接近的是 A.25 m B.50 m C.110 m D.150 m √ 答案 解析 1 2 3 4 5 3.(2016· 浙江 4 月学考 ·6) 已知月球表面的加速度约为地球表面加速度的 ，宇航员在月球上离月球表面高 10 m 处由静止释放一片羽毛，羽毛落到月球表面上的时间大约是 A.1.0 s B.14 s C.3.5 s D.12 s √ 答案 解析 1 2 3 4 5 模拟训练 4.( 人教版必修 1P48 “ 实验验证 ” 改编 ) 伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑推理的完美结合，图 9 可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是 答案 解析 A. 甲、乙、丙、丁图都是实验现象 B. 其中的甲、丁图是实验现象，乙、丙图是经过合理的外推得到的结论 C. 运用丁图的实验，可 “ 放大 ” 重力的作用，使实验现象更明显 D. 运用甲图的实验，可 “ 冲淡 ” 重力的作用，使实验现象更明显 图 9 √ 1 2 3 4 5 解析　 伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法直接测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果物体的初速度为 0 且速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算时间，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来 “ 冲淡 ” 重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量，伽利略做了上百次实验，并在实验结果上做了合理外推，故 D 正确， A 、 B 、 C 错误 . 1 2 3 4 5 答案 5.(2017· 嘉兴市 3 月模拟 ) 如图 10 所示，一颗熟透的杨梅从树上自然脱落，下落过程没有受到任何碰撞 . 若此杨梅下落高度约为正常成人身高，则其落地速度约为 A.3.6 m/s B.5.6 m/s C.8 m/s D.10 m/s √ 图 10 1 2 3 4 5 规律总结 1. 自由落体运动的特点 v 0 ＝ 0 、 a ＝ g 的匀加速直线运动 . 2. 自由落体运动的规律 (1) 速度公式： v ＝ gt . (2) 位移公式： h ＝ gt 2 . (3) 速度与位移的关系式： v 2 ＝ 2 gh ( h 为物体下落的高度，不是距离地面的高度 ). 运动学图象的理解 考点四 真题研究 1.(2017· 浙江 11 月选考 ·9) 杂技运动员在训练时的照片如图 11 所示，有一小球自由落下，碰到水平桌面后反弹，如此数次落下和反弹 . 若规定竖直向下为正方向，碰撞时间不计，空气阻力不计，则下列 v － t 图象中正确的是 2 3 4 5 图 11 √ 1 答案 2.(2017· 浙江 4 月选考 ·6) 汽车以 10 m/s 的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方 15 m 处的斑马线上有行人，于是刹车礼让，汽车恰好停在斑马线前 . 假设驾驶员反应时间为 0.5 s ，汽车运动的 v － t 图象如图 12 所示 . 则汽车的加速度大小为 A.20 m/ s 2 B.6 m/ s 2 C.5 m/ s 2 D.4 m/ s 2 √ 答案 图 12 2 3 4 5 1 3.(2015· 浙江 10 月学考 ·2) 下列 v － t 图象中，表示物体做匀速直线运动的是 √ 答案 解析 2 3 4 5 1 解析　 A 项表示物体的速度随时间均匀减小，做匀减速直线运动，故 A 错误 . B 项表示物体的速度随时间均匀增大，物体做匀加速直线运动，故 B 错误 . C 项表示物体的速度随时间均匀增大，物体做匀加速直线运动，故 C 错误 . D 项表示物体速度不随时间的变化而变化，做匀速直线运动，故 D 正确 . 2 3 4 5 1 模拟训练 4.(2017· 金华市期末 ) 如图 13 为一物体做直线运动的速 度－时间图象，根据图象可得出下列说法正确的是 A. 物体在前 2 s 内加速度的大小为 20 m/ s 2 B. 2 s 至 4 s 内，物体的平均速度为 10 m/s C. t ＝ 2 s 前与 t ＝ 2 s 后相比，物体的加速度方向相反 D. 在 t ＝ 4 s 时，物体离出发点最远，且最远距离为 40 m √ 图 13 答案 解析 2 3 4 5 1 5.(2017· 温州市 9 月选考 ) 某物体沿水平方向运动，规定向右为正方向，其 v － t 图象如图 14 所示，则 A. 在 0 ～ 1 s 内做曲线运动 B. 在 1 ～ 2 s 内速度方向向左 C. 在 2 s 末离出发点最远 D. 在 1 ～ 2 s 和 2 ～ 3 s 内的加速度方向相反 √ 图 14 答案 2 3 4 5 1 规律总结 弄清题目中图象所反映的物理过程及规律，从中获取有用信息，通常情况下，需要关注的特征量有三个层面： 第一层：关注横坐标、纵坐标 (1) 确认横坐标、纵坐标对应的物理量各是什么 . (2) 注意横坐标、纵坐标是否从零刻度开始 . (3) 坐标轴物理量的单位也不能忽视 . 第二层：理解斜率、面积和截距的物理意义 (1) 图线的斜率：通常能够体现某个物理量的大小、方向及变化情况 . (2) 面积：由图线、横轴，有时还要用到纵轴及图线上的一个点或两个点到横轴的垂线段，所围图形的面积，一般都能表示某个物理量，如 v － t 图象中的面积表示位移，但要注意时间轴下方的面积为负，说明这段位移与正方向相反 . (3) 截距：横截距、纵截距 . 第三层：分析交点、转折点、渐近线 (1) 交点：往往是解决问题的切入点 . (2) 转折点：满足不同的函数关系式，对解题起关键作用 . (3) 渐近线：往往可以利用渐近线求出该物理量的极值或确定它的变化趋势 .