2018届二轮复习匀变速直线运动课件(共17张)

2018届二轮复习匀变速直线运动课件(共17张)

第 2 讲　匀变速直线运动 - 2 - 运动图象问题 【典题 1 】 [2016 浙江 “7 + 2 + 3” 全真模拟 ( 二 ),2] 在一次空军演习的任务中 , 某士兵从悬停在空中的直升机上无初速度跳下 , 下落 4 s 速度达到 30 m/s 时打开降落伞 , 开始做减速直线运动 , 在下落 14 s 后以速度 4 m/s 着地 , 他的速度图象如图所示 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A . 该士兵是在下落 80 m 时打开降落伞的 B. 该士兵打开降落伞时离地面的高度等于 170 m C. 该士兵打开降落伞时离地面的高度大于 170 m D. 该士兵跳伞时的高度一定小于 230 m - 3 - 答案 : D m=170 m, 根据 v - t 图象与坐标轴所围的面积表示位移 , 可知该士兵实际位移小于 H , 即该士兵跳伞时的高度小于 170 m+60 m=230 m, 故 B 、 C 错误 ,D 正确。 总结提炼 1 . 对运动图象的理解 (1) 无论是 x-t 图象还是 v-t 图象都只能描述直线运动。 (2) x-t 图象和 v-t 图象都不表示物体运动的轨迹。 (3) x-t 图象和 v-t 图象的形状由 x 与 t 、 v 与 t 的函数关系决定 。 - 4 - 2 . 应用运动图象解题 “ 六看 ” - 5 - 当堂练 1 　 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 图如图所示 , 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 解析 解析 关闭 根据速度 — 时间图象可以知道 , 在驾驶员反应时间内 , 汽车的位移为 x 1 =v×t= 5 m, 所以汽车在减速阶段的位移 x 2 =x-x 1 = 10 m, 由运动学公式 v 2 = 2 ax 2 , 得出 a= 5 m/s 2 , 故选 C 。 答案 解析 关闭 C - 6 - 牛顿第二定律的应用一 : 解决动力学问题 【典题 2 】 (2017 年 4 月浙江选考 ,19) 游船从码头沿直线行驶到湖对岸 , 小明对过程进行观察 , 记录数据如下表 : - 7 - (1) 求游船匀加速运动过程中加速度大小 a 1 及位移大小 x 1 ; (2) 若游船和游客总质量 m= 8 000 kg, 求游船匀减速运动过程中所受合力的大小 F ; (3) 求游船在整个行驶过程中的平均速度大小。 答案 : (1)0 . 105 m/s 2 ,84 m 　 (2)400 N 　 (3)3 . 86 m/s 解析 : 由题意作出 v-t 图象如图 (2) 游船匀减速运动过程的加速度 大小 根据牛顿第二定律得到 F=ma 2 = 8 000 × 0 . 05 N=400 N - 8 - (3) 匀加速运动过程位移 x 1 = 84 m, 匀速运动过程位移 x 2 =vt 2 = 4 . 2 × (640 - 40) m = 2 520 m 总位移 x=x 1 +x 2 +x 3 = (84 + 2 520 + 176)m=2 780 m 行驶总时间为 t= 720 s - 9 - 解题技法 动力学两类基本问题 1 . 分析流程图 2 . 应用牛顿第二定律的解题步骤 (1) 明确研究对象。 (2) 分析物体的受力情况和运动情况。画好运动草图和受力分析图 , 明确物体的运动性质和运动过程。 (3) 选取正方向或建立坐标系。通常以加速度的方向为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向。 (4) 求合力 F 合 。 (5) 根据牛顿第二定律 F 合 =ma 列方程求解 , 必要时还要对结果进行讨论。 - 10 - 当堂练 2   (2016 年 4 月浙江选考 ,19) 如图是上海中心大厦 , 小明乘坐大厦快速电梯 , 从底层到达第 119 层观光平台仅用时 55 s 。若电梯先以加速度 a 1 做匀加速运动 , 达到最大速度 18 m/s, 然后以最大速度匀速运动 , 最后以加速度 a 2 做匀减速运动恰好到达观光平台。假定观光平台高度为 549 m, g 取 10 m/s 2 。 - 11 - (1) 若电梯经过 20 s 匀加速达到最大速度 , 求加速度 a 1 及加速阶段上升高度 h ; (2) 在 (1) 问中的匀加速上升过程中 , 若小明的质量为 60 kg, 求小明对电梯地板的压力 ; (3) 求电梯匀速运动的时间。 答案 : (1) a 1 = 0 . 9 m/s 2 , h= 180 m 　 (2)654 N, 方向竖直向下 　 (3)6 s (2) 设匀加速上升过程中 , 地板对小明的支持力为 F N , 根据牛顿第二定律可得 : F N -mg=ma 1 代入数据解得 : F N =mg+ma 1 = 654 N 由牛顿第三定律可得小明对地板的压力 F N '=F N = 654 N, 方向竖直向下。 - 12 - (3) 设匀速运动时间为 t 0 , 运动的总时间为 t , 由 v-t 图可得 : 代入数据解得 : t 0 = 6 s 。 - 13 - 牛顿第二定律的应用二 : 超重与失重 【典题 3 】 (2017 年 4 月浙江选考 ,12) 火箭发射回收是航天技术的一大进步。如图所示 , 火箭在返回地面前的某段运动 , 可看成先匀速后减速的直线运动 , 最后撞落在地面上。不计火箭质量的变化 , 则 ( 　　 ) A. 火箭在匀速下降过程中机械能守恒 B. 火箭在减速下降过程中携带的检测仪器处于失重状态 C. 火箭在减速下降过程中合力所做的功 , 等于火箭机械能的变化量 D. 火箭着地时 , 火箭对地的作用力大于自身的重力 - 14 - 答案 : D 解析 : 火箭匀速下降过程中 , 动能不变 , 重力势能减小 , 故机械能减小 ,A 错误。 火箭在减速下降时。携带的检测仪器受到的支持力大于自身重力 , 故处在超重状态 ,B 错误。 由功能关系知 , 合力所做的功等于火箭动能的变化量 , 而除重力外的其他力做功之和等于机械能的变化量 , 故 C 错误。 火箭着地时 , 加速度向上 , 又根据牛顿第三定律可知火箭对地面的作用力大于自身重力 ,D 正确。 - 15 - 知识链接 超重与失重 1 . 超重与失重的特点 - 16 - 2 . 进一步理解 (1) 当出现超重、失重时 , 物体的重力并没有变化。 (2) 物体处于超重状态还是失重状态 , 只取决于加速度方向向上还是向下 , 而与速度方向无关。 (3) 物体超重或失重时所受合力的大小是 ma 。 (4) 当物体处于完全失重状态时 , 平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失 , 如单摆停摆、天平失效等。 - 17 - 当堂练 3 　 ( 浙江省名校协作体 2017 届高三上联考 ,6) 如图为某娱乐节目所设计的 “ 导师战车 ”, 战车可以在倾斜直轨道上运动。当坐在战车中的导师按下按钮 , 战车就由静止开始沿长 10 米的斜面冲到学员面前 , 最终刚好停在斜面的末端 , 此过程约历时 4 秒。则战车在运动过程中 , 下列说法正确的是 ( 　　 )   A. 战车在运动过程中导师处于失重状态 B. 战车在运动过程中所受外力始终不变 C. 战车在倾斜导轨上做匀变速直线运动 D. 根据题中信息可以估算导师运动的 平 均 速度 答案 解析 解析 关闭 战车向下运动时先加速后减速 , 导师先失重后超重。战车在运动过程中不是匀变速运动 , 至少合力方向发生了变化 , 所以 A 、 B 、 C 错误。平均速度等于位移除以时间 , 约为 2.5 m/s, D 正确。 答案 解析 关闭 D