2019届二轮复习2匀变速直线运动课件（15张） 15页

第 2 讲　匀变速直线运动 - 2 - 运动图象问题 【典题 1 】 (2018 宁波高考适应性考试 ,5) 做直线运动的某质点的 v - s 图象如图所示 , 图线为顶点在坐标原点、开口向右的一条抛物线 , 则下列判断不正确的是 ( 　　 ) A. 质点做初速度为零的匀加速直线运动 B. 质点在 3 s 末的速度大小为 5 m/s C. 质点的加速度大小为 4 m/s 2 D. 质点在 0 ~ 3 s 内的平均速度大小为 6 m/s 答案 : B 解析 : v - s 图线是过原点的抛物线 , 可表示为 v 2 = 2 as , s= 8 m 时 , v= 8 m/s, 得到 a= 4 m/s 2 , 故质点做初速度为零的匀加速直线运动 , 故 A 、 C 正确 ; t= 3 s 时 , v=at= 12 m/s, 故 B 错误 , 前 3 秒的平均速度为 , 故 D 正确。 - 3 - 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 - 用牛顿第二定律解决动力学 问题 【典题 2 】 (2018 年 4 月浙江选考 ,19) 可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏。如图所示 , 有一企鹅在倾角为 37 ° 的倾斜冰面上 , 先以加速度 a= 0 . 5 m/s 2 从冰面底部由静止开始沿直线向上 “ 奔跑 ”, t= 8 s 时 , 突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行 , 最后退滑到出发点 , 完成一次游戏 ( 企鹅在滑动过程中姿势保持不变 ) 。若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数 μ = 0 . 25, 已知 sin 37 ° = 0 . 6,cos 37 ° = 0 . 8, g 取 10 m/s 2 。求 : (1) 企鹅向上 “ 奔跑 ” 的位移大小 ; (2) 企鹅在冰面滑动的加速度大小 ; (3) 企鹅退滑到出发点时的速度大小。 ( 计算结果可用根式表示 ) - 7 - - 8 - 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。 - 9 - 当堂练 2 　 (2018 年 3 月台州质量评估 ,19) 在某战斗机的一次试飞任务中 , 质量 m= 60 kg 的驾驶员驾驶战斗机竖直向上运动 , 从某一时刻起以恒定加速度 a 加速上升 ,10 s 后竖直方向速度大小为 20 m/s, 随后 10 s 内竖直爬升了 300 m, 之后在竖直方向做匀减速运动 , 再经过 20 s 到达最高点。求 :   (1) 该战斗机在加速上升过程中的加速度 ; (2) 前 20 s 内座位对驾驶员的支持力大小 ; (3) 这 40 s 内战斗机在竖直方向上的位移。 答案 : (1)2 m/s 2 　 (2)720 N 　 (3)800 m - 10 - - 11 - 超重与 失重 【典题 3 】 (2018 年 4 月浙江选考 ,8) 如图所示 , 小芳在体重计上完成下蹲动作。下列 F - t 图象能反映体重计示数随时间变化的是 ( 　　 ) 答案 : C 解析 : 体重计 的读数为小芳所受支持力大小 , 下蹲过程小芳的速度从 0 开始最后又回到 0, 小芳先做运动方向向下的加速运动、后做减速运动 , 加速度方向先向下、后向上 , 即小芳先失重后超重 , 支持力先小于重力 , 后大于重力 , 选 C 。 - 12 - 知识链接 超重与失重 1 . 超重与失重的特点 - 13 - 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 , 只取决于加速度的方向 , 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。 - 14 - 当堂练 3 　 (2018 年 3 月嘉兴选考模拟 ,10) 如图是一种名为 “ 牙签弩 ” 的玩具弓弩 , 现竖直向上发射木质牙签 , O 点为皮筋自然长度位置 , A 为发射的起点位置。若不计一切阻力 , 则 ( 　　 )   A. A 到 O 的过程中 , 牙签一直处于超重状态 B. A 到 O 的过程中 , 牙签的机械能守恒 C. 在上升过程中 , 弓和皮筋的弹性势能转化为牙签的动能 D. 根据牙签向上飞行的高度可测算出牙签被射出时的速度 答案 : D 　 - 15 - 解析 : 从 A 到 O 的过程中 , 牙签受重力和弹力 , 当弹力大于重力时 , 牙签加速上升 , 处于超重状态 ; 当弹力小于重力时 , 牙签减速上升 , 是失重状态 , 故 A 错误 ; 牙签与弓和皮筋组成的系统机械能守恒 , 从 A 到 O 的过程 , 弓和皮筋弹性势能一直在减小 , 减少的弹性势能转化为牙签的机械能 , 因此牙签机械能一直在增大 , 故 B 错误 ; 牙签在上升过程中 , 弓和皮筋的弹性势能转化为牙签的动能和重力势能 , 故 C 错误 ; 由于不计一切阻力 , 牙签向上飞行的过程是竖直上抛运动 , 根据运动学公式 v 2 = 2 gh 可知 , 通过牙签向上飞行的高度可测算出牙签被射出时的速度 , 故 D 正确。