【反思总结】口诀:多过程问题分段处理,交接处的速度是关键 求解多阶段运动问题的三点注意:
(1)准确选取研究对象,根据题意画出物体在各阶段的运动示意图,直观呈现物体的运动过程。 (2)明确物体在各阶段的运动性质,找出题目给定的已知量、待求未知量以及中间量。 (3)合理选择运动学公式,列出物体在各阶段的运动方程,同时列出物体各阶段间的关联方程。 【跟踪短训】
6.(2014·海南·13)短跑运动员完成100 m赛跑的过程可简化为匀加速运动和匀速运动两个阶段.一次比赛中,某运动员用11.00 s跑完全程.已知运动员在加速阶段的第2 s内通过的距离为7.5 m,求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离. 【答案】 5 m/s 10 m
2
设运动员做匀加速运动的时间为t1,匀速运动的时间为t2,匀速运动的速度为v;跑完全程的时间为t,全程的距离为x.
12依题意及运动学规律,得t=t1+t2④ v=at1⑤ x=at 1+vt2⑥
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设匀加速阶段通过的距离为x′,则x′=at 1⑦
2联立③④⑤⑥⑦式,并代入数据得x′=10 m. 考点五 利用转换研究对象法巧解匀变速直线运动问题
【典例4】如图所示,一杂技演员用一只手抛球、接球,他每隔0.4 s抛出一球,接到球便立即把球抛出。已知除抛、接球的时刻外,空中总有4个球,将球的运动近似看作是竖直方向的运动,球到达
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的最大高度是(高度从抛球点算起,取g=10 m/s)( )
2
A.1.6 m B.2.4 m C.3.2 m D.4.0 m 【答案】 C
【解析】由题图所示的情形可以看出,四个小球在空中的位置与一个小球抛出后每隔0.4 s对应的位置是相同的,因此可知小球抛出后到达最高点和从最高点落回抛出点的时间均为t=0.8 s,故有Hm12
=gt=3.2 m,C正确。 2
【反思总结】在运动学问题的解题过程中,若多个物体所参与的运动规律完全相同,可将多个物体的运动转换为一个物体的连续运动,解答过程将变得简单易解 【跟踪短训】
7. 从斜面上某一位置每隔0.1 s 释放一颗小球,在连续释放几颗后,对斜面上正在运动着的小球拍下部分照片,如图1-2-5所示。现测得xAB=15 cm,xBC=20 cm,已知小球在斜面上做匀加速直线运动,且加速度大小相同。
(1)求小球的加速度。 (2)求拍摄时B球的速度。 (3)C、D两球相距多远?
(4)A球上面正在运动着的小球共有几颗?
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【答案】(1)5 m/s (2)1.75 m/s (3)25 cm (4)2颗
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课后巩固 ● 课时作业 基础巩固
1.做匀加速直线运动的质点,在第一个3 s内的平均速度比它在第一个5 s内的平均速度小3 m/s。则质点的加速度大小为( )
A.1 m/s B.2 m/s C.3 m/s D.4 m/s 【答案】C
【解析】 第1个3 s内平均速度即为1.5 s时刻瞬时速度v1,第1个5 s内平均速度即为2.5 s时Δvv2-v1
刻瞬时速度v2,a===ΔtΔt
3 m/s-
=3 m/s,C正确。
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2
2
2
2
2.在离地高h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为( ) A.
2vv2hh B. C. D. ggvv
【答案】A
【解析】 根据竖直上抛运动的对称性,可知向上抛出的小球落回到出发点时的速度也是v,之后的
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-v-v
运动与竖直下抛的物体运动情况相同。因此上抛的小球比下抛的小球多运动的时间为:t==-g2v
,A项正确。 g
3.某航母跑道长200m,飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s,起飞需要的最低速度为50 m/s.那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为( ) A.5m/s B.10 m/sC.15m/s D.20 m/s 【答案】 B
【解析】 由vt-v0=2as得:v0=vt-2as=50-2×6×200m/s=10 m/s.
4.(多选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s,1 s后速度的大小变为10 m/s,在这1 s内该物体的( )
A.位移的大小可能小于4 m B.位移的大小可能大于10 m C.加速度的大小可能小于4 m/s D.加速度的大小可能大于10 m/s 【答案】AD
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5.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动。开始刹车后的第1 s内和第2 s内位移大小依次为9 m和7 m。则刹车后6 s内的位移是( ) A.20 m B.24 m C.25 m D.75 m 【答案】C
【解析】 由Δx=9 m-7 m=2 m可知,汽车在第3 s、第4 s、第5 s内的位移分别为5 m、3 m、1 m,汽车在第5 s末的速度为零,故刹车后6 s内的位移等于前5 s内的位移,大小为9 m+7 m+5 m+3 m+1 m=25 m,故C正确。 综合应用
6.科技馆中的一个展品如图所示,在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头,在一种特殊的间歇闪光灯的照射下,若调节间歇闪光间隔时间正好与水滴从A下落到B的时间相同,可以看到一种奇特的现象,水滴似乎不再下落,而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动,对出现的这种现象,下列描述正确的是(g=10 m/s)( )
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A.水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足tAB<tBC<tCD B.闪光的间隔时间是
2 s 10
C.水滴在相邻两点间的平均速度满足vAB∶vBC∶vCD=1∶4∶9 D.水滴在各点的速度之比满足vB∶vC∶vD=1∶3∶5 【答案】B
7.(多选)在一次救灾活动中,一辆救灾汽车由静止开始做匀加速直线运动,刚运动了8 s,由于前方突然有巨石滚下,堵在路中央,所以又紧急刹车,匀减速运动经4 s停在巨石前.则关于汽车的运动情况,下列说法正确的是( )
A.加速、减速中的加速度大小之比为a1∶a2等于2∶1 B.加速、减速中的平均速度大小之比v1∶v2等于1∶1 C.加速、减速中的位移大小之比x1∶x2等于2∶1 D.加速、减速中的加速度大小之比a1∶a2不等于1∶2 【答案】 BC
8.一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过一个较低的点a的时间间隔是Ta,两次经过一个较高点b的时间间隔是Tb,则a、b之间的距离为( )
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