专题01 运动的描述 匀变速直线运动的规律-2021届高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练

2021届高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练 专题01 运动的描述 匀变速直线运动的规律 【专题导航】 目录 热点题型一　平均速度、瞬时速度和平均速率 1 热点题型二　加速度的理解与计算 3 热点题型三　匀变速直线运动基本规律的应用 6 热点题型四　匀变速直线运动的推论及应用 10 类型1　平均速度公式的应用 12 类型2　初速度为零的匀变速直线运动推论的应用 13 类型3 Δx＝aT2推论法的应用 13 热点题型五　自由落体和竖直上抛运动 15 热点题型六　物体运动的多过程问题 19 【题型归纳】 热点题型一　平均速度、瞬时速度和平均速率 【题型要点】1．平均速度与瞬时速度的区别与联系 (1)区别：平均速度是过程量，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度；瞬时速度是状态量，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。 (2)联系：瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度。 2．平均速度与平均速率的区别和联系 (1)平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值。 (2)通常情况下，平均速度的大小不等于平均速率，在单方向的直线运动过程中二者大小相等。 【解题规律、方法】理解平均速度、瞬时速度的“四点”注意 (1)判断是否为瞬时速度，关键是看该速度是否对应“位置”或“时刻”。 (2)求平均速度要找准“位移”和发生这段位移所需的“时间”。 (3)用v＝求瞬时速度时，计算出的是粗略值，Δt(Δx)越小，计算出的结果越接近真实值。 (4)对于匀变速直线运动，一段时间内的平均速度可以精确地表示物体在这一段时间中间时刻的瞬时速度。 【例1】(2020·建泉州名校联考)一质点沿直线Ox方向做变速运动，它离开O点的距离x随时间t变化的关系式为x＝(5＋2t3) m，它的速度v随时间t变化的关系式为v＝6t2 (m/s)，该质点在t＝2 s时的速度和t＝2 s到t＝3 s时间内的平均速度的大小分别为(　　) A．12 m/s　39 m/s B．24 m/s　38 m/s C．12 m/s　19.5 m/s D．24 m/s　13 m/s 【例2】(2020·湖北荆州市质检)如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt.测得遮光条的宽度为Δx，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度．为使更接近瞬时速度，正确的措施是(　　) A．换用宽度更窄的遮光条 B．提高测量遮光条宽度的精确度 C．使滑块的释放点更靠近光电门 D．增大气垫导轨与水平面的夹角 【物理思想提炼】用平均速度法求解瞬时速度——极限思想的应用 1．用极限法求瞬时速度和瞬时加速度 (1)公式v＝中，当Δt→0时v是瞬时速度． (2)公式a＝中，当Δt→0时a是瞬时加速度． 2．注意 (1)用v＝求瞬时速度时，求出的是粗略值，Δt越小，求出的结果越接近真实值． (2)对于匀变速直线运动，一段时间内的平均速度可以精确地表示物体在这一段时间内中间时刻的瞬时速度． 【变式1】(2020·伊春模拟)一个质点做变速直线运动，以v1＝10 m/s的平均速度完成前位移，以v2＝30 m/s的平均速度完成剩下的位移，则全过程的平均速度为(　　) A．20 m/s B．18 m/s C．23.3 m/s D．40 m/s 【变式2】为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为d＝3.0 cm的遮光板，如图3所示，滑块在牵引力作用下匀加速先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过光电门1的时间为Δt1＝0.30 s，通过光电门2的时间为Δt2＝0.10 s，遮光板从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为Δt＝3.0 s，则滑块的加速度约为(　　) A．0.067 m/s2 B．0.67 m/s2 C．6.7 m/s2 D．不能计算出 热点题型二　加速度的理解与计算 【题型要点】速度、速度变化量和加速度的对比 比较项目 速度 速度变化量 加速度 物理意义 描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量 描述物体速度改变的物理量，是过程量 描述物体速度变化快慢和方向的物理量，是状态量 定义式 v＝ Δv＝v－v0 a＝＝ 决定因素 由比值决定 由a与Δt决定(Δv＝aΔt) 由F、m决定(a不是由v、t、v0决定的) 方向 即物体运动的方向 与a的方向相同 与Δv及F的方向相同，由F的方向决定，与v0、v的方向无关 【解题规律、方法】 1.对速度、速度的变化量和加速度关系理解的三点误区 (1)速度的大小和加速度的大小无决定关系。速度大，加速度不一定大，加速度大，速度也不一定大；加速度为零，速度可