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专题05 常见的多过程问题
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常考点01“0—v—0”运动模型 1
常考点02先减速为为0,后原路返回运动模型 4
常考点03先匀速,后减速运动模型---反应时间问题 7
常考点04先加速后匀速运动模型----限速问题 8
常考点05多过程运动之“加加(减减)”模型 11
考点拓展练习 13
常考点归纳
常考点01“0—v—0”运动模型
【典例1】
10月1日当天, 巍峨的天安门前,旌旗飘扬,举世瞩目,恢宏激昂的阅兵式号角骤然响起,激昂澎湃的分列式进行曲汇成震天撼地的交响,9架直升机护卫着党旗、国旗和军旗,20架直升机组成巨大的“70”字样,象征着新中国走过极不平凡的历程,寓意着全军官兵向伟大祖国献上深深祝福。受阅直升机升空准备时在地面上空某高度A位置处于静止状态待命,接受阅开始命令后,直升机机由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动,经过AB段加速后,进入BC段的匀速受阅区,100秒后准时通过C位置的受阅结束点,已知sAB=5km,sBC=10km.问
(1)直升飞机在BC段的速度大小是多少?
(2)直升飞机在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小是多少?
【答案】(1) 200m/s (2) 4m/s2
【解析】
(1)飞机从A到C运行总时间t=100s,飞机在AB段的时间为t1,
sAB=t12
v=at1
在BC段的时间为t2,
sBC=vt2
t1+t2=100s
联立
+=100s
代入数值得
v=200m/s
(2)设飞机在AB段加速度为a,由v2=2asAB得
a=m/s2=4m/s2.
【技巧点拨】
t
O
v
t2
t1
a2
a1
v0
1.特点:初速度为零,末速度为v,两段初末速度相同,平均速度相同。三个比例式:
·②速度位移公式 推导可得:
③平均速度位移公式 推导可得:
2.位移三个公式:;;
【变式演练1】
物体由静止开始做匀加速直线运动,加速8 s后,立即做匀减速直线运动,再经过4 s停下.关于该物体的运动情况,下列说法正确的是:( )
A.加速、减速过程中的加速度大小之比为2∶1
B.加速、减速过程中的平均速度大小之比为1∶1
C.加速、减速过程中的位移大小之比为2∶1
D.加速、减速过程中速度的变化率大小之比为1∶2
【答案】BCD
【解析】
AD.设匀加速直线运动的末速度为v,则加速阶段的加速度
减速阶段的加速度大小
可知
则速度变化率之比为1:2,故A错误,D正确;
B.根据匀变速直线运动的平均速度推论知,匀加速和匀减速阶段的平均速度均为,即平均速度之比为1:1,故B正确;
C.根据得,加速阶段和减速阶段的平均速度之比为1:1,时间之比为2:1,则位移之比为2:1,故C正确。
【变式演练2】
一质点由A点静止出发沿直线运动,首先做的是加速度为a1的匀加速运动,接着又做加速度为a2做匀减速运动,到达B点恰好停止,若AB长为s,则质点走完所用的时间是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
物体加速过程最大速度也为减速过程的最大速度,则有:
物体在全程的平均速度为,则总位移:
联立方程可解得:,ABC错误,D正确。
常考点02先减速为为0,后原路返回运动模型
【典例1】
如图所示,一物块从倾角为θ的斜面底端以初速度沿足够长的斜面上滑,经时间t速度减为零,再经2t时间回到出发点,下列说法正确的是( )
A.物块上滑过程的加速度大小是下滑过程加速度大小的2倍
B.物块返回斜面底端时的速度大小为
C.物块与斜面之间的动摩擦因数为
D.物块与斜面之间的动摩擦因数为
【答案】BC
【解析】
A.根据匀变速直线运动公式得:
则:
x相同,t是2倍关系,则物块上滑过程的加速度大小是下滑过程加速度大小的4倍,故A错误;
B.根据匀变速直线运动公式得:,则物块上滑过程的初速度大小是返回斜面底端时的速度大小的2倍,故B正确;
CD.以沿斜面向下为正方向,上滑过程,由牛顿第二定律得:
mgsinθ+μmgcosθ=ma1
下滑过程,由牛顿第二定律得:
mgsinθ-μmgcosθ=ma2
又
a2=4a1
联立解得:
故C正确,D错误。
【技巧点拨】
t
O
v
t2
t1
a2
a1
v1
v2
(1)特点:初(或末)速度为零,两段运动位移大小相等为x。
(2)位移三个公式:位移公式;速度位移公式;
平均速度位移公式
(3)三个比例式:① ;② ; ③
【变式演练1】
固定斜面的倾角为θ,一个小物块自斜面底端沿斜面向上做匀减速运动,经过一段时间后又沿斜面下滑回到底端,若物块往返所用时间之比为1:2,则物体与斜面间的动摩擦因数为( )
A.tan θ B.tan θ C.tan θ D.tan θ
【答案】A
【解析】
设物块上滑和下滑的加速度大小分别为a1