知识点2：运动学的多过程问题-2024届高考物理一轮复习讲义及对应练习

知识点2：运动学的多过程问题 【知识思维方法技巧】 （1）运动学多过程问题的解题思路： 建立物体运动的情景，画出物体运动示意图，并在图上标明相关位置和所涉及的物理量，明确哪些量已知，哪些量未知，然后根据运动学公式的特点恰当选择公式求解，或者利用v-t图像去解答会更快速。 （2）运动学多过程问题的解题关键： ①多过程运动中各阶段运动之间的“连接点”的速度是两段运动共有的一个物理量，用它来列方程能减小复杂程度，求解多运动过程转折点速度是解题的关键。 ②除时间这个物理量外，其他物理量均为矢量，在有往返的运动中，必须明确规定正方向。③利用v-t图像去解答会更快速。　　 考点一：先加速运动的问题 题型一：先加速后加速运动模型 【典例1基础题】在四分之一英里赛程(1英里＝1.6 km)的直线加速赛车比赛中，TopFuel组别的某赛车在完成整个赛程时车速达到540 km/h。现将该赛车在整个赛程中的运动简化为长度相等的两段匀加速运动，若前、后两段的加速度之比是25∶11，求该赛车： （1）到达赛程中点的速度； （2）完成整个赛程所用时间。 题型二：先加速后匀速运动模型 【典例2基础题】短跑运动员完成100 m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段。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内通过的位移为7.5 m，求： （1）该运动员的加速度； （2）在加速阶段通过的位移。 【典例2基础题对应练习】凤凰岭大桥是柳州市第一座公轨两用大桥，独具侗族民族风，桥梁全长2.3km。一辆宝骏新能源电动汽车以5m/s的初速度上桥，以5m/s2的加速度匀加速到15m/s，并保持该速度匀速通过剩余路程，则电动汽车通过桥梁全程所需时间为（　 　） A．150 s B．152s C．154s D．155s 题型三：先加速后减速运动模型 类型一：“0—v—0”运动模型 【典例3a基础题】一列火车沿平直轨道从静止出发由A地驶向B地，列车先做匀加速运动，加速度大小为a，接着做匀减速运动，加速度大小为2a，到达B地时恰好静止，若A、B两地距离为s，则火车从A地到B地所用时间t为(　 　) A． B． C． D． 【典例3a基础题对应练习】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，在运动了8 s之后，由于前方突然有巨石滚下并堵在路中央，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＝2∶1 B．加速、减速中的平均速度大小之比为v1∶v2＝1∶1 C．加速、减速中的位移之比为x1∶x2＝2∶1 D．加速、减速中的加速度大小之比为a1∶a2＝1∶3 类型二：最短时间运动模型 【典例3b基础题】竖井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面．某一竖井的深度为104 m，升降机运行的最大速度为8 m/s，加速度大小不超过1 m/s2.假定升降机到井口的速度为0，则将矿石从井底提升到井口的最短时间是(　 　) A．13 s B．16 s C．21 s D．26 s 题型四：先加速后匀速最后减速运动模型 【典例4基础题】一种比飞机还要快的旅行工具即将诞生，称为“第五类交通方式”，它就是“Hyperloop(超级高铁)”(如图)．速度高达一千多公里每小时．如果乘坐Hyerloop从A地到B地，600公里的路程需要42分钟，Hyperloop先匀加速，达到最大速度1 200 km/h后匀速运动，快进站时再匀减速运动，且加速与减速的加速度大小相等，则下列关于Hyperloop的说法正确的是(　 　) A. 加速与减速的时间不一定相等 B. 加速时间为10分钟 C. 加速过程中发生的位移为150公里 D. 加速时加速度大小约为0.46 m/s2 【典例4基础题对应练习】（多选）一物体沿一直线运动，先后经过匀加速、匀速和匀减速运动过程，已知物体在这三个运动过程中的位移均为s，所用时间分别为2t、t和t，则(　 　) A. 物体做匀加速运动时加速度大小为 B. 物体做匀减速运动时加速度大小为 C. 物体在这三个运动过程中的平均速度大小为 D. 物体做匀减速运动的末速度大小为 考点二：先匀速（减速）运动的问题 题型一：先匀速后减速运动模型 【典例1基础题】高铁被誉为中国新四大发明之一．因高铁的运行速度快，对制动系统的性能要求较高，高铁列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等．在一段直线轨道上，某高铁列车正以v0＝288 km/h的速度