第二章匀变速直线运动专题二：匀变速直线运动规律的综合应用 导学案-2024-2025学年高一上学期物理沪科版（2020）必修第一册

济南高新区海川高中高一级部物理学科导学案 主备人：赵艳梅 时间：2022年8月 序号：5 班级： 姓名： 小组： 第二章 　匀变速直线运动的研究 专题二 变速直线运动规律的综合应用 【学习目标】 1.通过题意结合匀变速直线运动的各关系式特点，学会灵活选择公式； 2.理解v-t和 x-t图像,理解图像的物理意义，复习并熟练掌握刹车问题的处理方法。 3.将数学知识迁移应用到物理中，并能用物理知识解决实际问题。 【自主学习指导】 1.内容指导：结合之前学习的匀变速直线运动的关系式，综合选择公式，并总结v-t图象及x-t图像的特点。 2.学法指导： ①按顺序完成学案的学习活动；②完成【即时训练】题目；③回顾思考本节课的整体内容，初步完成【整体建构】；④学案完成后，你认为达到你的学习目标了吗？在学案的最后进行【自我评价】给自己评个等级，并将学习过程中的问题或困惑写在【我的困惑】处。 3.导学案上除了【当堂检测】以外，所有同学必做。带★★的属于难度稍大的题目，自主学习时根据个人情况选做。 【学习过程】 学习活动一：匀变速直线运动的公式的基本应用 回顾并完成下表（匀变速直线运动的公式） 物理量关系 公式 公式中物理量（只写符号） V0=0时公式 速度与时间关系 位移与时间关系 速度与位移关系 平均速度求位移 【即时训练1】（2008年全国卷Ⅰ）已知O、A、B、C为同一直线上的四点，AB间的距离为l1，BC间的距离为l2，一物体自O点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A、B、C三点，已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等。求O与A的距离。 学习活动二：非常规图像在匀变速直线运动中的应用 ★★合作探究：用函数法解决非常规图像问题 学法指导：对于非常规运动图像，可由运动学公式推导出两个物理量间的函数关系，来分析图像的斜率、截距、面积的含义． 常见的非常规图像（三类图像） (1)a－t图像 思考：图甲中图像的斜率、面积等分别表示什么？ （2）－t图像 思考：结合所学位移公式想一想图像乙中图像的截距b和斜率k分别表示什么？ (3)v2－x图像 思考：结合所学位移公式想一想图像丙中图像的截距b和斜率k分别表示什么？ ★【即使训练2】一物体由静止开始，在粗糙的水平面内沿直线运动，其加速度a随时间t变化的a－t图像如图所示．若选物体开始运动的方向为正方向，下列说法中正确的是(　　) A．在0～2 s的时间内，物体先做匀速直线运动后做匀减速运动 B．在2 s时物体的位移最大 C．在2～3 s的时间内，物体速度的变化量为－1 m/s D．在0～4 s的时间内，物体的位移为零 ★★【即使训练3】动力车在刹车过程中位移和时间的比值与t之间的关系图像如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．动力车的初速度为20 m/s B．刹车过程动力车的加速度大小为2.5 m/s2 C．刹车过程持续的时间为8 s D．4 s内刹车位移为60 m ★★【即使训练4】如图所示是某物体做直线运动的v2－x图像(其中v为速度，x为位置坐标)，下列关于物体从x＝0处运动至x＝x0处的过程分析，其中正确的是(　　) A. 该物体做匀加速直线运动 B.该物体的加速度大小为 C.当该物体的速度大小为v0时，位移大小为x D.当该物体的位移大小为x0时，速度大小为v0 ★学习活动三：匀变速直线运动规律在多过程中的应用 【即时训练5】滑雪运动员不借助雪仗，以加速度a1由静止从山坡顶匀加速滑下，测得其20s后的速度为20m/s, 50s后到达坡底，又以加速度a2沿水平面减速运动，经20s恰好停止运动。 求：（1）a1和a2的大小； （2）滑雪运动员到达坡底后再经过6s的速度大小？ ★★【即时训练6】我国某城市某交通路口绿灯即将结束时会持续闪烁3s，而后才会变成黄灯，再在3s黄灯闪烁后转为红灯，《道路交通安全法实施条例》中规定：黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行，车头未越过停车线的继续前行则视为闯黄灯，属于交通违章行为｡（本题中的刹车过程均视为匀减速直线运动）若某车以v0=8 m/s的速度驰向路口，某时刻离绿灯熄灭还有3s，车头距离停车线L=30m，若汽车加速时的加速度大小为a1=2m/s2，减速时的加速度大小为a2=2m/s2，汽车的最大速度限制为v=12 m/s，求：（1）如果汽车加速前进，通过计算说明能否在绿灯结束时车头经过停车线。 （2）在实际中司机看到前面的情况到采取行动都会有一个反应时间，假如司机反应的时间为Δt=1s，分析车辆在加速和减速过程中是否会闯黄灯。 【整体建构】（知识、方法和能力） 【自我评价】A B C 【我的困惑】请反思一下这节课自主学习的收获，把你觉得没想明白的部分写出来： 【当堂检测】 1.（2009·江苏）（多选）如图所示，以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s将熄灭，此时汽车距离停车线18m．该车加速时最大加速度大小为2m/s2，减速时最大加速度大小为5m/s2.此路段允许行驶的最大速度为12.5m/s，下列说法中正确的有（ ） A．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 B．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 C．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线 D．如果距停车线5m处减速，汽车能停在停车线处 2.一质点沿直线运动，如图所示是从t＝0时刻开始的质点的－t图像(s为位移)，可以推知(　　) A.质点做匀减速运动 B.加速度的大小是1 m/s2 C.t＝2 s时的速度是1 m/s D.t＝2 s时位移是3 m 3.(多选)为检测某新能源动力车的刹车性能，一次在平直公路上实验时，动力车整个刹车过程中位移与速度平方之间的关系图像如图7所示，下列说法正确的是(　　) A.动力车的初速度为20 m/s B.刹车过程动力车的加速度大小为5 m/s2 C.刹车过程持续的时间为10 s D.刹车过程经过6 s时动力车的位移为30 m ★4.卡车原来用10 m/s的速度匀速在平直公路上行驶，因为道口出现红灯，司机从较远的地方即开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到2 m/s时，交通灯转为绿灯，司机当即放开刹车，并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速度的过程用了12 s。求： (1)减速与加速过程中的加速度； (2)开始刹车后2 s末及10 s末的瞬时速度。 ★5.小轩同学某次在高铁站候车，从车头经过自己身边时开始计时，连续两个时间t内，驶过他身边的车厢节数分别为6和4，假设列车经过小轩身边时列车的运动可视为匀减速直线运动，列车每一节车厢的长度都相等，不计车厢之间的间隔，则第三个时间t内(列车未停止运动)经过小轩身边的车厢节数为(　　) A.5 B.4 C.3 D.2 第二章 　匀变速直线运动的研究 专题二 变速直线运动规律的综合应用 【学以致用1】一滑块自静止开始从斜面(足够长)顶端匀加速下滑，第5 s末的速度是6 m/s，试求：(1)4 s末的速度．(2)运动后5 s内的位移．(3)第5 s内的位移． 【学以致用2】飞机若仅依靠自身喷气式发动机推力起飞需要较长的跑道，某同学设计在航空母舰上安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离。如图所示，航空母舰的水平跑道总长为，其中电磁弹射区的长度为，若弹射装置可以辅助飞机在弹射区做加速度为的匀加速直线运动，飞机离开电磁弹射区后在喷气式发动机推力作用下做匀加速直线运动，飞机离舰起飞速度为。已知航空母舰始终处于静止状态，飞机可视为质点，下列说法正确的是（　　） A．飞机在电磁弹射区运动的时间为 B．飞机离开电磁弹射区时的速度大小为60m/s C．飞机离开电磁弹射区后的加速度大小 D．飞机从开始起飞到离开跑道的总时间为 【学以致用3】如图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是(　　) A.甲图中，物体在0～t0这段时间内的位移小于v0t0 B.乙图中，物体的加速度为2 m/s2 C.丙图中，阴影面积表示t1～t2时间内物体的加速度变化量 D.丁图中，t＝3 s时物体的速度为25 m/s 【学以致用4】汽车中的ABS系统在汽车制动时，能防止车轮抱死，可以减小刹车距离，增强刹车效果。实验小组通过实验，研究有ABS系统和无ABS系统两种情况下的匀减速制动距离，测试的初速度均为60 km/h。根据图中图线及数据，可以推断出两种情况下汽车刹车的加速度大小之比a有∶a无等于(　　) A.4∶3 B.3∶4 C.3∶2 D.2∶3 【学以致用5】 (2022·全国甲卷，15)长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v(v<v0)。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为(　　) A.＋ B.＋ C.＋ D.＋ 2 ( 3 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$