内容正文:
高考总复习 物理 人教版
微点突破1 多运动过程问题
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
1.三步法确定多过程问题的解答思路
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
2.分析多过程问题的四个要点
(1)题目中有多少个物理过程。
(2)每个过程中物体做什么运动。
(3)每种运动满足什么物理规律。
(4)运动过程中的一些关键位置(时刻)是哪些。
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
单物体多运动过程问题
(2026·江苏盐城一模)如图所示,物体从斜面上的A点由静止开始下滑,经B点进入水平面(经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。每隔0.1 s测量物体的瞬时速度,如表给出了部分测量数据,则物体通过B点时的速度为( )
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
A.2.0 m/s B.1.8 m/s
C.1.7 m/s D.1.5 m/s
t/s 0.0 0.1 0.2 … 0.9 1.0 …
v/(m·s-1) 0.0 0.5 1.0 … 1.5 1.4 …
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
[解析] 物体匀加速阶段的加速度为
a1= m/s2=5 m/s2
在1.0 s时的速度为1.4 m/s,说明已经进入匀减速阶段,加速度大小为
a2= m/s2=1 m/s2
设物体匀加速运动的时间为t,则
1.4 m/s=a1t-a2 (1.0 s-t)
代入数据解得t=0.4 s
则物体通过B点时的速度为
v=a1t=5 m/s2×0.4 s=2.0 m/s
故选A。
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
(2026·北师大附属实验中学模拟)在游乐场中有一种大型游戏项目“垂直极限”,如图所示,参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿竖直轨道(可视为光滑轨道)提升到离地面一定高度处,然后由静止释放,可以认为座椅沿轨道做自由落体运动,下落2 s后座椅受到压缩空气提供的恒定阻力作用而立即做匀减速运动,再经历4 s座椅速度恰好减为零,关于座椅的运动情况,下列说法正确的是( )
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
A.自由落体阶段和匀减速阶段的平均速度大小之比∶=1∶1
B.自由落体阶段和匀减速阶段的平均速度大小之比为∶=2∶1
C.自由落体阶段和匀减速阶段的位移大小之比x1∶x2=2∶1
D.自由落体阶段和匀减速阶段的加速度大小之比a1∶a2=1∶2
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
[解析] 设全过程最大速度为vm,根据匀变速直线运动推论=可知,自由落体阶段和匀减速阶段的平均速度===,故A正确,B错误;根据x= t可知==,故C错误;根据a=可知==,故D错误。
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
多物体多运动过程问题
(2026·四川绵阳高三统考)某条道路汽车行驶限速vm=15 m/s,如图所示是该道路的十字路口前红灯时的情况,第一辆车的车头与停止线齐平,该路口绿灯时间是Δt=30 s,已知每辆车长均为L=4.5 m,绿灯亮后,每辆汽车都以加速度a=1.5 m/s2 匀加速到最大限速,然后做匀速直线运动;为保证安全,前、后两车相距均为L0=1.5 m,绿灯亮时第一辆
车立即启动,每后一辆车启动相对前一辆车均延后
t0=1 s。交通规则:黄灯亮时,只要车头过停止线就
可以通行。
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
(1)绿灯亮后,求经过多长时间停止线后第3辆车车头过停止线?
(2)绿灯亮后,通过计算判断:停止线后第17辆车在本次绿灯期间能否通过该路口?
[答案] (1)6 s
(2)第17辆车本次绿灯期间能通过该路口,计算过程见解析
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
[解析] (1)在绿灯亮后,设第三辆车等待时间为t1,运行时间为t2,则
t1=2t0=2 s
2(L+L0)=a
解得t2=4 s
此时第三辆车的速度大小为
v=at2=6 m/s<vm=15 m/s
停止线后第3辆车车头过停止线的时间
t=t1+t2=6 s。
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
(2)绿灯亮后,设第17辆车经过时间t3启动,车头与停止线距离为x1,则
t3=16t0=16 s
x1=16(L+L0)=96 m
设第17辆车经过时间t4速度达到限速vm=15 m/s,通过的距离为x2,则vm=at4,x2=a
解得t4=10 s,x2=75 m
在黄灯亮前,第17辆车匀速运动的时间为t5,设通过的距离为x3,则
t5=Δt-t3-t4=4 s
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
x3=vmt5=60 m
绿灯亮后,黄灯亮前,第17辆车通过的总距离为x4,则
x4=x2+x3=135 m
由于x4=135 m>x1=96 m
所以第17辆车本次绿灯期间能通过该路口。
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
某高速公路收费站出入口安装了电子不停车收费系统(ETC)。甲、乙两辆汽车分别通过人工收费通道和ETC通道驶离高速公路,流程如图所示。假设减速带离收费岛口距离x=60 m,收费岛总长度d=40 m,两辆汽车同时以相同的速度v1=72 km/h 经过减速带后,一起以相同的加速度做匀减速运动。甲车刚好到收费岛中心线收费窗口停下,经过t0=20 s的时间缴费成功,同时人工栏杆打开放行;乙车减速至v0=18 km/h后,匀速行驶到中心线即可完成缴费,自动栏杆打开放行。已知两车在栏杆打开放行时立即做匀加速直线运动,且加速和减速过程中的加速度大小相等。
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
(1)甲车从开始减速到离开收费岛共用多长时间?
(2)乙车比甲车早离开收费岛多长时间?
[答案] (1)32 s (2)(27-2) s
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
[解析] (1)由题意知v1=72 km/h=20 m/s,v0=18 km/h=5 m/s,设甲车从开始减速到收费岛中心线收费窗口停下所用时间为t1,加速度大小为a,根据运动学公式有
=2a(x+)
v1=at1
设甲车从收费岛中心线到离开收费岛所用时间为t2,由运动学公式有
=a
则甲车从开始减速到离开收费岛所用时间为
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
t甲=t0+t1+t2
联立各式代入数据解得a=2.5 m/s2,t甲=32 s。
(2)设乙车减速到v0所用时间为t3,由运动学公式有
v1-v0=at3
乙车减速过程运动的距离为
x1=t3
设乙车从匀速运动到栏杆打开所用时间为t4,由运动学公式可得
v0t4=x+-x1
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
设乙车从栏杆打开到离开收费岛所用时间为t5,由运动学公式可得
=v0t5+a
则乙车从开始减速到离开收费岛所用时间为
t乙=t3+t4+t5
乙车比甲车早离开收费岛的时间为
Δt=t甲-t乙
联立各式并代入数据解得Δt=(27-2) s。
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究
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