匀变速直线运动的多过程问题剖析
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2021年高考物理一轮复习热点题型专题01--匀变速直线运动题型一 匀变速直线运动的基本规律及应用 题型二 匀变速直线运动的推论及应用 题型三 自由落体和竖直上抛运动 题型四 多运动过程问题 题型五 直线运动的x -t 图象 题型六 直线运动的v -t 图象 题型七 追及与相遇问题题型一 匀变速直线运动的基本规律及应用1.匀变速直线运动的基本规律 (1)速度公式:v =v 0+at . (2)位移公式:x =v 0t +12at 2.(3)位移速度关系式:v 2-v 02=2ax . 2.方法与技巧【例题1】(2020·河北省衡水市第一中学模拟)一个质点做直线运动,其位移随时间变化 的规律为263(m)x t t =-,其中时间t 的单位s ,则当质点的速度大小为9m/s 时,质点运 动的位移为 A .3.75 mB .–3.75 mC .2.25 mD .–2.25 m【答案】B【解析】根据匀变速方程2012x v t at =+,可知物体初速度为6 m/s ,加速度为–6 m/s 2。
所以当质点速度大小为9 m/s 时,根据速度位移关系:223.75m 2v v x a-'==-,ACD 错误B 正确。
【例题2】(2020·河南省洛阳市调研)如图所示,在一平直公路上,一辆汽车从O 点由静止开始做匀加速直线运动,已知在3 s 内经过相距30 m 的A 、B 两点,汽车经过B 点时的速度为15 m/s ,则( )A .汽车经过A 点的速度大小为5 m/sB .A 点与O 点间的距离为20 mC .汽车从O 点到A 点需要的时间为5 sD .汽车从O 点到B 点的平均速度大小为7.5 m/s 【答案】 AD【解析】 汽车在AB 段的平均速度v =x AB t AB =303 m/s =10 m/s ,而汽车做匀加速直线运动,所以有v =v A +v B2,即v A =2v -v B =2×10 m/s -15 m/s =5 m/s ,选项A 正确;汽车的加速度a =v B 2-v A 22x AB ,代入数据解得a =103 m/s 2.由匀变速直线运动规律有v A 2=2ax OA ,代入数据解得x OA =3.75 m ,选项B 错误;由v A =at OA 解得汽车从O 点到A 点需要的时间为t OA =1.5 s ,选项C 错误;汽车从O 点到B 点的平均速度大小v ′=v B 2=152 m/s =7.5 m/s ,选项D 正确.【例题3】(2020·甘肃省高三最后一次联考)C919大型客机是我国自主设计、研制的大型 客机,最大航程为5555千米,最多载客190人,多项性能优于波音737和波音747。
专题01几种匀变速直线运动模型1.[模型导航]【模型一】刹车模型1【模型二】“0-v-0”运动模型2【模型三】反应时间与限速模型61.先匀速,后减速运动模型--反应时间问题82.先加速后匀速运动模型--限速问题83.先加速后匀速在减速运动模型--最短时间问题9【模型四】双向可逆类运动模型10【模型五】等位移折返模型13【模型六】等时间折返模型152.[模型分析]【模型一】刹车模型【概述】指匀减速到速度为零后即停止运动,加速度a突然消失,求解时要注意确定其实际运动时间【模型要点】(1)刹车问题在实际生活中,汽车刹车停止后,不会做反向加速运动,而是保持静止。
(2)题目给出的时间比刹车时间长还是短?若比刹车时间长,汽车速度为零.若比刹车时间短,可利用公式v= v0+at直接计算,因此解题前先求出刹车时间t0。
(3)刹车时间t0的求法.由v=v0+at,令v=0,求出t0便为刹车时间,即t0=-v0 a。
(4)比较t与t0,若t≥t0,则v=0;若t<t0,则v=v0+at。
(5)若t≥t0,则v=0,车已经停止,求刹车距离的方法有三种:①根据位移公式x=v0t+12at2,注意式中t只能取t;②根据速度位移公式-v20=2ax;③根据平均速度位移公式x=v0 2t.1据了解,CR300AF型复兴号动车组是拥有完全自主国产研发的中国标准动车组体系中的新车型。
该车型设计时速为300千米每小时,外观呈淡蓝色,运行平稳舒适、乘坐环境宽敞明亮、列车噪音低、振动小,除此之外复兴号动车组全车覆盖免费wifi,且每两个座椅有一个插座。
假设一列复兴号动车进站时从某时刻起做匀减速直线运动,分别用时3s、2s、1s连续通过三段位移后停下,则这三段位移的平均速度之比是()A.9:4:1B.27:8:1C.5:3:1D.3:2:1【解答】解:可将动车减速过程看作初速度为0的加速过程,根据匀变速直线运动规律可知最后3s、2s、1s连续通过三段位移的比为27:8:1,根据平均速度的计算公式v =x t,可知这三段位移的平均速度之比是9:4:1,故A正确,BCD错误;故选:A。
匀变速直线运动的规律及应用目录题型一匀变速直线运动基本规律的应用类型1 基本公式和速度位移关系式的应用类型2逆向思维法解决匀变速直线运动问题题型二匀变速直线运动的推论及应用类型1平均速度公式类型2位移差公式类型3初速度为零的匀变速直线运动比例式类型4第n秒内位移问题题型三自由落体运动和竖直上抛运动类型1自由落体运动基本规律的应用类型2自由落体运动中的“两物体先后下落”问题类型3竖直上抛运动的基本规律类型4自由落体运动和竖直上抛运动的相遇问题题型四多过程问题题型一匀变速直线运动基本规律的应用【解题指导】1.v=v0+at、x=v0t+12at2、v2-v20=2ax原则上可解任何匀变速直线运动的问题,公式中v0、v、a、x都是矢量,应用时要规定正方向.2.对于末速度为零的匀减速直线运动,常用逆向思维法.3.对于汽车刹车做匀减速直线运动问题,要注意汽车速度减为零后保持静止,而不发生后退(即做反向的匀加速直线运动),一般需判断减速到零的时间.【必备知识与关键能力】1.基本规律2 0(1)速度-时间关系:v=v0+at(2)位移-时间关系:x=v0t+12at2(3)速度-位移关系:v2-v=2ax----→初速度为零v0=0v=atx=12at2v2=2ax2.对于运动学公式的选用可参考下表所列方法题目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和为解题设定的中间量)没有涉及的物理量 适宜选用的公式v0、v、a、t x【速度公式】v=v0+atv0、a、t、x v【位移公式】x=v0t+12at2 v0、v、a、x t【速度位移关系式】v2-v20=2axv0、v、t、x a【平均速度公式】x=v+v0 2t类型1 基本公式和速度位移关系式的应用1(2024·北京·高考真题)一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶,制动后做匀减速直线运动,经2s停止,汽车的制动距离为()A.5mB.10mC.20mD.30m【答案】B【详解】速度公式汽车做末速度为零的匀减速直线运动,则有x=v0+v2t=10m故选B。
匀变速直线运动之多物体多过程问题(交通运输、ETC、杂技表演、接力赛跑、体育赛事等)基本思路如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,各段交接处的速度往往是联系各段的纽带.可按下列步骤解题:(1)画:分清各阶段运动过程,画出草图;(2)列:列出各运动阶段的运动方程;(3)找:找出交接处的速度与各段间的位移—时间关系;(4)解:联立求解,算出结果.2.解题关键:多过程运动的转折点的速度是联系两个运动过程的纽带,因此,转折点速度的求解往往是解题的关键.巩固练习1、(交通运输+多体多过程)为提高通行效率,许多高速公路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ETC通道和人工收费通道(MTC)驶离高速公路,流程如图所示。
假设减速带离收费岛口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。
甲车减速至v2=36 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;乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停下,经过t0=15 s的时间缴费成功,人工栏杆打开放行。
随后两辆汽车匀加速到速度v1后沿直线匀速行驶,设加速和减速过程中的加速度大小相等,求:(1)此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差;(2)两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离。
2.ETC是电子不停车收费系统的简称。
汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。
假设汽车以v1=15 m/s 的速度向收费站沿直线正常行驶,如果过ETC通道,需要在收费站中心线前s=10 m处正好匀减速至v2=5 m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v1正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至速度为0,经过t=20 s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶。
设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1 m/s2。
(1)求汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小。
2021年高考物理一轮复习必热考点整合回扣练专题(02)匀变速直线运动的规律(解析版)考点一匀变速直线运动规律的应用1.基本思路画过程示意图―→判断运动性质―→选取正方向―→选用公式列方程―→解方程并加以讨论2.方法与技巧题目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和为解题设定的中间量)没有涉及的物理量适宜选用公式v0、v、a、t x v=v0+atv0、a、t、x v x=v0t+12at2v0、v、a、x t v2-v20=2axv0、v、t、x a x=v+v02t除时间t外,x、v0、v、a均为矢量,所以需要确定正方向,一般以v0的方向为正方向.题型1基本公式的选择【典例1】为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1<s0)处分别放置一个挡板和一面小旗,如图所示.训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以速度v0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗.训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处.假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v1.重力加速度大小为g.求:(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;(2)满足训练要求的运动员的最小加速度.【答案】(1)v20-v212gs0(2)v0+v12s12s20【解析】(1)对冰球分析,根据速度位移公式得v 21-v 20=2as 0根据牛顿第二定律得a =-μg联立得μ=v 20-v 212gs 0.(2)抓住两者运动时间相等列式. s 0v 0+v 12=s 1v 22 ① a min =v 222s 1 ①联立①①得a min =v 0+v 12s 12s 20.【变式1】 在平直公路上,汽车自O 点由静止做匀加速直线运动,途中6 s 时间内依次经过P 、Q 两根电线杆.已知P 、Q 相距60 m ,车经过Q 时的速率为15 m/s ,则: (1)汽车经过P 时的速率是多少? (2)汽车的加速度为多少? (3)O 、P 两点间距离为多少?【答案】(1)5 m/s (2)1.67 m/s 2 (3)7.5 m【解析】解法一:(1)设汽车经过P 点时的速度为v P ,经过Q 点时的速度为v Q ,由x =v 0+v2·t 得x PQ =v P +v Q2·t ,所以v P =2x PQ t -v Q =2×606-15m/s =5 m/s.(2)由v Q =v P +at 得a =53m/s 2≈1.67 m/s 2.(3)由v 2-v 20=2ax 得v 2P =2ax OP .x OP =v 2P 2a =522×53 m =152m =7.5 m.解法二:设汽车经过P 时的速度为v P , 由x =v 0t +12at 2,v =v 0+at 得x PQ =v P t +12at 2①v Q =v P +at ①由①①两式代入数值可得v P =5 m/s ,a =1.67 m/s 2. x OP 的求法同解法一.【提 分 笔 记】 选择公式应注意的问题选择公式时一定要注意分析已知量和待求量,根据所涉及的物理量选择合适的公式求解,会使问题简化. (1)知道v 0、v 、x ,求a ,没有时间t ,很自然的想到选v 2-v 20=2ax ;(2)根据运动时间相等确定末速度在知道末速度及位移的情况下,求加速度运用v 2=2ax 即可. 题型2 多过程运动问题【典例2】ETC 是目前世界上最先进的路桥收费方式,它通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签,与设在收费站ETC 通道上的微波天线进行短程通讯,利用网络与银行进行后台结算处理,从而实现车辆不停车就能支付路桥费的目的.2015年我国ETC 已实现全国联网,大大缩短了车辆通过收费站的时间.假设一辆汽车以10 m/s 的速度驶向收费站,若进入人工收费通道,它从距收费窗口20 m 处开始减速,至窗口处恰好停止,再用10 s 时间完成交费;若进入ETC 通道,它从某位置开始减速,当速度减至5 m/s 后,再以此速度匀速行驶5 m 即可完成交费.若两种情况下,汽车减速时加速度相同,求:(1)汽车进入ETC 通道减速行驶的位移;(2)汽车从开始减速到交费完成,从ETC 通道比从人工收费通道通行节省的时间. 【答案】(1)15 m (2)11 s【解析】(1)根据速度与位移公式得,匀减速直线运动的加速度大小为a =v 22x =1022×20 m/s 2=2.5 m/s 2汽车在ETC 收费通道,匀减速运动的时间为t 1=v ′-v a =5-10-2.5 s =2 s匀减速运动的位移为x 1=v ′2-v 22a =52-102-5 m =15 m.(2)汽车在ETC 收费通道,匀减速运动的时间为t 1=2 s 匀速行驶的时间为t 2=x ′v ′=55s =1 s从开始减速到交费完成所需的时间为t =t 1+t 2=3 s 过人工收费通道,匀减速运动的时间为 t 3=v a =102.5s =4 s汽车进入人工收费通道,从开始减速到交费完成所需的时间为t ′=(4+10)s =14 s. 因此节省的时间为Δt =t ′-t =(14-3)s =11 s.【变式2】(多选)在一次救灾活动中,一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动,刚运动了8 s ,由于前方突然有巨石滚下,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a 1①a 2=2①1 B .加速、减速中的平均速度大小之比 v 1①v 2=1①1 C .加速、减速中的位移之比x 1①x 2=2①1 D .加速、减速中的加速度大小之比a 1①a 2≠1①2 【答案】BC【解析】汽车先做匀加速直线运动达到最大速度v m 后又做匀减速直线运动,故两次的平均速度之比v 1①v2=v m 2①v m 2=1①1,所以选项B 正确;根据a =v mt可知,两次加速度大小之比为1①2,所以选项A 、D 错误;根据x =v t 可知,两次位移之比为2①1,所以选项C 正确. 【提 分 笔 记】处理多过程运动问题注意事项如果一个物体的运动包含几个阶段,要注意分析各段的运动性质和各段交接处的速度. 题型3 双向可逆类匀变速直线运动【典例3】(多选)在足够长的光滑斜面上,有一物体以10 m/s 的初速度沿斜面向上运动,物体的加速度始终为5 m/s 2,方向沿斜面向下,当物体的位移大小为7.5 m 时,下列说法正确的是( ) A .物体运动时间可能为1 s B .物体运动时间可能为3 s C .物体运动时间可能为(2+7) s D .此时的速度大小一定为5 m/s 【答案】ABC【解析】物体在出发点上方时,由x =v 0t +12at 2得7.5=10t +12×(-5)t 2,解得t =1 s 或t =3 s ,由v =v 0+at得,v =5 m/s 或-5 m/s.物体在出发点下方时,由x =v 0t +12at 2得-7.5=10t +12×(-5)t 2,解得t =(2+7) s 或t =(2-7) s(舍去),由v =v 0+at 得v =-57 m/s.故A 、B 、C 正确,D 错误. 【提 分 笔 记】处理双向可逆类问题注意事项对于双向可逆类问题,如沿光滑斜面上滑的物快,到最高点后仍能以原加速度匀加速下滑,全过程加速度大小、方向均不变,故求解时可对全过程列式,但必须注意x 、v 、a 等矢量的正负号及物理意义. 考点二 匀变速直线运动的推论及应用 方法与技巧题型1 平均速度公式的应用【典例4】 一物体做匀加速直线运动,通过一段位移Δx 所用时间为2t ,紧接着通过下一段位移Δx 所用时间为t .则物体运动的加速度大小为( ) A.Δx t 2 B.Δx2t 2 C.Δx 3t 2 D.2Δx 3t2 【答案】C【解析】物体做匀加速直线运动,在第一段位移Δx 内的平均速度是v 1=Δx2t ;在第二段位移Δx 内的平均速度是v 2=Δx t ;因为某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则两个中间时刻的时间差为Δt =t +t2=32t ,则物体加速度的大小a =Δv Δt =v 2-v 132t ,解得a =Δx3t2,故选C. 【变式3】从车站开出的汽车,做匀加速直线运动,走了12 s 时,发现还有乘客没上来,于是立即做匀减速运动至停车.汽车从开出到停止总共历时20 s ,行进了50 m .求汽车的最大速度. 【答案】5 m/s【解析】解法一(基本公式法):设最大速度为v max ,由题意可得 x =x 1+x 2=12a 1t 21+v max t 2+12a 2t 22① t =t 1+t 2① v max =a 1t 1① 0=v max +a 2t 2①联立①①①①式得v max =2x t =2×5020m/s =5 m/s.解法二(平均速度法):匀加速阶段和匀减速阶段的平均速度相等,都等于v max2故有x =v max 2t 1+v max2t 2因此有v max =2x t 1+t 2=2×5020 m/s =5 m/s.解法三(图象法):作出汽车运动全过程的v t 图象,如图所示,v t 图线与t 轴围成的三角形的面积等于位移的大小,故x =v max t 2,所以v max =2x t =2×5020 m/s =5 m/s.【提 分 笔 记】 平均速度的求法1.求平均速度必须明确是哪一个物体在哪一段位移(或哪一段时间内)的平均速度. 2.平均速度的大小与平均速率是不同的.3.v =ΔxΔt 是平均速度的定义式,适用于所有的运动.4.v =v t 2=v +v 02只适用于匀变速直线运动.题型2 逆向思维法和初速度为零的匀变速直线运动推论的应用【典例5】 (多选)如图所示,一冰壶以速度v 垂直进入三个完全相同的矩形区域做匀减速直线运动,且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零,则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是 ( )A .v 1①v 2①v 3=3①2①1B .v 1①v 2①v 3=3①2①1C .t 1①t 2①t 3=1①2①3D .t 1①t 2①t 3=(3-2)①(2-1)①1 【答案】BD【解析】因为冰壶做匀减速直线运动,且末速度为零,故可以看成反向匀加速直线运动来研究.初速度为零的匀加速直线运动中通过连续三段相等位移的时间之比为1①(2-1)①(3-2),故所求时间之比为(3-2)①(2-1)①1,故选项C 错误,D 正确;由v 2-v 20=2ax 可得,初速度为零的匀加速直线运动中通过连续相等位移的速度之比为1①2①3,则所求的速度之比为3①2①1,故选项A 错误,B 正确. 【变式4】做匀减速直线运动的物体经4 s 停止,若在第1 s 内的位移是14 m ,则最后1 s 内的位移是( ) A .3.5 m B .2 m C .1 m D .0【答案】B【解析】利用“逆向思维法”,把物体的运动看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动,则做匀减速直线运动的物体在每1 s 内的位移之比为7①5①3①1,所以有71=14 m x 1,x 1=2 m ,选项B 正确.【变式5】一小球沿斜面匀加速滑下,依次经过A 、B 、C 三点,已知AB =6 m ,BC =10 m ,小球经过AB 和BC 两段所用的时间均为2 s ,则小球经过A 、B 、C 三点时的速度大小分别是( ) A .2 m/s,3 m/s,4 m/s B .2 m/s,4 m/s,6 m/s C .3 m/s,4 m/s,5 m/s D .3 m/s,5 m/s,7 m/s 【答案】B【解析】根据物体做匀加速直线运动的特点,两点之间的平均速度等于时间中点的瞬时速度,故B 点的速度就是全程的平均速度,v B =AB +BC2t=4 m/s ,又因为连续相等时间内的位移之差等于恒量,即Δx =aT 2,则由Δx =BC -AB =aT 2解得a =1 m/s 2,再由速度公式v =v 0+at ,解得v A =2 m/s ,v C =6 m/s ,故选项B 正确.考点三 自由落体和竖直上抛运动 1.两种运动的特性(1)自由落体运动为初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动. (2)竖直上抛运动的重要特性(如图)①对称性a .时间对称:物体上升过程中从A →C 所用时间t AC 和下降过程中从C →A 所用时间t CA 相等,同理t AB =t BA .b .速度对称:物体上升过程经过A 点的速度与下降过程经过A 点的速度大小相等.①多解性:当物体经过抛出点上方某个位置时,可能处于上升阶段,也可能处于下降阶段,造成多解,在解决问题时要注意这个特性. 2.竖直上抛运动的研究方法上升阶段:a =g 的匀减速直线运动下降阶段:自由落体运动题型【典例6】屋檐每隔一定时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高1 m 的窗子的上、下沿,如图所示为其简易图(取g =10 m/s 2).问: (1)此屋檐离地面多高? (2)滴水的时间间隔是多少?【答案】(1)3.2 m (2)0.2 s【解析】解法一:如图所示,如果将这5滴水的运动等效为一滴水的自由落体运动,并且将这一滴水运动的全过程分成时间相等的4段,设每段时间间隔为T ,则这一滴水在0时刻、T 末、2T 末、3T 末、4T 末所处的位置,分别对应图示第5滴水、第4滴水、第3滴水、第2滴水、第1滴水所处的位置.由此可知:(1)设屋檐离地面高为x ,滴水间隔为T ,则x =16x 0,5x 0=1 m ,所以x =3.2 m. (2)x =12g (4T )2,解得T =0.2 s.解法二:假设每两滴水之间相隔的时间间隔为t .因为第3滴与第2滴正分别位于高1 m 的窗子的上、下沿,则可得出关系式:x 2=12g (3t )2、x 3=12g (2t )2、Δx=1x2-x3=1 m,解得t=0.2 s,所以由题意可知x=2g·(4t)2=3.2 m.【变式6】利用水滴下落可以粗略测量重力加速度g 的大小.调节家中水龙头,让水一滴一滴地流出,在水龙头的正下方放一个盘子,调整盘子的高度,使一滴水刚碰到盘子时,恰好有另一滴水刚开始下落,而空中还有一滴水正在下落.测出此时出水口到盘子的高度为h ,从第1滴水开始下落到第n 滴水刚落至盘中所用时间为t .下列说法正确的是( )A .每滴水下落时间为 h 2gB .相邻两滴水开始下落的时间间隔为2h gC .第1滴水刚落至盘中时,第2滴水距盘子的距离为h 2D .此地重力加速度的大小为h n +122t 2 【答案】D【解析】水滴的运动可看做自由落体运动,则由h =12gt 2得每滴水下落时间为t 0=2h g,选项A 错误;相邻的两滴水间隔的时间相同,设为Δt ,则每一滴水下落需要的时间t 0=2Δt ,故Δt =12t 0=h 2g ,选项B 错误;由初速度为零的匀加速直线运动的推论知,第1滴水刚落至盘中时,第2滴水距盘子的距离为3h 4,选项C 错误;第1滴水到第n 滴水落到盘中间隔Δt 的个数为(n -1),则t =t 0+(n -1)Δt =(n +1)Δt ,故重力加速度的大小g =h n +122t 2,选项D 正确.【提 分 笔 记】1.自由落体运动的基本公式匀变速直线运动规律――→特例自由落体运动规律 ⎭⎪⎬⎪⎫v =v 0+atx =v 0t +12at 2v 2-v 0 2=2ax ――→v 0=0a =g ⎩⎪⎨⎪⎧ v =gt h =12gt 2v 2=2gh2.自由落体运动的比例式因为自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,可以利用比例式快速解题.题型2 竖直上抛运动的两种处理方法【典例7】气球下挂一重物,以v 0=10 m/s 的速度匀速上升,当到达离地高度h =175 m 处时,悬挂重物的绳子突然断裂,那么重物经多长时间落到地面?落地时的速度多大?空气阻力不计,取g =10 m/s 2.【答案】7 s 60 m/s【解析】解法一:分成上升阶段和下落阶段两个过程处理.。
匀变速直线运动多过程问题1.质点由静止开始以1.2 m/s2的加速度做匀加速直线运动,经过10 s后,改做匀速直线运动,又经过5 s,接着做匀减速直线运动,经过20 s停止.求:①质点做匀速直线运动的速度的大小和做匀减速直线运动的加速度.②整个过程中运动的位移大小.2.如图所示,发射卫星一般应用多级火箭,第一级火箭点火后,使卫星向上做匀加速运动的加速度为50 m/s2,燃烧30 s后第一级脱离,第二级火箭没有马上点火,所以卫星向上做加速度为10 m/s2的匀减速直线运动,10 s后第二级火箭启动,卫星的加速度为80 m/s2,这样经过90 s时,二级火箭脱离,这时卫星的速度多大?并画出v一t图象.3.正以30 m/s的速率运行中的列车,接到前方小站的请求:在该站停靠1分钟,接一个垂危病人上车。
列车决定先以加速度大小是0.6 m/s2匀减速直线运动到小站恰停止,停车1min后再以1.0 m/s2的加速度匀加速直线启动,直到恢复到原来的速度行驶。
求该列车由于临时停车,共耽误多少时间?追及、相遇问题1.一小汽车从静止开始以3m/s2的加速度行驶,恰有一辆自行车以6m/s的速度从车边匀速驶过。
(1)汽车从开动后在追上自行车之前,要经过多长时间两者相距最远?最远距离是多少?(2)什么时候追上自行车,此时汽车的速度是多少?2.甲车以20m/s行驶,司机发现在同一平直公路上前方500m处乙车以10m/s同向匀速行驶,为避免撞车,甲车司机立即刹车,求:甲车司机刹车时a的最小值。
3.在平直公路上,一辆自行车与同方向行驶的汽车同时经过某点,它们的位移随时间的变化关系是自行车:x1=6t,汽车:x2=10t-41t2,求:(1)经过多少时间,自行车追上汽车?(2)自行车追上汽车时,汽车的速度为多少?(3)自行车追上汽车的过程中,两者间的最大距离为多少?。