高考物理解题大招:巧解0-v-0问题

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高考物理解题大招:巧解0-v-0问题

资源简介

(
) (
0
) (
) (
金题试做
) (
经典题目 你来挑战
) (
例.
) (
某种类型的飞机起飞滑行时,从静止开始做匀加速运动,加速度大小为
) (
,加速过程中突
) (
然接到命令停止起飞,飞行员立即使飞机紧急制动,飞机做匀减速运动,加速度大小为
) (
。已知飞机从启动到停下来的总时间为
) (
,则飞机制动做减速运动的距离为(
) (

) (
A.
) (
B.
) (
C.
) (
D.
) (
名师点拨
) (
问题识别
) (
方法提炼
) (

) (
过程中匀加速运动的加速度大小为
) (
,时间为
) (
,位移大小为
) (
,末速
) (
‐ ‐
) (
度为 ;匀减速运动的加速度大小为
象为:
) (
,时间为
) (
,位移大小为
) (
。整个过


) (

) (
- 1 -
) (
物体从静止开始做匀加速运动,在加速至某速度时,改为匀减速运动直至速度为零,
涉及这类过程的问题称为
‐ ‐
问题。
) (
003/112
)
(
) (
巧解
0
-
v
-
0
问题
) (
由图象中斜率、面积比例关系,可得:
) (

) (

‐ ‐
过程中,匀加速、匀减速运动过程的时间之比、位移之比均等于二者加速
度大小的反比。
) (
补充说明
) (
- 2 -
) (
在做选择题、填空题时可直接套用比例结论;但在解答题中,需要根据具体情况,
灵活对比例作出证明。
当题目涉及
‐ ‐
过程的总时间、总位移时,可灵活使用和比关系计算分过程的
时间和位移,如:



)
(
) (
0
) (
) (
金题点睛
) (
课堂思维 秒解点睛
) (
某种类型的飞机起飞滑行时,
从静止开始做匀加速运动
,加速度大小为
) (
,加速过程中
) (
突然接到命令停止起飞,飞行员立即使飞机紧急制动,飞机
做匀减速运动

加速度大小为
) (
。已知飞机从启动
到停下来
的总时间为
) (
,则飞机制动
做减速运动的距离为


) (




) (
信息解读:
飞机先做初速度为零的匀加速直线运动,后做末速度为零的匀减速直线运动,典型的
‐ ‐
过程
) (
思路分析
1

题目给出了匀加速、匀减速运动过程各自的加速度大小,并给出了总时间,可用和比关系求出分
) (
过程的时间
) (
思路分析
2

求解减速过程的位移,可通过该过程已知的末速度、加速度,以及刚求出的时间来求得
) (
大招解析
) (
- 3 -
) (
飞机做
‐ ‐
运动,根据相应比例,加速运动时间与减速运动时间之比为:
则匀减速过程的时间为:

将匀减速过程视为反向的匀加速过程,有
故选:
)
(
) (
巧解
0
-
v
-
0
问题
) (
强化训练
) (
即学即练 举一反三
) (
1
.
) (
一物体从斜面上某点由静止开始做匀加速直线运动,经过
后到达斜面底端,并在水平地面上
做匀减速直线运动,又

停止,则物体在斜面上的位移大小与在水平面上的位移大小之

) (
为(
) (

) (
A.
) (
B.
) (
C.
) (
D.
) (
答案:
A
) (
解答:由
) (
过程比例知,物体在斜面和水平面上的时间之比为
) (
,位移之比为
) (

) (

) (
,可知两个比例相同,则有
) (

) (
故选: 。
) (
2
.
) (
磕头虫是一种不用足跳但又善于跳高的小甲虫。当它腹朝天、背朝地躺在地面时,将头用力向
后仰,拱起体背,在身下形成一个三角形空区,然后猛然收缩体内背纵肌,使重心迅速向下加
速,背部猛烈撞击地面,地面反作用力便将其弹向空中(
设磕头虫撞击地面和弹起的速率相
) (
等)。弹射录像显示,磕头虫拱背后重心向下加速(视为匀加速)的距离约为
) (
,弹射最
) (
大高度约为
) (
。人原地起跳方式是,先屈腿下蹲,然后突然蹬地向上加速。如果加速过程
) (
(视为匀加速)人的重心上升高度约为
) (
,假设人与磕头虫向下的加速度大小相等,那么人
) (
离地后重心上升的最大高度可达(不计空气阻力的影响)(
) (

) (
A.
) (
B.
) (
C.
) (
D.
) (
- 4 -
)
(
) (
0
) (
) (
答案:
A
解答:磕头虫和人的起跳各由一段匀加速运动和一段竖直上抛运动组成,他们的运动均可视为
‐ ‐
过程。
设磕头虫向下加速的加速度大小为 ,人离地后重心上升的距离为 ,则对磕头虫有:
) (
对人有:
) (
可得
故选:
) (

) (

) (
3
.
) (
弹射座椅(
) (
),是飞行员使用的座椅型救生装置。在飞机失控时,依靠座椅上的
) (
动力(喷气发动机)
装置将飞行员弹射到高空,然后张开降落伞使飞行员安全降落。某次实验
中,在地面上静止的战斗机内,飞行员按动弹射按钮,座椅(连同飞行员)
在喷气发动机的驱
动下被弹出打开的机舱,竖直向上弹射做匀加速直线运动,直至喷气完成;接着仅在重力的作
) (
用下继续上升
) (
至最高点。已知座椅( 连同飞行员) 上升过程运动的总距离为
) (
,取
) (
,则其在喷气发动机驱动下弹射运动的时间为(
) (

) (
A.
) (
B.
) (
C.
) (
D.
) (
答案:
B
) (
解答:座椅(连同飞行员)上升的过程为
) (
过程,其匀减速过程已知末速度、加速度和
) (
‐ ‐
) (
时间,将其视为反向的匀加速运动,可知其位移为
) (
则匀加速过程的位移为
) (

) (

‐ ‐
过程比例关系知,
) (
- 5 -
)
(
) (
巧解
0
-
v
-
0
问题
) (
代入时间与位移有
) (
解得
) (

) (
故选: 。
) (
4
.
) (
甲乙两辆汽车同时从静止出发做匀加速直线运动,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;经过一段
时间,两车同时刹车开始做匀减速运动,汽车甲减速的加速度大小为其加速时的两倍,汽车乙
减速的加速度大小为其加速时的一半。两车减速至速度为零后均不再运动。则甲乙两车走过的
) (
总路程之比为(
) (

) (
A.
) (
B.
) (
C.
) (
D.
) (
答案:
D
解答:设甲车加速运动的加速度大小为 ,二者加速运动的时间为 。
甲乙两车均做
‐ ‐
运动,由他们加速度大小,可据比例推知甲乙各自匀加速、匀减
速过程的位移之比为
) (

) (



) (
) (

) (
而甲乙两车加速过程的位移之比为
) (

) (

) (
则两车的总路程之比为
) (

) (

) (

) (

) (

) (

故选:
) (


) (

) (

) (

) (
- 6 -
)
(
) (
0
) (
) (
5
.
) (
一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的
) (
边重合,如图
) (
,盘与桌面间的动摩擦因数为
。现突然以恒定加速度
) (
示,已知盘与桌布间的动摩擦因数为
) (
将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于
未从桌面掉下,求加速度 的最小值。
) (
边。(以 表示重力加速度)若圆盘最后
) (
解答:设方桌的边长为
,圆盘的质量为
,在桌布从圆盘下抽出的过程时间为
,盘的加速度
) (

,位移为
) (
,末速度为 ,桌布抽出后,盘在桌面上作匀减速运动的加速度大小为
) (
,位移为
,则有

) (

) (
可得
) (
最小时圆盘若恰好不滑出,则其总位移为
) (
,则有
) (
圆盘在桌布上加速得过程中,对圆盘和桌布有:
) (

) (

) (

) (

) (
将上述
) (
表达式代入可得
) (
故 的最小值为
) (
- 7 -
)
(
) (
巧解
0
-
v
-
0
问题
) (
6
.
) (
(★★★☆☆)
) (
法国人费舍尔在澳大利亚的冒险世界进行高空特技表演,他从
20m
高的塔上直接落入水池中
) (
(可视为自由落体运动,取
) (
)落入水中后的运动可视为匀减速直线运动,加速度
) (
,则水池的最小深度为(
) (

) (
A.
15m
) (
B.
20m
) (
C.
25m
) (
D.
22.5m
) (
答案:
C
解答:由
“0-v-0”
模型可知:
) (
代入数据得:
) (
解得:
) (
故选:
) (
7
.
) (
(★★★☆☆)

2019·
浙江

华市月考)
(多选)
) (
如图所示,一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为
) (
的竖立在地面上的钢管向下滑。他
) (
从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加
) (
速度大小是减速时的 倍,下滑的总时间为
) (
,那么该消防队员(
) (

) (
A.
加速与减速过程的时间之比为
) (
B.
加速与减速过程的时间之比为
) (
C.
加速与减速过程中位移之比为
) (
D.
加速与减速过程中位移之比为
) (
答案:
BC
解答:由
“0-v-0”
模型大招可知:
) (

) (
所以
) (

) (
,故
) (
正确
) (
故选:
) (

) (
- 8 -
)
(
) (
0
) (
) (
8
.
) (
(★★☆☆☆)

2018·

西
大同市期中)
) (
如图所示,滑雪运动员不借助雪杖,从静止出发,沿倾斜长直山坡匀加速滑过
后,又匀减速
) (
在水平地面上滑

后停下,测

) (
(假设运动员经过 点速度无损失)。设运动员在
) (
山坡上滑行的加速度大小为
,在水平地面上滑行的加速度大小为
,则
) (
为(
) (

) (
A.
) (
B.
) (
C.
) (
D.
) (
答案:
C
) (
解答:由
“0-v-0”
模型大招可知:
) (
。故 正确
) (
故选:
) (
9
.
) (
(★★★☆☆)
) (
某种类型的飞机起飞滑行时,从静止开始做匀加速运动,加速度大小为
4.0m/s
2
,加速过程中突
然接到命令停止起飞, 飞行员立即使飞机紧急制动, 飞机做匀减速运动, 加速度大小为
6.0m/s
2
。已知飞机从启动到停下来的总时间为
30s
,则飞机制动做减速运动的时间和距离为
) (

) (

) (
A.
18s,288m
) (
B.
12s,432m
) (
C.
18s,648m
) (
D.
12s,1080m
) (
答案:
B
解答:飞机做
0-v-0
运动,根据相应比例,加速运动时间与减速运动时间之比为:
) (
则匀减速过程的时间为:
) (
s
) (
12s
) (
+
) (
- 9 -
)
(
) (
巧解
0
-
v
-
0
问题
) (
将匀减速过程视为反向的匀加速过程,有
) (
1
2
) (
=
) (
m
) (
m
) (
故选
B

) (
10
.
(★★☆☆☆)

2019·

庆期中)
) (
一质点从 点由静止出发沿直线
) (
运动,先以加速度 做匀加速运动,紧接着又以加速度
) (

) (
匀减速运动,到达
) (
时恰好静止,若
) (
长为
) (
,则质点走完
) (
所用的时间是(
) (

) (
A.
) (
C.
) (
D.
) (
B.
) (
答案:
B
解答:由
“0-v-0”
模型大招可知:
) (


) (

) (
结合
) (
,代入


可得:
) (
,故
) (
错误, 正确
) (

) (
故选:
) (
11
.
) (
(★★★☆☆)
) (
一辆汽车由静止开始做匀加速直线运动,刚运动了
8m
,前方忽然有巨石落下,司机马上紧急刹
车,汽车做匀减速运动,经过
4m
停在巨石前面,则汽车匀加速与匀减速所用的时间之比为
) (

) (

) (
A.
) (
B.
) (
C.
) (
D.
) (
答案:
A
解答:
根据
“0-v-0”
模型可知:
) (
代入数据得:
) (
- 10 -
)
(
) (
0
) (
) (
故选:
) (
- 11 -
)
(
) (
巧解
0
-
v
-
0
问题
) (
12
.
) (
(★★★☆☆)
) (
小明和小李分别在距离不远的地方野餐,某时刻小明发现了小李并由静止开始跑向对方,小李
) (
在看到正在向自己跑来的小明之后也开始由静止跑向小明。小明的加速度为
) (
,小李的加
) (
速度为
) (
。由于许久未见非常激动,他们俩以相同的速度撞在了一起,则小明和小李的运
) (
动时间之比为(
) (

) (
A.
) (
B.
) (
C.
) (
D.
) (
答案:
A
) (
解答:由
“0-v-0”
模型可知:
) (
代入数据可得:
) (
故选:
) (
13
.
) (
(★★☆☆☆)

2018·
浙江温州市期中)
) (
无人机完成航拍任务后,悬停在距离地面高度
) (
处,控制动力系统,让无人机以
) (
的加速度竖直向下运动,经

后再次控制动力系统,让无人机竖直向下作加速度

匀减速直线运动,落地时速度恰好为零。试求:
) (

) (
下落过程所需要的时间。
匀减速运动过程中位移大小。
) (
解答:(
1
)由
“0-v-0”
模型大招可知:
) (
代入数据可得:
) (
,解得:
) (

2
)由
“0-v-0”
模型大招可知:
) (
代入数据得:
) (
,结合
) (
可得:
) (
- 12 -
)
(
) (
0
) (
) (
答:(
1
)下落过程所需要的时间为
8s

2
)匀减速运动过程中位移大小为
64m
) (
14
.
) (
(★★★☆☆)

2018·

西西
安市月考)
) (
某电视剧制作中心要拍摄一特技动作,要求特技演员从高
) (
的大楼楼顶自由下落到行驶的汽
) (
车上,若演员开始下落的同时汽车从
) (
远处由静止向楼底先匀加速运动
,再匀减速运动

) (
静止于演员的正下方,此时演员刚好落在汽车上。(不计空气阻力,人和汽车看作质点, 取
) (

求:汽车做匀加速运动的位移。
) (
解答:人做自由落体运动,由
) (
可得:
) (
汽车匀加速运动了
,因此由
“0-v-0”
模型大招可得匀加速运动和匀减速运动的位移之
) (
比:
) (
结合总位移
) (
可得匀加速运动的位移为
) (
答:汽车做匀加速运动的位移为
) (
15
.
) (
(★★☆☆☆)

2018·
安徽合

市期中)
) (
芜湖方特欢乐世界的

跳楼机

游戏,以惊险刺激深受年轻人的欢迎,它的基本原理是将巨型娱
) (
乐器械由升降机送到离地面
) (
的高处,然后让座舱自由落下。落到离地面
) (
高时,制动系
) (
统开始启动,使座舱均匀减速,到达地面时刚好停下。
时间是多少?
) (

) (
,试求:整个过程下落的总
) (
解答:前
80m
做自由落体,由
) (
可得:
) (

“0-v-0”
模型大招可知:
) (

) (

) (
代入数据可得:
) (

) (
答:整个过程下落的总时间是
) (
- 13 -
)
(
) (
巧解
0
-
v
-
0
问题
) (
16
.
) (
(★★★☆☆)

2018·

西
宜春市期中)
(多选)
) (
一名消防队员在模拟演习训练中,沿着长为
) (
的竖立在地面上的钢管从顶端由静止先匀加速
) (
再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零。如果他加速时的加速度大小是减速时加速度大小的
) (
倍,下滑的总时间为
,那么该消防队员(
) (

) (
A.
加速运动过程的位移大小为
) (
B.
加速与减速运动过程的位移大小之比为
) (
C.
加速运动过程的时间为
) (
D.
加速与减速运动过程的时间之比为
) (
答案:
CD
解答:由
“0-v-0”
模型大招可知:
) (
结合
) (
可知
) (
正确,
) (
错误。
) (

) (

) (
故选:
) (
17
.
) (
(★★★☆☆)
(多选)
) (
物体由静止开始做加速度大小为
) (
的匀加速直线运动,当速度达到
v
时,改为加速度大小为
) (
的匀减速直线运动,直至速度为零
.
在匀加速和匀减速运动过程中物体的位移大小和所用时间分
) (
别为
) (

) (

) (

) (
,下列各式成立的是(
) (

) (
A.
) (
B.
) (
C.
) (
D.
) (
答案:
AC
) (
解答:由
“0-v-0”
模型大招可知:
) (
,故
) (
正确, 错误
) (
最大速度为两倍位移除以总时间,因此:
) (
,故
错误
) (
平均速度为位移除以时间,因此 正确
) (
故选:
) (
- 14 -
)
(
) (
0
) (
) (
- 15 -
)
(
) (
巧解
0
-
v
-
0
问题
) (
18
.
) (
(★★☆☆☆)

2016·
广东模拟)
(多选)
) (
物体以速度 匀速通过直线上的 、 两点需要的时间为 。现在物体由 点静止出发,先做加
) (
速度大小为
的匀加速运动到某一最大速度
后立即做加速度大小为
的匀减速运动至


) (
下,历时仍为 ,则物体的(
) (

) (
A.
最大速度
) (
只能为
,无论
) (

) (
为何值
) (
B.
最大速度
) (
可为许多值,与
) (

) (
的大小有关
) (
C.
) (

值必须是一定的,且
) (

) (
的值与最大速度
) (
有关
) (
D.
) (

必须满足
) (
答案:
AD
解答: 、 .设 、 两点距离为
) (
,则
) (
,由
“0-v-0”
模型大招可知最大速度为两倍位移
) (
除以时间,因此:
) (
,所以
) (
。故 正确, 错误
) (
、 .匀加速运动的时间和匀减速运动的时间之和
) (

) (
,代入得
) (
整理得:
) (
。故 错误, 正确
) (
故选:
) (
19
.
) (
(★★★☆☆)

2019·
海南海口市月考)
) (
汉中天坑群是全球较大的天坑群地质遗迹,如图是镇巴三元圈子崖天坑,最大深度
) (
,在某
) (
次勘察中,探险队员利用探险绳从坑沿到坑底仅用
) (
(可认为是竖直的),若队员从坑沿用绳
,继续匀加速运动一段时间之后手脚抓紧绳
) (
索由静止开始做匀加速运动,经过
) (
速度为
) (
索立即做匀减速运动,到达坑底时速度恰好为零。求:匀减速运动阶段的加速度大小
.
) (
- 16 -
)
(
) (
0
) (
) (
- 17 -
)
(
) (
巧解
0
-
v
-
0
问题
) (
解答:由
“0-v-0”
模型大招可知,最大速度为两倍位移除以时间,可得:
) (
依题意可得匀加速阶段的加速度为
) (
,所以匀加速运动的时间为
) (
因此匀减速运动的时间为
) (
由大招公式
) (
解得:
) (
答:匀减速运动阶段的加速度大小为
) (
20
.
) (
(★★★☆☆)

2019·
江苏连云港市月考)
) (
一辆汽车(视为质点)沿一水平直路

运动

) (
之间的距离为
) (
。汽车

点由静

) (
开始做匀加速直线运动,在达到最大速度
) (
时立即做匀减速直线运动,匀减速运动
) (
抵达
) (
点时速度为零。求:汽车做匀加速运动的位移。
) (

,解得:
) (
解答:由最大速度等于两倍位移除以时间可知:
) (
因此匀加速运动的时间为:
) (

“0-v-0”
模型大招可得:
) (
,结合
) (
可得:
) (

) (
答:汽车做匀加速运动的位移为
) (
- 18 -
)

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