高考物理大一轮复习 第一章 直线运动（第2课时）匀变速直线运动的规律课件

1、第2课时 匀变速直线运动的规律,回扣教材,考点扫描,真题在线,回扣教材梳理知识 夯基础,知识整合,一、匀变速直线运动 1.定义:沿着一条直线运动,且 不变的运动.,加速度,2.分类,相同,相反,二、匀变速直线运动的规律 1.速度公式:v= . 2.位移公式:x= . 3.速度位移关系式:v2- = .,v0+at,2ax,三、匀变速直线运动的推论 1.匀变速直线运动的两个重要推论 (1)x= ,即任意相邻相等时间内的位移之差相等.可以推广到xm-xn=(m-n)aT2.,aT2,(2) = ,某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的 .,平均速度,2.初速度为零的匀变速直线运动中的四个重要结论,(1)1T末,2T末,3T末瞬时速度之比为: v1v2v3vn= . (2)1T内,2T内,3T内位移之比为: x1x2x3xn= . (3)第一个T内,第二个T内,第三个T内第n个T内的位移之比为: xxxxn= .,123n,12232n2,135(2n-1),四、自由落体运动与竖直上抛运动,0,重力加速度g,g,匀减速,gt,2gh,v0-gt,自由落体,-2gh,问题思考,1.如图,

2、一列火车在平直轨道上以加速度a匀加速行驶,设经过某一点A时速度为v0,经时间t后到达B点,再经时间t后到达C点,必修1P36图2.2-6,(1)火车到达B点和C点的速度;,解析:(1)由v=v0+at可知,火车到达B点的速度vB=v0+at,火车到达C点的速度vC=v0+2at.,答案:(1)v0+at,v0+2at,(2)AB段、BC段的位移,BC段与AB段的位移差分别是多少? (3)AC段的平均速度是多少?并与B点的瞬时速度进行比较.,(3)v0+at,AC段的平均速度等于B点的瞬时速度.,2.如图为两人配合利用直尺测定反应时间的示意图,一个人用两个手指捏住直尺的顶端.被测试者用一只手在直尺下方做捏住直尺的准备,但手不能碰直尺,记下这时手指在直尺上的位置.当看到放开直尺时,立即捏住直尺,这样可以测出被测试者的反应时间.不计空气阻力,g取 10 m/s2.,必修1P45图2.5-2,(1)若某次测试中,直尺降落的高度为 20 cm,则被测试者的反应时间以及捏住直尺的瞬间直尺的速度是多少? (2)若某次测试中直尺没有被捏住,直尺掉落水平面上后以 2 m/s 的速度向上弹起,则当直尺的速

3、度向下为1 m/s时(直尺第二次落地前),直尺的运动时间、位移和路程分别是多少?,答案:(1)0.2 s,2 m/s (2)0.3 s,0.15 m,0.25 m,(3)竖直上抛运动中上升、下降经过同一位置时速度有何关系?,解析：(3)竖直上抛运动中,直尺上升、下降经过同一位置时速度大小相等,方向相反.,答案:(3)速度大小相等、方向相反,考点扫描重点透析 通热点,考点一 匀变速直线运动规律的应用,要点透析,1.解决运动学问题的基本思路,画过程示意图 判断运动性质 选取正方向 选公式列方程 解方程并讨论,2.解决匀变速直线运动的几种方法,特被提示 一般选取初速度的方向为正方向,与初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取负值.若v0=0,一般以a的方向为正方向.,典例突破,【审题指导】,【例1】 (2016广东汕头质检)(多选)一物体以某一初速度在粗糙的水平面上做匀减速直线运动,最后静止下来.若物体在最初5 s内通过的位移与最后5 s内通过的位移之比为x1x2=115,物体运动的加速度大小为a=1 m/s2,则( ) A.物体运动的时间可能大于10 s B.物体在最初5 s内通过的位移与

4、最后5 s内通过的位移之差为x1-x2=15 m C.物体运动的时间为8 s D.物体的初速度为10 m/s,答案:BC,题后反思 匀变速直线运动规律应用时的两个技巧 (1)匀减速直线运动减速到0的情景,通常看成反向的初速度为0的匀加速直线运动. (2)解答过程中要养成假设一个或几个未知量的习惯,依据过程满足的规律列出方程,组成方程组,有数值运算的题目一般先求出未知量的表达式然后代入对应数值求出结果.,1.基本运动公式的应用某航母跑道长160 m,飞机发动机产生的最大加速度为5 m/s2,起飞需要的最低速度为50 m/s,飞机在航母跑道上通过滑跃式起飞,起飞过程简化为匀加速直线运动,若航母沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行,为使飞机安全起飞,航母匀速运动的最小速度约为( ) A.10 m/s B.15 m/s C.20 m/s D.30 m/s,即时巩固,解析:设飞机起飞时间为t,航母速度为v1,飞机起飞速度为v2,则航母位移x1=v1t,飞机位移x2=v1t+ at2,由题意知x2-x1=160 m,而v2=v1+at,联立解得v1=10 m/s.故选项A正确.,A,2.导学号 006

5、22018 推论关系式的应用(多选)物体做匀加速直线运动,在时间T内通过位移x1到达A点,接着在时间T内又通过位移x2到达B点,则物体( ),AB,考点二 自由落体和竖直上抛运动,要点透析,1.应用自由落体运动规律解题时的两点注意 (1)可利用自由落体运动初速度为0的特点、比例关系及推论等规律解题.,连续相等的时间T内位移的增加量相等,即h=gT2. (2)自由落体运动,从中间截取一段是竖直下抛运动. 2.竖直上抛运动的两种研究方法 (1)分段法:将全程分为两个阶段,即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段. (2)全程法:将全过程视为初速度为v0,加速度a=-g的匀变速直线运动,必须注意矢量性.习惯上取v0的方向为正方向,则v0时,物体正在上升;v0时,物体在抛出点上方;h0时,物体在抛出点下方.,3.竖直上抛运动的三种对称性,典例突破,【例2】 (2016山东济南期末)如图所示是一种较精确测重力加速度g值的方法:将下端装有弹射装置的真空玻璃直管竖直放置,玻璃管足够长,小球竖直向上被弹出,在O点与弹簧分离,上升到最高点后返回.在O点正上方选取一点P,利用仪器精确测得OP间的距离

6、为H,从O点出发至返回O点的时间间隔为T1,小球两次经过P点的时间间隔为T2.求 (1)重力加速度g;,(2)若O点距离管底部的距离为L0,玻璃管最小长度.,题后反思 “对称性”在解决竖直上抛运动中的应用 (1)本题若未从对称性角度思考“小球两次经过P点”包含的运动过程情景,得不到上升时间等于下降时间的结论,会使计算变得复杂. (2)分阶段分析上升过程和下降过程时,若没有考虑下降过程是自由落体运动,就不能快捷应用自由落体规律解答.,1.由F-t图像分析竖直上抛运动(2016浙江绍兴期中)为了测量蹦床运动中运动员跃起的高度,训练时在弹性网上安装压力传感器,利用传感器记录弹性网所受的压力,并在计算机上作出压力时间图像.某次训练作出的图像如图所示,设运动员在空中运动时可视为质点,则运动员离开蹦床的速率大约是(g取10 m/s2)( ) A.1 m/s B.10 m/s C.12 m/s D.20 m/s,即时巩固,解析:由题图可知运动员离开蹦床的时间为2 s,则上升和下降的时间均为1 s,则运动员离开蹦床的速率大约是v=gt=10 m/s,故选项B正确.,B,2.导学号 00622019 应

7、用运动规律分析自由落体运动将自由落体运动分成时间相等的4段,物体通过最后1段时间下落的高度为56 m,那么物体下落的第1段时间所下落的高度为( ) A.3.5 m B.7 m C.8 m D.16 m,C,考点三 多阶段匀变速运动问题,要点透析,1.解决多过程匀变速直线运动问题的关键 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连接各段的纽带,应注意分析各段的运动性质. 2.刹车类问题及处理方法 (1)刹车类问题: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.如果问题涉及最后阶段(到停止运动)的运动,可把该阶段看成反向的初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动.,(2)解答刹车类问题的基本思路: 先确定刹车时间.若车辆从刹车到速度减小为零所用时间为T,则刹车时间为T= (a表示刹车时加速度的大小,v0表示汽车刹车的初速度).,将题中所给的已知时间t和T比较.若T较大,则在直接利用运动学公式计算时,公式中的运动时间应为t;若t较大,则在利用运动学公式计算时,公式中的运动时间应为T.,多维突破,核心点拨 (1)匀减速运动中,取运动方

8、向为正方向,则加速度为负值;,高考题型1,单物体多阶段运动问题,【例3】 (2016陕西汉中质检)在重要节假日期间,全国高速公路七座及七座以下小型汽车免费通行,若某小轿车不停车通过收费站,但要求通过收费站窗口前x0=9 m处的速度不超过v=6 m/s.现有一辆小轿车在收费站前平直公路上以v0=20 m/s的速度匀速行驶. (1)若司机以大小为a=2 m/s2的加速度匀减速刹车,则司机需在离收费站窗口至少多远处开始刹车才不违章?,答案:(1)100 m,核心点拨 (2)当有另外的车通过收费站时,后方车辆至少要求距窗口9 m时速度不大于前车速度.,(2)若司机刹车时,在该车前方距收费站窗口57 m处,另一轿车正以6 m/s的速度驶向窗口,求司机刹车的加速度至少为多少?,答案:(2)1.75 m/s2,题后反思 求解多过程问题的注意点 (1)由题意画出物体在各阶段的运动示意图,直观呈现物体的运动过程. (2)明确物体在各阶段的运动性质,找出题目给定的已知量、待求量以及中间量. (3)合理选择运动学公式.列出物体在各阶段的运动方程,同时列出物体各阶段间的关联方程.,【针对训练】 导学号 006

9、22020 (多选)如图所示,t=0时,质量为0.5 kg的物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(经过B点前后速度大小不变),最后停在C点,每隔 2 s 物体的瞬时速度记录在下表中,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法中正确的是( ),A.t= s的时刻物体恰好经过B点 B.t=10 s的时刻物体恰好停在C点 C.物体运动过程中的最大速度为12 m/s D.A,B间的距离大于B,C间的距离,AB,高考题型2,多物体多阶段运动问题,【例4】 (2016浙江绍兴期中)甲、乙两个质点都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变.在第一段时间间隔内,两个质点的加速度大小不变,乙的加速度大小是甲的3倍;在接下来的相同时间间隔内,甲的加速度大小增加为原来的3倍,乙的加速度大小减小为原来的 .求甲、乙两质点各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比.,核心点拨 (1)两个质点的运动都分为两个加速阶段.第一个阶段均做初速度为0的匀加速直线运动. (2)两个质点在第二个阶段分别做以某一初速度的匀加速直线运动,其速度则为前一阶段的末速度.,答案:35,题后反思 解决多物体的多过程问题的方法 (1)明确各个物体在各个过程中的运动特点. (2)确定各个过程中物体间已知量的关系. (3)选用合适的公式分别列出各个物体遵循的关系式并求解.,【针对训练】 导学号 00622021 (2016河南郑州模拟)高铁专家正设想一种“遇站不停式匀速循环运行”列车,如襄阳随州武汉仙桃潜江荆州荆门襄阳,构成7站铁路圈,建两条靠近的铁路环线.列车A以速率360 km/h运行在一条铁路上,另一条铁路上有“伴驳列车”B,如果乘客甲想从襄阳站上车到潜江站,先在襄阳站登上B车,当A车快到襄阳站且距离襄阳站的路程为s处时,B车从静止开始做匀加速运动,当速度达到360 km/h时恰好遇到A车

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