高三第一轮复习课件精品第二章直线运动.ppt

物理来自生活 问:2006年8月,世界旅游小姐大赛中国赛区总决赛在风景秀丽的旅游胜地武功山落下帷幕，来自四来自四川的彝族姑娘海哈金喜摘得桂冠。比赛期间，满载来自全国各地的40位佳丽乘安源号大巴，从萍乡出发到达武功山山脚,用时2小时。她们沿着石条铺就的旅游便道游览了武功山的美丽风景，用时4小时后到达金顶。已知安源到武功山的路程约为80km，直线距离约50km;金顶海拔1918.3米，山顶到山脚的直线距离约1800米。从以上这段文字，你能说出其中主要运动物体的运动情况吗？要描述清楚汽车和海哈金喜的运动的大致情况，要哪些基本物理量？ 答：,1,第二章 直线运动,第一单元 直线运动的概念与规律 第1课时 描述直线运动的概念,2,3,1质点:用来代替物体的有质量的点。条件：实际物体的形状与体积对所研究的问题来说是次要因素或无关因素时，物体可以看作质点。 例1：下列物体可以看作质点吗？ （ ）A 一列长188米从安源驶向北京的火车，求火车的平均速度时。 （ ）B 一列长128米的火车驶过一座1000米的隧道，求火车通过隧道的时间。 （ ）C 小明骑一辆自行车从家里到学校，计算自行车的位移时。 （ ）D 小明观察自行车后轮辐条上红丝带的运动时，车轮可以看作质点吗？ （ ）E 地球自转时。 （ ）F 地球绕太阳公转时。,2参考系：在描述一个物体的运动时，用来做参考标准的一个物体或多个相互作用物体的系统。 例2说出下列物体的参考系。 （ ）A “月亮走，我也走”中的月亮。 （ ）B “坐地日行八万里，巡天遥看一千河”中的“作者”。 （ ）C 下图中 a,b两块木板在运动，其中VaVb，说a在向右运动时。 （ ）D 下图中，说a在向左运动时。 （ ）E 上图中，研究a受到的摩擦力的方向时。 例3某船在静水中航速为10m/s,船在河中逆流而上，经过一座桥时，船上的一只木箱不慎落水， 2分钟后船上的人才发现，立即掉头追赶，在距桥600米处追上木箱，则水流速度多少？请分别以河岸为参考系和以河水为参考系求解。,4,3坐标系： （1）一维坐标系：若物体沿一条直线运动，则可以以这条直线为坐标轴，先取好原点和合适标度，这样就能定量地描述物体的位置的变化。 （2）二维坐标系：由两个互相垂直的坐标轴构成，适用于分析物体在二维空间内运动，又称平面直角坐标系。 （3）三维坐标系：由三个两两垂直的坐标轴构成，适用于描述物体在三维空间中的位置和位置的变化。 例4对下列物理过程画图建立坐标系,并进行计算: （1）质量为0.3kg，带电量为q=1C的正电小球，在水平向右E=4N/C的匀强电场中运动了5秒，求末速度。 （2）一质子以一定的初速度V0射入两带电平行板电容器的中央飞入，已知板间距为d,板间电压为u,质子质量为m,板长为l,初速度为多大时，质子恰好从板边缘飞出。,5,（3）如图所示：竖直放置的内壁光滑的圆桶内径为R，在顶端边缘处有一个小孔A，A处沿切线方向有一光滑槽。质量为m的小球以初速度v0从槽上由孔A进入圆桶沿内壁运动。圆桶足够高。现要在人射孔A的正下方h处挖一个孔B，使得小球恰能从孔B飞出，问小球射入小孔A的速度V0满足什么条件?在运动过程中球对筒的压力多大,6,4.时刻与时间间隔：时刻指的是某一瞬时，在时间轴上用一个点来表示，对应的是位置、速度、动量、动能等状态量.时间是两时刻间的间隔.在时间轴上用一段线段来表示，对应的是位移、路程、冲量、功等过程量. 例5“各位旅客，早上好，您乘坐的5202次列车现在正在开始今天的旅程，起点站萍乡，终点站南昌，途经芦溪、宜春、新余,发车时刻为7：02，到站时刻10：59，正点运行时间3小时57分。”小明在火车上听到广播后，看了看手中的列车时刻表，发现萍乡到南昌的里程数为286千米。他很快计算了一下，火车的运动速度。这个速度是什么速度，速度多大？为什么不把列车时刻表叫做列车时间表呢？ 例6 请在时间轴上表示出第6秒,6秒内,第6秒末表示出来.,8,5位置、位移和路程 (1)位置：物体所处的空间上的点，可由位置坐标表示. (2)位移：表示位置变化的物理量.是矢量，可用一根有向线段表示。有向线段的长度表示大小，有向线段的方向表示位移的方向；位移的大小和方向只与初末位置有关，与物体运动的路径无关,在直线运动中，位移可用两个坐标差表示. (3)路程：物体通过的实际路径的总长度.是标量，其大小与路径有关。 注意：一般情况下路程大于位移，只有当物体做单方向的直线运动时，位移的大小才等于路程。,例7如图214所示，物体沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C，则它的位移和路程分别是( ) A.0，0 B.4R向左，2R向东 C.4R向东，4R D.4R向东，2R,例8一位电脑爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画游戏，如图1-1-1所示，在一个边长为a的大立方体木箱内的一个顶角G上，老鼠从猫的爪间逃出，选择了一条最短的路线奔向洞口A，则老鼠选择最短路线的长度为_，从G到A的位移为_,9,6。速度 平均速度 瞬时速度 (1)速度：是描述物体运动的方向和快慢的物理量 (2)平均速度：在变速运动中，物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度，即V=s/t (3) 瞬时速度运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧.瞬时速度是对变速运动的精确描述.瞬时速度的大小叫速率，是标量. 例7.某赛车手在一次野外训练中,先测量出出发地和目的地在地图上的直线距离为9 km,从出发地到目的地用了5分钟,赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km,当他经过某路标 时,车内速度计指示的示数为150 km/h,那么可以确定的是 ( ) A.在整个过程中赛车手的平均速度是108 km/h B.在整个过程中赛车手的平均速度是180 km/h C.在整个过程中赛车手的平均速率是108 km/h D.经过路标时的瞬时速度是150 km/h,AD,例8一辆汽车在平直公路上行驶，在前三分之一的路程中的速度是1，在以后的三分之二路程中的速度v254千米/小时，如果在全程中的平均速度是v=45千米/小时，则汽车在通过前三分之一路程中的速度1 千米/小时。,10,11,例9下列说法正确的是( ) A.加速度增大，速度一定增大 B.速度变化量v越大，加速度就越大 C.物体有加速度，速度就增大 D.物体速度很大，加速度可能为零,12,例10一物体做匀变速直线运动,某时刻的速度大小为4 m/s经过1 s后的速度大小为10 m/s,那么在这1 s内物体的加速度大小为多少? 如果给定物体加速度大小为5 m/s2,那么1 s后物体的速度大小是多少? 例11足球以8 m/s的速度飞来，运动员在0.2 s的时间内将足球以16 m/s的速度反向踢出.足球在这段时间内的平均加速度大小为_ m/s2，方向与_ m/s的速度方向相反.,7加速度：是描述速度变化的快慢和方向的物理量， 是速度的变化和所用时间的比值（速度的变化率）：av/t,13,例12.火车第四次提速后,出现了“星级列车”,从其中的T14次列车时刻表可知,列车在蚌埠至济南区间段运行过程中的平均速率为 km/h. T14次列车时刻表 解析 运动路程s=966 km-484 km=482 km,运行时间t=4.65 h,则平均速率,103.66,14,第2课时 匀变速直线运动的规律 1.概念:物体做 运动,且加速度大小、方向都 , 这种运动叫做匀变速直线运动.可分为 直线运动和 直线运动两类. 2.特点: .,基础回顾,直线,不变,匀加速,匀减速,加速度的大小和方向都不随时间变化,匀变速直线运动的基本规律,15,3.匀变速直线运动的规律 1.适用条件 2.矢量性,速度公式 vt= 平均速度公式 v=,s=v t,消t 代入,vt2-v02=,消vt 代入,（位移公式）,（速度位移关系式）,要点深化,2as.,v0+at,3.画图,4.抓交接点,16,1.以54 km/h的速度行驶的火车,因故需要在中途停车,如果停留的时间是1 min,刹车引起的加速度大小是30 cm/s2,启动 产生的加速度大小是50 cm/s2,求火车因临时停车所延误的 时间? 解析 从刹车到停止所用时间t= 所经过的位移为s= 从启动到速度达到v所用时间t= 所经过的位移为s= 火车停留时间t0=60 s 火车以速度v通过上述两段位移所需时间为 T= 所以延误的时间为t=t+t+t0-T=100 s 答案 100 s,即学即用,17,1.任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差是一个恒量, 即s2-s1=s3-s2=s=aT2或sn+k-sn=kaT2 2.在一段时间t内,中间时刻的瞬时速度v等于这段时间的平均 速度,即 3.中间位移处的速度: 4.初速为零的匀加速直线运动的特殊规律 (1)t末、2t末、3t末、nt末瞬时速度之比为 v1v2v3vn=123n (2)t内、2t内、3t内、nt内位移之比为,匀变速运动的重要推论,基础回顾,18,s1s2s3sn=122232n2 (3)在连续相等的时间间隔内的位移之比为 ssssn=135(2n-1) (4)经过连续相同位移所用时间之比为 ttttn= 逆向思维法的应用 如果物体做匀减速直线运动且末速度为零,则应用逆向思维就可以看作是初速度为零的匀加速直线运动,那么,所有对 于初速度为零的匀加速直线运动的推论就可以应用了.,要点深化,19,2.火车紧急刹车后经7 s停止,设火车匀减速直线运动,它在最后1 s内的位移是2 m,则火车在刹车过程中通过的位移和开始刹车时的速度各是多少? 解析 将匀减速的刹车过程看作初速度为0的匀加速直线运动的逆过程. 由推论:s1s7=172=149 则7 s内的位移:s7=49s1=492 m=98 m 再由平均速度公式: 得v0=28 m/s 答案 98 m 28 m/s,即学即用,20,【例1】小明是学校的升旗手,他每次升旗都做到了在庄严的 义勇军进行曲响起时开始升旗,当国歌结束时恰好庄严 的五星红旗升到了高高的旗杆顶端.已知国歌从响起到结束的时间是48 s,旗杆高度是19 m,红旗从离地面1.4 m处开始起.若设小明升旗时先拉动绳子使红旗向上匀加速运动, 时间持续4 s,然后使红旗做匀速运动,最后使红旗做匀减速运动,加速度大小与开始升起时的加速度大小相同,红旗到 达旗杆顶端时的速度恰好为零.试计算小明升旗时使红旗向上做匀加速运动时加速度的大小和红旗匀速运动的速度大小.,匀变速运动公式的灵活选用,21,【思路剖析】 (1)红旗匀速上升的时间为多少? 答 匀变速上升的两段时间共为t1=8 s,匀速上升时间为 t2=40 s. (2)匀变速时间内的平均速度与匀速运动的速度有什么关系? 答 匀变速时间内的平均速度v是最大速度的一半,而最大 速度就是匀速运动的速度v,所以 . (3)红旗的位移为多少? 答 s=19 m-1.4 m=17.6 m (4)匀速运动上升的位移怎样表示?匀变速运动的位移怎样 表示? 答 s匀速=vt2,s变速= t1,22,(5)利用上面位移的表达式怎样求出v? 答 vt2+ vt1=s,即v= =0.4 m/s (6)匀变速运动的加速度为多大? 答 a= =0.1 m/s2 答案 0.1 m/s2 0.4 m/s 【思维拓展】 如何用图象法求面积的方法来解答本题? 答案 求出图中两个三角形和矩形的面 积即为总位移s=2 vt1+vt2=17.6 m.由 此进一步计算可得上题答案.,23,【方法归纳】 如何合理地选取运动学公式解题? (1)注意公式中涉及的物理量及题目中的已知量之间的 对应关系,根据题目的已知条件中缺少的量去找不涉及 该量的公式. (2)若题目中涉及不同的运动过程,则应重点寻找各段运 动的速度、位移、时间等方面的关系. (3)利用匀变速直线运动的四个推论往往能使解题过程 简化. (4)运动学公式众多,同一题目可以选用不同公式达到殊 途同归,在学习中应加强一题多解训练,加强解题规律的 理解,提高自己运用所学知识解决实际问题的能力,促进 发散思维的发展.,24,【例2】汽车刹车前速度5 m/s,刹车获得大小为0.4 m/s2的加速度,求: (1)刹车后20 s汽车滑行的距离. (2)刹车后滑行30 m经历的时间. 【思路剖析】 (1)汽车从开始刹车到停止共用多少时间? 答 tm= =12.5 s (2)刹车距离为多大? 答 sm=v0t+ at2=(512.5- 0.412.52) m=31.25 m (3)20 s大于刹车时间tm,那么20 s汽车滑行多远? 答 s2=sm=31.25 m,刹车时间,25,(4)30 m小于sm,说明滑行30 m时车还未停止,那么滑行30 m用多少时间? 答 s=v0t+ at2得30=5t- 0.4t2,解得t=10 s或t=15 s. (5)上解中t=15 s的解合理吗?为什么? 答 不合理,因为已经大于刹车时间了. 答案 (1)31.25 m (2)10 s 【思维拓展】 试求汽车停止前2.5 s滑行的距离. 答案 将匀减速的刹车过程看作初速度为零的匀加速运 动的逆过程.s= at2= 0.4(2.5)2 m=1.25 m 【方法归纳】 汽车、飞机等交通工具在做匀减速运动时,速度为零后将停止 运动,不会再运动.在分析此类问题时,要确定停止所用的时间, 然后再求解,对数学上成立的,还要分析其物理意义.,26,【例3】一位旅客可用三种方法从青岛去济南,第一种是乘 普通客车经一般公路到达;第二种是乘快客由济青高速 公路到达;第三种是乘火车到达,下面是三种车的时刻表 及里程表.已知普通客车平均时速为60 km/h,快客平均 时速为80 km/h,两车中途均不停车,火车在中途停靠潍 坊和淄博两站,每站均停车10分钟时间,设火车进站和出 站都做匀变速运动,加速度大小都是2 400 km/h2,途中匀速行驶,速率为120 km/h,若现在时刻是上午8点整,这位 旅客想早点到达济南,他应选乘什么车?,生活物理,27,解析 第一种乘普客汽车 t1= =396 min 810发车,1446到达 第二种乘快客汽车 t2= h=315 min 845发车,1400到达 ,28,第三种乘火车 t1= =0.05 h 火车匀变速运动时间6t1=0.3 h=18 min 火车匀变速运动路程 s1=v6t1=600.3 km=18 km 火车匀速运动路程 s2=(438-18) km=420 km 火车匀速运动时间t2= =3.5 h 火车站内停车时间t3=20 min 火车总时间t3=6t1+t2+t3=248 min 910发车,1318到达 所以选择乘坐火车. 答案 火车,29,【评分标准】 本题共15分.其中式各2分,式各1 分. 【名师导析】 本题涉及多个运动物体,有的物体涉及多个运动过程,又 密切联系实际,不仅要求把实际问题模型化,更要求学生 能灵活选取公式,选用不同的规律解题.,30,1.一人从雪坡上匀加速下滑,他依次通过a、b、c三个标志 旗,已知ab=6 m,bc=10 m,这人通过ab和bc所用时间都等于2 s,则这人过a、b、c三个标志旗的速度分别是 ( ) A.va=2 m/s,vb=3 m/s,vc=4 m/s B.va=2 m/s,vb=4 m/s,vc=6 m/s C.va=3 m/s,vb=4 m/s,vc=5 m/s D.va=3 m/s,vb=5 m/s,vc=7 m/s 解析 bc-ab=aT2 a=1 m/s2 vb= m/s=4 m/s vc=vb+aT=(4+12)m/s=6 m/s va=vb-aT=(4-12)m/s=2 m/s,B,31,2.如图所示,三块完全相同的木块固定在地 板上,一初速度为v0的子弹水平射穿第三 块木板后速度恰好为零.设木板对子弹的 阻力不随子弹的速度而变化,求子弹分别 通过三块木板的时间之比. 解析 将本题所述的物理过程倒过来看,就是初速为零 的子弹从第三块木板右端向左做匀加速直线运动,出第 一块木板的左端时速度为v0,设子弹分别穿过三块木板 的时间为t3、t2、t1,则有t3t2t1=1 所以本题的解为 t1t2t3= 答案,32,3.有若干相同的小球,从斜面上的某 一位置每隔0.1 s无初速度地释放 一颗,在连续释放若干钢球后,对 准斜面上正在滚动的若干小球拍摄到如图所示的照片, 测得AB=15 cm,BC=20 cm.求: (1)拍摄照片时B球的速度. (2)A球上面还有几颗正在滚动的钢球? 解析 (1)由 vB=,33,(2)由s=aT2得 a= B球已运动的时间tB= 所以A球运动的时间为tA=tB-0.1=0.25 s 因此A球上面正在滚动的小球为 n= =2.5颗 取整数,即A球上还有2颗正在滚动的小球. 答案 (1)1.75 m/s (2)2颗,34,6.如右图所示,一名消防队员在演习训练中,沿着 长为l的竖立在地面上的钢管往下滑.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.如果加速和减速运动的 加速度大小分别为a1和a2,则下滑过程的最大 速度和总时间分别为多少? 解析 由题意知消防队员先、后做两个不同性质的匀变速 直线运动.前一运动过程与后一运动过程的衔接处刚好就 是待求的最大速度.设最大速度为v,总时间为t,则加速和减速运动的平均速度均为 . 全程所用时间t=,35,而加速时间t1= 减速时间t2= 总时间t=t1+t2 解之得 答案：,36,1.甲、乙、丙三人各乘一个热气球,甲看到楼房匀速上升, 乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下 降,那么,从地面上看,甲、乙、丙的运动情况可能是( ) A.甲、乙匀速下降,v乙v甲,丙停在空中 B.甲、乙匀速下降,v乙v甲,丙匀速上升 C.甲、乙匀速下降,v乙v甲,丙匀速下降,且v丙v甲 D.以上说法均不对 解析 楼房和地面相当于同一参考系,所以,甲是匀速下 降.乙看到甲匀速上升,说明乙匀速下降,且v乙v甲.甲看 到丙匀速上升,丙有三种可能:丙静止;丙匀速上升;丙匀 速下降,且v丙v甲.丙看到乙匀速下降,丙也有三种可能: 丙静止;丙匀速上升;丙匀速下降,且v丙v乙.经上述分析, A、B均有可能.,AB,37,2.一人看到闪电12.3 s后听到雷声,已知空气中的声速约 为330340 m/s,光速为3108 m/s,于是他用12.3除以 3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1 km.根据你 所学的物理知识可以判断 ( ) A.这种估算方法是错误的,不可采用 B.这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与 观察者间的距离 C.这种估算方法没有考虑光的传播时间,结果误差很大 D.即使声速增大2倍以上,本题的估算结果依然正确 解析 由于光速为3108 m/s,故光传播到人的时间可忽 略,C错;而s= km=12.3km=4.1 km,此种方法 可行,B正确A错误.而当声速增大2倍后,s= km =8.2 km,再用此法不行,故D错.,B,38,3.下列说法中正确的是 ( ) A.加速度为零的物体,其速度一定为零 B.物体的加速度减小时,速度一定减小 C.2 m/s2的加速度比-4 m/s2的加速度大 D.速度变化越快,加速度就越大 解析 物体的加速度为零表示其速度没有变化,此时物 体可能处于静止状态或匀速直线运动状态,故A错;加速 度减小表示物体在相等的时间内速度变化减小,若物体 原来做加速运动,现加速度减小,说明速度变化变慢,且 a与v方向相同,速度仍在增加,不过速度增加的慢些,故B 错.加速度的正、负表示加速度的方向,其数值大小表示 速度的变化率的大小,故C错;加速度描述的是速度变化 的快慢,D正确.,D,39,4.(2009日照一中月考)一个骑自行车的人,从静止开始 沿直线加速运动,第1 s内位移为1 m,第2 s内位移为2 m, 第3 s内位移为3 m,第4 s内位移为4 m.则下列说法中一 定正确的是 ( ) A.自行车的运动一定是匀变速直线运动 B.自行车运动的加速度一定是 m/s2 C.自行车1 s末的速度是2 m/s D.自行车前2 s内的平均速度是1.5 m/s 解析 物体做的不一定是匀加速运动,运动过程中加 速度及某时刻的速度都是不确定的.前2 s内平均速度 m/s=1.5 m/s,故D项正确.,D,40,5.有下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和 判断正确的说法 ( ) 点火后即将升空的火箭 高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急 刹车 运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶 太空的空间站在绕地球匀速转动 A.因火箭还没运动,所以加速度一定为零 B.轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大 C.高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度也一 定很大 D.尽管空间站匀速转动,加速度也不为零,41,解析 加速度是表示速度变化快慢的物理量,其大小由 速度的变化量v及发生这个变化所用时间t共同决定, 速度变化快(即单位时间内速度变化量大),加速度一定 大,所以选项B正确;一个物体运动速度大,但速度不发生 变化,如匀速直线运动,它的加速度为零,所以选项C是错 的;曲线运动的速度方向发生了变化,速度就发生了变化, 所以一定有加速度,所以D项正确;速度为零,加速度不一 定为零,如竖直上抛的物体运动到最高点时,速度等于零, 但加速度不为零而等于g,所以选项A是错误的.故选B、D. 答案 BD,42,6.如图所示,我国运动员刘翔获得雅 典奥运会110米跨栏冠军,成绩是 12秒91,在男子110米跨栏中夺得 金牌,实现了我国在短跑中多年的 梦想,是亚洲第一飞人.刘翔之所 以能够取得冠军,取决于他在110米中 ( ) A.某时刻的瞬时速度大 B.撞线时的瞬时速度大 C.平均速度大 D.起跑时的加速度大 解析 根据s=vt可知C正确.,C,43,7.如图所示是汽车的速度 计,某同学在汽车中观 察速度计指针位置的变 化.开始时指针指示在如图甲所示位置,经过8 s后指针 指示在如图乙所示位置,若汽车做匀变速直线运动,那么 它的加速度约为 ( ) A.11 m/s2 B.5.0 m/s2 C.1.4 m/s2 D.0.6 m/s2 解析 将读数代入 ,并注意单位的转化即可得 到正确答案为C.,C,44,8.(2009常德模拟)在平直公路上行驶着的公共汽车,用 固定于路旁的照相机连续两次拍摄,得到清晰的照片如 图所示,对照片进行分析,知道如下结果. (1)对间隔2 s所拍摄的照片进行比较,可知公共汽车在 2 s的时间里前进了12 m. (2)在两张照片中,悬挂在公共汽车顶棚上的拉手均向后 倾斜着. 根据这两张照片,下列说法正确的是 ( ),45,A.可求出拍摄的2 s末公共汽车的瞬时速度 B.公共汽车在加速运动 C.可知在拍第一张照片时公共汽车的速度 D.公共汽车做匀速运动 解析 根据题设条件只能求出公共汽车在2 s时间内的 平均速度,但不能求出2 s末及拍第一张照片时公共汽车 的瞬时速度,所以选项A、C错误;由于悬挂在公共汽车顶 棚上的拉手一直向后倾斜,知汽车的加速度向前,即汽车 做加速运动,所以选项B正确,D错误. 答案 B,46,9.历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单 向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变 速直线运动”),“另类加速度”的定义式为A= , 其中v0和vs分别表示某段位移s内的初速度和末速.A0 表示物体做加速运动,A0且保持不变,则a逐渐变大 C.若A不变,则物体在中间位置处的速度为 D.若A不变,则物体在中间位置处的速度为,47,解析 由另类加速度的定义式A= 可知,当A不变时, 即物体在相等的位移内速度的变化量相同,用v-t图象进行验证知,a不可能不变.若A0,则通过相等的位移所用的时间变短,通过v-t图象可以看出,a0且a变大.若A0, 则通过相等的位移所用的时间变长,通过v-t图可以看出, a0且a变小,所以A错,B对.物体在做“另类匀变速直线 运动”时,“加速度”A= 恒定,所以v中=v0+A , 把A= 代入得,v中= (vs+v0),则D错,C对. 答案 BC,48,10.一物体由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a1, 经时间t后做匀减速直线运动,加速度大小为a2,若再经时间t恰能回到出发点,则a1a2应为 ( ) A.11 B.12 C.13 D.14 解析 物体整个运动过程分为两段:前一段匀加速,后一 段匀减速,前一段的末速度就是后一段的初速度,最后回 到出发点总位移为零.由静止开始做匀加速直线运动,加 速度大小为a1,经时间t后速度变为v1,v1=a1t,在此过程中的位移大小s1= a1t2,方向为正;此后做匀减速直线运动, 加速度大小为a2,再经时间t恰能回到出发点,说明在这个过程中位移s2=-s1,因为两者的方向相反.而s2=v1t- a2t2,由这两个式子得选项C正确.,C,49,11.(2009武汉模拟)上海磁悬浮列车已于2003年10月1日正式运营.据报道,列车从上海龙阳路车站到浦东机场车站, 全程30 km.列车开出后先加速,直到最高速度432km/h,然 后保持最大速度行驶50 s,立即开始减速直到停止,恰好 到达车站.假设列车启动和减速的加速度大小相等且恒 定,列车做直线运动.试由以上数据估算磁悬浮列车运行 的平均速度的大小是多少?北京和天津之间的距离是120 km, 若以上海磁悬浮列车的运行方式行驶,最高时速和加速 度都相同,由北京到天津要用多长时间?,50,解析 列车的最大速度v=432 km/h=120 m/s,匀速行驶 的位移为s0=vt=6 000 m.列车加速阶段与减速阶段的加 速度大小相等,因此加速段与减速段通过的位移应相等, 设为s1,所用的时间相等,设为t1,则s1= =12103 m 所用时间t1= =200 s 列车全程的平均速度为 =66.7 m/s 若磁悬浮列车以相同的加速度和最大速度从北京到天津, 则加速段和减速段所用的时间和通过的位移相同,其余 的位移是其以最大速度匀速行驶通过的距离,所用的时 间为 =800 s,北京到天津所用时间t=t+2t1 =1 200 s=20 min. 答案 66.7 m/s 20 min,51,12.一辆汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动, 最后匀减速运动,直到停止,下表给出了不同时刻汽车 的速度: (1)汽车做匀速运动时的速度大小是否为12 m/s？汽车做加速运动时的加速度和减速运动时的加速度大小是否相等？ (2)汽车从开出到停止总共经历的时间是多少？ (3)汽车通过的总路程是多少？ 解析 (1)加速运动从0增到12 m/s;减速运动从12 m/s到0, 速度变化量的大小一样,但所需时间不一样,所以加速度 不相等.,52,(2)汽车匀减速运动的加速度 a2= = m/s2=-6 m/s2 设汽车经t秒停止,t= s=0.5 s 总共经历的时间为10.5 s+0.5 s=11 s (3)汽车匀加速运动的加速度a1= m/s2=3 m/s2 汽车匀加速运动的时间t1= s=4 s 汽车匀减速运动的时间t3= s=2 s 汽车匀速运动的时间t2=11-t1-t3=5 s 汽车匀速运动的速度为v =12 m/s 则汽车总共运动的路程 答案 (1)是 不相等 (2)11 s (3)96 m,53,13.在一个倾斜的长冰道上方,一 群孩子排成队,每隔1 s有一个 小孩子往下滑,一游客对着冰 道上的孩子拍下一张照片,如图所示照片上有甲、乙、 丙、丁四个孩子.他根据照片与实物的比例推算出乙与 甲和与丙两孩子间的距离分别为12.5 m和17.5 m,请你 据此求解下列问题.(g取10 m/s2) (1)若不考虑一切阻力,小孩下滑加速度是多少? (2)拍照时,最下面的小孩丁的速度是多大? (3)拍照时,在小孩甲上面的冰道上下滑的小孩子不会超 过几个?,54,解析 (1)甲乙间的距离:s1=v甲t+ at2 乙丙间距离:s2=(v甲+at)t+ at2 所以a= (2) v丁=v甲+3at=10 m/s+351 m/s=25 m/s (3)至摄像时甲滑动的时间为t甲,t甲= s=2 s,可知 甲上面下滑的小孩不会超过2个 答案 (1)5 m/s2 (2)25 m/s (3)2,55,第二单元 匀变速直线运动规律的应用 第3课时 自由落体和竖直上抛运动 1.自由落体运动:物体只在 作用下从 开始下落 的运动. 2.自由落体运动的特点 (1)只受重力:a= . (2)初速度v0= .,自由落体运动,基础回顾,重力,静止,g,0,56,3.自由落体运动的规律 (1)速度时间关系:vt= . (2)位移时间关系:h= . (3)速度位移关系:vt2= . 1.自由落体是一种怎样的理想化运动模型? 实际运动只有在一定条件下才可看作自由落体运动,即 只受重力或其它力与重力相比可忽略且初速度为零.特 别注意只有从静止开始下落才算自由落体运动. 2.研究自由落体运动经常用的几个推论有哪些? (1)满足初速度为零的匀变速的几个推论的比例关系,gt,2gh,要点深化,57,(2)连续相等的时间内位移的增加量相等s=gt2 (3)一段时间内的平均速度 1.水滴从屋顶自由下落,经过高为1.8 m的窗户,用时0.2 s. 求屋顶到窗户上沿的高度? 解析 解法一 水滴做自由落体运动.设从屋顶到窗顶 的时间为t,屋顶到窗顶的高度为h. 由位移公式得h= gt2,h+1.8= g(0.2+t)2,解得h=3.2 m, t=0.8 s.,即学即用,58,解法二 设从屋顶到窗中间用时为t,此时的速度大小为v. 由匀变速运动 由v=gt得:t= =0.9 s,所以从屋顶到窗户上沿用时为 0.8 s.屋顶到窗户上沿高度为h= gt2=3.2 m 答案 3.2 m,59,1.竖直上抛运动:将物体以一定的初速度 抛出 后,物体只在 作用下所做的运动. 2.竖直上抛运动的特点 (1)物体有 的初速度,v00且规定v00. (2)只受 ,加速度为 ,方向竖直向下. 3.竖直上抛运动的规律 (1)速度时间关系:vt= . (2)位移时间关系:h= . (3)速度位移关系:vt2-v02= . (4)上升到最高点的时间:t= . (5)上升的最大高度:H= .,竖直上抛运动,基础回顾,竖直向上,重力,竖直向上,重力,g,v0-gt,v0t- gt2,-2gh,60,1.竖直上抛运动在哪些方面具有对称性? (1)时间对称性:物体在上升和下降过程中通过同一竖直 距离所用时间相同. (2)速度对称性:物体在上升和下降过程中通过同一位置 时速度大小相等、方向相反. 2.竖直上抛运动有哪两种研究方法? (1)分段法:可以把竖直上抛运动分成上升阶段的匀减速 运动和下降阶段的匀加速运动处理,下降过程是上升过 程的逆过程. (2)整体法:从全过程来看,加速度方向始终与初速度的 方向相反,所以也把竖直上抛运动看成是一个匀变速直 线运动.,要点深化,61,2.气球以5 m/s的速度匀速上升,在高100 m处,物体A从气 球上落下,求物体A经过多长时间落地?(不计空气阻力， g取10 m/s2) 解析 取向上为正,A的初速度v0=5 m/s,g=-10 m/s2,位 移为-100 m 由匀速直线运动公式s=v0t+ at2得: -100=5t- 10t2 解得:t1=-4 s(舍去),t2=5 s 所以物体A经过5 s落地. 答案 5 s,即学即用,62,【例1】某人站在高楼的平台边缘处,以v0=20 m/s的初速度 竖直向上抛出一石子.求抛出后,石子经过距抛出点15 m 处所需的时间.(不计空气阻力,g取10 m/s2) 【思路剖析】 (1)离抛出点15 m的位置有几个?如果取向上为正,这几 个位置对抛出点的位移为多少? 答 有两处,一处在抛出点上方15 m,一处在抛出点下方 15 m.位移分别为+15 m和-15 m.,竖直上抛运动的多解问题,63,(2)物体经多长时间到达抛出点上方15 m处? 答 由公式h=v0t- gt2,得t1=1 s,t2=3 s. (3)物体经多长时间到达抛出点下方15 m处? 答 仍由公式h=v0t- gt2,可得:t1=(2+ ) s, t2=(2- )s(舍去) 答案 有三个:1 s、3 s、(2+ ) s 【思维拓展】 如果上题中竖直上抛的初速度为10 m/s,求得的答案 有几个?如果初速度小于10 m/s呢? 答案 2个 1个,64,【方法归纳】 所谓“多值问题”是指答案的个数不唯一,有两个或两 个以上,甚至有一个或几个系列值.竖直上抛运动的多值 问题通常有下面几种: 1.位移公式:h=v0t- gt2 (1)当h0时,表示物体在抛出点的上方.此时t有两解:小 的解表示上抛物体第一次到达这一高度所用的时间;大 的解表示上抛物体回落至此高度时所用的时间. (2)当h=0时,表示物体刚抛出或抛出后落回原处.此时t有 两解.,65,(3)当h0时,表示物体抛出后落回抛出点后继续下落到 抛出点下方的某一位置.此时t有两解:一解为正值,表示 物体落到抛出点下方某处时所用时间;另一解为负值,应 舍去. 2.位移速度公式vt2-v02=2gh 在应用公式时应注意,若物体运动到抛出点上方时,物体 将两次经过此处,末速度的正负两解分别表示物体向上 经过此处(vt0)和下落时经过此处(vt0).若物体落到 抛出点下方h处,则h应取负值,此时解得末速度为正负两 解,正解应舍去,负解表示物体经过此处时物体速度方向 与上抛的初速方向相反.,66,【例2】在距地20 m高处有一物体A自由下落,同时在物体 A正下方的地面上有另一物体B以速度v0竖直上抛,要让 A、B在B下降时相遇,则v0应满足怎样的条件? 【思路剖析】 (1)要在A下落5 m时两者相遇,B初速度v0应多大?相遇时 A、B速度分别多大? 答 A自由下落5 m的时间 由h= gt2,得t= =1 s 这段时间内B应上升15 m就能与A相遇,则由v0t- gt2=15,自由落体与竖直上抛物体的相遇问题,67,得:v0=20 m/s 相遇时,vA=gt=10 m/s,方向向下 vB=v0-gt=10 m/s,方向向上 (2)若要在B速度为零时正好相遇,B的初速度v0多大? 答 B速度减为零所用的时间t= sA= gt2 sB= 由sA+sB=20 m 得v0=10 m/s (3)若要在B上升阶段两者相遇,求B初速度v0的取值范围. 答 要使两者在B上升阶段相遇,即B的初速度越大越好, 由问题(2)易知,当v010 m/s时,两者在B上升阶段相遇.,68,(4)若A在B下降阶段恰能与B相遇,求此时B的初速度v0. 答 显然,当v010 m/s时,A、B可能在B下降阶段相遇, 且v0越小,相遇点越低,则恰能相遇的临界条件是当B落 地时,A刚好追上B,此时B的初速度为A、B在B下降阶段 相遇的最小初速度,设此最小初速度为vmin,则 B在空中运动的时间t= 此时A的位移sA= gt2=20 m 联立两式得:vmin=10 m/s (5)若在B的下降阶段与A相遇,试确定B的初速度范围. 答 由上述分析可知，当10 m/sv010 m/s时,满足条件. 答案 10 m/sv010 m/s,69,【思维拓展】 若B以v0=5 m/s的初速度上抛时,A、B间距离如何变化? 当B抛至最高点后,A、B间距离如何变化?整个过程中, A、B何时相距最近,最近距离为多少? 答案 由问题(4)可知,此时A、B在空中不会相遇,B上 升,A下落,A、B间距离减小;当B开始下落后由于A的速 度始终比B大,故A、B间距离继续减小,当B落地瞬间, A、B间距离最小. 因为B在空中运动的时间t=1 s 在这一秒内,A下落h= gt2=5 m 所以A、B间最近距离h=20 m-h=15 m,70,【方法归纳】 自由落体与竖直上抛的加速度都为g,所以解自由落体与 竖直上抛相遇问题求位移或速度时可消去加速度一项, 使问题变得简洁.自由落体与竖直上抛物体相遇从竖直 上抛物体的运动来看,可分为上升过程相遇,最高点相遇 和下降过程相遇.,71,【例3】一跳水运动员从离水面10 m高的平台上向上跃起, 举双臂直体离开台面,此时其重心位于从手到脚全长的 中点.跃起后重心升高0.45 m达到最高点,落水时身体竖 直,手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不 计).从离开跳台到手触水面,他可用于完成空中动作的 时间是多少?(计算时可以把运动员看做全部质量集中在 重心的一个质点,g取10 m/s2),运动建模,72,解析 由向上跃起的高度h1=0.45 m可求得向上跃起的时 间为 t1= s=0.3 s 设运动员从手到脚全长2l,双手向上立在跳台上时,重心 位置O离跳台为l,手接触水面时重心位置O离水面也为l. 运动员从最高点到将入水时,重心下降的高度 h2=H+l+h1-l=H+h1=10.45 m 下降过程的时间 t2= s=1.45 s 所以运动员完成空中动作的时间为 t=t1+t2=0.3 s+1.45 s=1.75 s 答案 1.75 s,73,【评分标准】 本题共10分,其中式各2分,式各3分. 【名师导析】 此题在把人看成质点并且忽略水平方向运动的情况下, 实质是一竖直上抛运动模型.竖直上抛运动是可以进行 分解的,此题如能将运动分解为上升阶段和自由落体阶 段逐步求解可以使问题圆满解决.同时,跳水、跳高运动 是非常常见的体育活动,密切联系实际,正确处理数据, 是今后高考命题考查学生解决实际问题能力的方向.,74,1.某同学身高1.8 m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后 身体横着越过了1.8 m高度的横杆.据此可估算出他起跳 时竖直向上的速度大约为(g=10 m/s2) ( ) A.2 m/s B.4 m/s C.6 m/s D.8 m/s 解析 由题可知,人的重心在跳高时约升高0.9 m,因而 初速度v0= = m/s=4.2 m/s.,B,75,2.用滴水法可以测定重力加速度的值,方 法是:在自来水龙头下面固定一块挡板 A,使水一滴一滴持续地滴落到挡板上, 如图所示,仔细调节水龙头,使得耳朵刚好听到前一个水 滴滴在挡板上的声音的同时,下一个水滴刚好开始下落. 首先量出水龙头口离挡板的高度h,再用秒表计时,计时 方法是:当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时,开启 秒表开始计时,并数“1”,以后每听到一声水滴声,依次 数“2,3,”,一直数到“n”时,按下秒表按钮停 止计时,读出秒表的示数为t.写出用上述测量方法计算重 力加速度g的表达式:g= . 解析 滴水的周期就是水滴自由下落的时间,所以,76,3.请你根据漫画“洞有多深”提供的情境,回答下列问题: (1)他们依据什么规律估算洞的深度? (2)写出他们估算洞的深度的方法.(写出主要方程式、计 算过程) (3)请你对该方法进行评估,写出该方法的优点和不足之 处.,77,答案 (1)采用的是自由落体运动规律,通过测量石头下 落的时间求位移的方法测量洞深. (2)h= gt2,g10 m/s2,t=2 s h=20 m (3)该方法的优点: 所使用的仪器设备简单;测量方法方便;运算简便 该方法的不足: 测量方法粗略,误差较大;石块下落有空气阻力,会 造成一定的误差;未考虑声音传播需要的时间.,78,4.有一种“傻瓜”相机的曝光时间(快 门打开到关闭的时间)是固定不变的. 为了估测该相机的曝光时间,有位同 学提出了下述实验方案:他从墙面上 A点的正上方与A相距H=1.5 m处,使 一个小石子自由落下,在小石子下落通过A点时,立即按 动快门,对小石子照相,得到如图所示的照片,由于石子 的运动,它在照片上留下一条模糊的径迹CD.已知每块 砖的平均厚度是6 cm.请从上述信息和照片上选取估算 相机曝光时间必要的物理量.用符号表示,如H等,推出计 算曝光时间的关系式,并估算出这个“傻瓜”相机的曝 光时间.(要求保留一位有效数字),79,解析 该相机在曝光时间内形成径迹CD,从A至C的时间 为按快门的反应时间,设释放处为O点,则可先求从O至C 的时间t1.再求从O至D的时间t2,所以曝光时间t=t2-t1. H1=AC=0.30 m,H2=AD=0.42 m 从O至C用时t1,则H+H1= gt12 从O至D用时t2,则H+H2= gt22 曝光时间:t=t2-t1 解得 t= 代入数据解得:t=0.02 s 答案 t= 0.02 s,80,第4课时 专题：运动的图象 1.st图象的物理意义:反映做直线运动物体的 随 时间变化的关系. 2.图线斜率的意义 (1)图线上某点切线的斜率大小表示物体 . (2)图线上某点切线的斜率正负表示物体 . 3.两种特殊的st图象 (1)若st图象是一条倾斜的直线,说明物体在做 运动. (2)若st图象是一条平行于时间轴的直线,说明物体处 于 状态.,位移时间图象（s-t图象）,位移,速度的大小,速度的方向,静止,匀速,直线,81,从直线运动的st图象可以获得哪些运动信息? (1)出发位置:时间为零时物体的位置为出发点,即图象 在纵轴上的交点. (2)速度的变化规律:看斜率的变化规律即可. (3)任一时刻的位置:对应的纵坐标. (4)某段时间内的位移:初末时刻纵坐标的差值. (5)两物体相遇的时刻与位置:两物体运动的st图象交 点对应的横、纵坐标.,要点深化,82,1.甲、乙、丙三物体做直线运动的图象如图所示,下列判 断正确的是 ( ) A.0t1时间内,三物体的平均速度大小相等 B.由高空下落的雨滴的运动可能与丙物体的运动类似 C.自由落体的运动可能与甲物体的运动类似