高考物理一轮总复习 专题一 第2讲 匀变速直线运动的规律课件 新人教版.ppt

第2讲 匀变速直线运动的规律,一、匀变速直线运动的基本规律,1匀变速直线运动,加速度,相同,相反,(1)定义：沿着一条直线，且_不变的运动,(2)分类：,匀加速直线运动：a 与 v 方向_. 匀减速直线运动：a 与 v 方向_.,2匀变速直线运动的规律 (1)匀变速直线运动的速度与时间的关系 v_. (2)匀变速直线运动的位移与时间的关系 s_.,v0at,2as,速度： _.,都有 _ .,二、匀变速直线运动的推论,at2,(mn)at2,1做匀变速直线运动的物体在相邻相等时间内的位移差s _；可以推广为：smsn_. 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,等于该段位移内的平均速度无论是匀加速还是匀减速运动，,3某段位移的中间位置的瞬时速度： _，不,【基础检测】 (2015 年广东广州一模)小球沿斜面做匀加速直线运动在 A 位置开始计时，连续相等时间 t 内记录到小球位置如图 1-2-1,),所示，d1、d2、d3 分别为位置 B、C、D 到 A 的距离则( 图 1-2-1,答案：C,考点 1 匀变速直线运动的规律及应用 重点归纳,解题的基本思路：对于物体的直线运动，画出物体的运动 示意图，分析物体运动过程，找出相应规律是解题的关键,的位移，实质上就是22.5 s内的位移，x at20.5m,典例剖析,例 1：(2015 年山西四校联考)以 36 km/h 的速度沿平直公路 行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为 a4 m/s2 的加速度， 刹车后第 3 s 内，汽车走过的路程为多少？,思维点拨：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 解：由vat 可得t2.5 s 时，汽车停止运动，则第3 s 内,备考策略：求解刹车到停止的匀减速运动问题，常常把刹 车过程看成是反向的初速度为零的匀加速直线运动来处理,【考点练透】 1(2015 年湖北重点中学联考)如图 1-2-2 所示，小滑块在 较长的固定斜面顶端，以初速度 v02 m/s、加速度 a2 m/s2 沿斜面加速向下滑行，在到达斜面底端前 1 s 内，滑块所滑过的,距离为,7 15,L，其中 L 为斜面长求：滑块在斜面上滑行的时间 t,和斜面的长度 L. 图 1-2-2,解：由题意有：a2 m/s2，v02 m/s； 设物体从 A 到 B 的时间为 t1，运动到 B 点的速度为 v1，,联立得 t12 s，L15 m； 小球在斜面上滑行的时间 tt11 s3 s.,2(2014 年山东卷)研究表明，一般人的刹车反应时间(即 图 1-2-3 甲中“反应过程”所用时间)t00.4 s，但饮酒会导致反 应时间延长在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以 v0 72 km/h 的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到 汽车停止，行驶距离 L39 m减速过程中汽车位移 s 与速度 v,的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动取重 力加速度的大小 g10 m/s2.求：,(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间,(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少,甲 乙 图 1-2-3 解：(1)设减速过程汽车加速度的大小为 a，所用时间为 t， 由题可得初速度 v020 m/s，末速度 vt0，位移 s25 m，由 运动学公式得,联立式，代入数据得 a8 m/s2 t2.5 s. (2)设志愿者反应时间为 t，反应时间的增加量为t，由运 动学公式得 Lv0ts ,ttt0,联立式，代入数据得 t0.3 s.,考点 2 应用匀变速直线运动的推论解题,除了基础回顾中讲到的推论，匀变速直线运动还有初速度,为零以下推论：,(1)做匀变速直线运动的物体，如果初速度为零，那么公式,重点归纳,(2)由以上各式可以方便地得到初速度为零的匀加速直线,运动各物理量间的比例关系,前 1 s、前 2 s、前 3 s、内的位移之比为 149. 第 1 s、第 2 s、第 3 s、内的位移之比为 135. 第 1 s 末、第 2 s 末、第 3 s 末、的速度之比为,123.,典例剖析 例 2：运行着的汽车制动后做匀减速直线滑行，经 3.5 s 停 止则它在制动开始后的 1 s 内、2 s 内、3 s 内通过的位移之比,为(,),A135 C123,B356 D457,思维点拨：用逆向思维法，把汽车减速过程逆向看成是初 速度为零的匀加速直线运动的过程,解析：设汽车从起制动，1 s 末到 A,2 s 末到 B,3 s 末到C， 最后停在 D.这个运动的逆过程可看成反向的初速度为零的匀加 速直线运动，加速度的大小不变，将 3.5 s 分为7 个 0.5 s，那么， 从D逆过来在连续7 个0.5 s的位移之比为135791113， sCB 为逆向的第2 和第3 个0.5 s 的位移之和，sBA 为逆向的第4 和 第5 个0.5 s 的位移之和，sAO 为逆向的第6 和第7 个0.5 s 的位移之 和，则 sCBsBAsAO(35) (79)(1113)81624， 所以得到汽车从 O 起在 1 s 内， 2 s 内，3 s 内位移之比 s OA sOBsOC244048356.,答案：B,【考点练透】 3(2014 年广东珠海摸底)质点做直线运动的位移 s 与时间 t 的关系为 s5tt2(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质,点(,),A第 1 s 内的位移是 5 m B前 2 s 内的平均速度是 6 m/s C任意相邻 1 s 内的位移差都是 1 m D任意 1 s 内的速度增量都是 2 m/s 由题给关系可得质点做初速度 v05 m/s、加速度 a2 m/s2 的 匀加速直线运动，再应用匀变速直线运动的公式及推论解题 答案：D,4(多选，2015 年河北正定中学模拟)如图 1-2-4 所示，一 小滑块沿足够长的斜面以初速度 v 向上做匀减速直线运动，依次 经 A、B、C、D 到达最高点 E，已知 ABBD6 m，BC1 m， 滑块从 A 到 C 和从 C 到 D 所用的时间都是 2 s设滑块经 C 时,的速度为 vC，则(,),图 1-2-4 A滑块上滑过程中加速度的大小为 0.5 m/s2 BvC6 m/s CDE3 m D从 D 到 E 所用时间为 4 s,解析：据题意，由于滑块向上做匀减速直线运动，则有： xCDxACaT2，则a0.5 m/s2，故A 选项正确；据匀变速直 线运动中某段时间内的平均速度等于该段时间中点时刻的瞬时,可得 xDExCExCD4 m，故C 选项错误；据逆向分析有：xDE atED，则 tED4 s，所以选项 D 正确 答案：AD,方法1,匀变速直线运动解题的数学方法,匀变速直线运动解题常用的数学方法有： 1基本公式法 公式主要包括匀变速直线运动的基本公式(速度与时间公 式，位移与时间公式等)、重要推论这些公式是最基本的，其 他推论、公式都是从这些基本公式中得来的因此，该类型的 任何题目，使用一般公式法循序渐进地利用各种已知或隐含的 条件列出方程，最后都能解答出来当对题目毫无头绪、无法 展开时，可用此方法,2重要推论法,(1)中间时刻速度平均速度法,有些题目应用平均速度公式，可以避免常规解法中列出的 含有 t2 的复杂式子，从而简化解题过程，提高解题效率,该方法的优点是无需观察具体细节，无需涉及时间变量， 只要知道始末速度和位移或加速度，就可求出相应的量这个 式子其实是变形的功能定理简化式,(3)巧用saT2.,对一般的匀变速直线运动问题，若出现连续相等的时间间隔 问题，应优先考虑用saT2 求解该公式是个实验应用推论,3比例法,对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速 直线运动，都可以利用初速度为零的匀加速直线运动的比例关 系求解,4图象法等(详细请参考本专题第 4 讲),例 3：为了测定一辆电动汽车的加速性能，研究人员驾驶 汽车沿平直公路从标杆 O 处由静止启动，依次经过 A、B、C 三 处标杆，如图 1-2-5 所示，已知 AB 间的距离为 x1，BC 间的距 离为 x2，测得汽车通过 AB 段与 BC 段所用的时间相等将汽车 的运动过程视为匀加速直线行驶，求标杆 O 与标杆 A 的距离,图 1-2-5,审题突破：本题的意图在于考查匀变速直线运动的基本规 律审题时一定要注意物体的运动性质，这样才能选择正确的 规律，再注意到“汽车通过 AB 段与 BC 段所用的时间相等”这 一条件，也可以利用匀变速直线运动的推论快速求解,解：画出运动过程示意图，如图1-2-6 所示,图1-2-6,解法一,基本公式法,设汽车的加速度为a，到达 A 点的速度为v0，通过 AB 段和 BC 段所用的时间均为 t，则有,解法二,应用推论法,设汽车的加速度为 a，到达 B 点的速度为 vB，通过 AB 段 和 BC 段所用的时间都为 t，则有,题外拓展：本题看似一道极常规的试题，却隐含着玄机， 许多考生因没有列出足够多的有效方程或者缺乏计算技巧而没 有解出最后结果，在解法一中，由式得出，然后计算 出 A 点的速度，计算方法极妙，然而在考试有限的时间内考生 很难想到这么巧妙的计算方法解法二则回避了这一难点，更 显灵活通过此例题我们能够受到启发，任何题目的考查都是 有目的的，善于揣摩命题人的考查意图，就会给审题和选择解 题方法指明方向，从而使解题更加方便快捷,【触类旁通】 1(2015 年河南信阳模拟)中国首架空客 A380 大型客机在 最大重量的状态下起飞需要滑跑距离约为 3000 m，着陆距离大 约为 2000 m设起飞滑跑和着陆时都是匀变速运动，起飞时速 度是着陆时速度的 1.5 倍，则起飞滑跑时间和着陆滑跑时间之,比是(,),A32 C12,B11 D21,答案：B,2从斜面上某一位置每隔 0.1 s 释放一颗小球，在连续释 放几颗后，对斜面上正在运动着的小球拍下部分照片，如图 1-2-7 所示现测得 xAB15 cm，xBC20 cm，已知小球在斜面 上做匀加速直线运动，且加速度大小相同,(1)求小球的加速度,(2)求拍摄时 B 球的速度 (3)D、C 两球相距多远？,(4)A 球上面正在运动着的小球共有几颗？,图 1-2-7,则 B 球上面正在运动着的小球共有 3 颗，A 球上面正在运 动着的小球共有 2 颗,方法2,新角度观察物理过程的应用,新角度观察物理过程主要是区别我们平时的、习惯性的(包 括时间顺序、位置参考系等习惯)角度观察物理过程比如逆向 思维通过将整个物理过程倒置来思考；巧选参考系不以平时题 中所说的静止的物体为参考系，而是选择对研究更合适的运动 的物体为参考系；对称法采用一个性质相互对称的参考点将物 理过程对称分析；守恒法则是通过整体而非细节来分析 物理过程有很多可逆性、对称性、相对平移守恒性(如参考 系的任意选择)，因此可以根据需要选择最好的角度去分析物理 过程不要将思维限定在一个地方上,1逆向思维法,对于初速度为零的匀加速直线运动，有很多推论可以直接 应用因此如果物体做末速度为零的匀减速直线运动，则可以 看成是初速度为零的匀加速直线运动，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,2巧选参考系法,在涉及运动的题目中，尝试用选取各个不同的参考系来解 题，能找到一个非常合适的参考系，使得解题方便快捷训练 方法就是尝试用各个特别的参考系求解，培养该方法的直觉 3假设物理过程法：通过假设一个物理过程来解题，该过,程满足终始条件,4对称法、守恒法(详细请参考本专题第 3 讲)等,例 4：做匀减速直线运动直到静止的物体，在最后三个连,续相等的运动时间内通过的位移比是(,),A135 C149,B531 D941,审题突破：注意到“匀减速”和“静止”，以及“连续相 等的时间”等关键词，运用逆向思维，把物体看成是从静止开 始做匀加速直线运动，运用匀加速直线运动的规律解题即可 解析：初速度为零的匀加速直线运动开始的三个连续相等 的运动时间内通过的位移比为 135，如果把这题中的运动 倒过来逆着时间顺序考虑，可用上初速度为零的匀加速直线运 动的规律，则可解得答案为 531. 答案：B,同类延伸：高中阶段我们碰到的逆向思维问题很多，如奥 斯特发现电流的磁效应，就是从小磁针的转动推出周围存在磁 场进而发现电流可以产生磁场法拉第在此基础上运用逆向思 维“电可以生磁，磁也可以生电”，从而得出法拉第电磁感应 定律的又如力的合成和分解，运动的合成和分解等概念若 能恰当地进行“由此及彼，再由彼及此”的思考，提出相反的 思路，就能帮助建立双向联结，知识就容易得到引伸和扩充， 技能就会产生积极的迁移,【触类旁通】 3(2015 年河南郑州模拟)如图 1-2-8 所示，在水平面上固 定着三个完全相同的木块，一子弹以水平速度射入木块，若子 弹在木块中做匀减速直线运动，当穿透第三个木块时速度恰好 为零，则子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所,用时间比正确的是(,),图 1-2-8,答案：D,4(2015 年呼和浩特段考)在以速度 v 匀速上升的电梯内竖 直向上抛出一个小球，电梯内观察者看见小球经时间 t 达到最,高点，不计空气阻力，则有(,),A地面上的人所见小球抛出时的速度为 v0gt B电梯中的人看见小球抛出时的速度为 v0gt D地面上的人看见小球上升的时间也为 t,C地面上的人看见小球上升的最大高度为h gt2,解析：以电梯为参考系，根据运动学方程，电梯中的人看,见小球抛出时的速度为 v0gt，选项 B 正确；