2020版高考物理大一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动第2讲：匀变速直线运动的研究课件.ppt

第2讲匀变速直线运动的研究,第一章运动的描述匀变速直线运动,考试标准,内容索引,过好双基关回扣基础知识训练基础题目,研透命题点细研考纲和真题分析突破命题点,课时作业限时训练练规范练速度,过好双基关,一、匀变速直线运动的规律,1.基本规律(1)速度公式：.(2)位移公式：.(3)位移、速度关系式：.,vv0at,2.匀变速直线运动的两个重要推论(1)物体在一段时间内的平均速度等于在这段时间的瞬时速度，还等于初、末时刻速度矢量和的一半，即：,中间时刻,(2)任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量，即：xx2x1x3x2xnxn1.,aT2,自测1某质点从静止开始做匀加速直线运动，已知第3s内通过的位移是x，则质点运动的加速度为,答案,二、自由落体运动,1.特点和规律(1)从开始，只受作用的匀加速直线运动.,静止,重力,2.自由落体加速度(1)在同一地点，一切物体的重力加速度都相同，方向均为.(2)在地球上其大小随地理纬度的增加而，在赤道上最小，两极处最大.,竖直向下,增大,自测2某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2s听到石头落底声.由此可知井深约为(不计声音传播时间，重力加速度g取10m/s2)A.10mB.20mC.30mD.40m,答案,解析,三、伽利略对自由落体运动的研究1.亚里士多德认为物体下落的快慢是由它的决定的，物体越重，下落得越快.2.伽利略认为，重物和轻物应该下落得同样快.3.伽利略的科学方法：观察现象猜想假说修正推广.,重量,逻辑推理,实验验证,A.其中甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得出的结论B.其中丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得出的结论C.运用甲图的实验，可“清除”重力的作用，使实验现象更明显D.运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显,答案,图1,自测3如图1所示，大致地表示了伽利略探究自由落体运动的实验和思维过程，对于此过程的分析，以下说法正确的是,四、运动学图象1.xt图象(1)物理意义：反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律.(2)斜率意义图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小.切线斜率的正负表示物体速度的方向.,2.vt图象(1)物理意义：反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律.(2)斜率意义图线上某点切线的斜率的大小表示物体加速度的大小.图线上某点切线的斜率的正负表示物体加速度的方向.(3)面积意义图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移大小.若此面积在时间轴的上方，则表示这段时间内的位移方向为正方向；若此面积在时间轴的下方，则表示这段时间内的位移方向为负方向.,自测4下列图象中，可以表示物体做匀加速直线运动的是,答案,研透命题点,命题点一匀变速直线运动规律的应用,1.恰当选用公式,2.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.3.分析匀减速直线运动问题常用逆向思维法，但对于刹车问题应先判断车停下所用的时间，再选择合适的公式求解.4.在用运动学公式分析问题时，平均速度法常常能使解题过程简化.,例1(2017宁波市九校高一期末)在正常情况下，动车将以216km/h的速度匀速开过一个小站，现因需要，必须在这一小站停留，动车将要到达小站时，开始做匀减速直线运动，减速运动分为两个阶段进行，第一阶段采用“再生刹车”技术，这期间关闭动力，动车依靠惯性前行并带动发动机发电，速度从216km/h减至90km/h，加速度大小为0.50m/s2；第二阶段采用传统的“机械刹车”，速度从90km/h不断减小直至停下来，加速度大小为0.25m/s2，到站停留2min，求动车开始刹车后，3min内通过的位移大小.,答案4225m,答案,解析,解析v1216km/h60m/s，v290km/h25m/s，,t1t23min，所以3min内动车已停止运动.,变式1(2015浙江10月学考6)如图2所示，一女同学穿着轮滑鞋以一定的速度俯身“滑入”静止汽车的车底，她用15s穿越了20辆汽车底部后“滑出”，位移为58m，假设她的运动可视为匀变速直线运动，从上述数据可以确定A.她在车底运动时的加速度B.她在车底运动时的平均速度C.她刚“滑入”车底时的速度D.她刚“滑出”车底时的速度,图2,答案,解析,由于初速度未知，结合速度时间公式无法求出末速度，即“滑出”车底时的速度，故D错误.,变式2汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，见前方有障碍物立即刹车，刹车后加速度大小为5m/s2，则汽车刹车后第2s内的位移和刹车后5s内的位移分别为A.30m,40mB.30m,37.5mC.12.5m,40mD.12.5m,37.5m,答案,解析,第2s内的位移xx2x112.5m.刹车后5s内的位移实际是4s内的位移,命题点二巧解匀变速直线运动问题的五种方法,例2一个做匀加速直线运动的质点，在最初的连续相等的两个时间间隔内，通过的位移分别是24m和64m，每个时间间隔为4s，求质点的初速度和加速度的大小.,答案1m/s2.5m/s2,答案,解析,解析方法一用基本公式求解画出运动过程示意图，如图所示，因题目中只涉及位移与时间，故选择位移时间公式，即,将x124m，x264m，t4s代入解得a2.5m/s2，vA1m/s.,方法二用中间时刻速度公式求解连续的两段时间t内的平均速度分别为,可得vA1m/s，vC21m/s,方法三用xaT2求解,拓展点1逆向思维法的应用,例3一旅客在站台8号车厢候车线处候车，若动车一节车厢长25米，动车进站时可以看做匀减速直线运动.他发现第6节车厢经过他时用了4s，动车停下时旅客刚好在8号车厢门口，如图3所示.则该动车的加速度大小约为,图3,A.2m/s2B.1m/s2C.0.5m/s2D.0.2m/s2,答案,解析,拓展点2平均速度公式的应用,例4一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动.开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m.则刹车后6s内的位移是A.20mB.24mC.25mD.75m,解析由xaT2知a2m/s2,故6s内的位移为xx125m.,答案,解析,变式3物体以20m/s的速度从坡底冲上一足够长的斜坡，当它返回坡底时的速度大小为16m/s.已知上坡和下坡两个阶段物体均沿同一直线做匀变速直线运动，但上坡和下坡的加速度不同.则物体上坡和下坡所用的时间之比为A.45B.54C.23D.32,答案,解析,命题点三自由落体运动,1.自由落体运动是初速度为零、加速度为g、方向竖直向下的匀加速直线运动.2.物体由静止开始的自由下落过程才是自由落体运动，从中间截取的一段运动过程不是自由落体运动，应该用初速度不为零的匀变速直线运动规律去解决问题.,例5比萨斜塔是世界建筑史上的一大奇迹.如图4所示，已知斜塔第一层离地面的高度h16.8m，为了测量塔的总高度，在塔顶无初速度释放一个小球，小球经过第一层到达地面的时间t10.2s，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力.求：(1)斜塔离地面的总高度h.,答案,解析,如图4,答案61.25m,解析设小球到达第一层时的速度为v1，,代入数据得v133m/s,所以塔的总高度hh1h261.25m.,(2)小球从塔顶落到地面过程中的平均速度大小.,答案17.5m/s,答案,解析,解析抽出空气之后，小羽毛和金属片下落仅受重力，因此加速度一样大，所以下落一样快，选项C正确.,变式4(2017浙江4月选考4)拿一个长约1.5m的玻璃筒，一端封闭，另一端有开关，把金属片和小羽毛放在玻璃筒里.把玻璃筒倒立过来，观察它们下落的情况.然后把玻璃筒里的空气抽出，再把玻璃筒倒立过来，再次观察它们下落的情况.下列说法正确的是A.玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛下落一样快B.玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛均做自由落体运动C.玻璃筒抽出空气后，金属片和小羽毛下落一样快D.玻璃筒抽出空气后，金属片比小羽毛下落快,答案,解析,变式5(2016浙江10月学考6)某探险者在野外攀岩时，踩落一小石块，约5s后听到石块直接落到崖底的声音，探险者离崖底的高度最接近的是A.25mB.50mC.110mD.150m,答案,解析,命题点四运动学图象,1.xt图象、vt图象都不是物体运动的轨迹，图象中的x、v与t一一对应.2.无论是xt图象还是vt图象，所描述的运动都是直线运动.3.弄清图象反映的物理过程及规律，从中获取有效信息，通常情况下，需要关注的特征量有三个层面.第一层：关注横坐标、纵坐标；第二层：理解斜率、面积、截距的物理意义；第三层：分析交点、转折点、渐近线.,例6一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的vt图象如图5所示.求：(1)摩托车在020s这段时间的加速度大小a；,答案,解析,图5,答案1.5m/s2,由vt图象并代入数据得a1.5m/s2,答案,解析,答案20m/s,2045s的位移x2vmt2,075s这段时间的总位移xx1x2x3,变式6如图6所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的xt图象，下列说法中正确的是A.甲、乙两物体的出发点相距B.甲、乙两物体都做匀速直线运动C.甲物体比乙物体晚出发的时间为t1D.甲、乙两物体向同方向运动,图6,答案,解析,解析由题图可知，甲从距原点x0处出发，乙由原点出发，故两物体出发点相距x0，A选项错误；两图线都是倾斜直线，即两物体都做匀速直线运动，B选项正确；甲开始计时就出发，乙在计时后t1时刻才出发，故甲比乙早出发的时间为t1，C选项错误；甲、乙图线的斜率分别为负值和正值，表明甲、乙运动方向相反，D选项错误.,变式7(2015浙江10月选考2)下列vt图象中，表示物体做匀速直线运动的是,答案,解析,解析A项表示物体的速度随时间均匀减小，做匀减速直线运动，故A错误.B项表示物体的速度随时间均匀增大，物体做匀加速直线运动，故B错误.C项表示物体的速度随时间均匀增大，物体做匀加速直线运动，故C错误.D项表示物体速度不随时间的变化而变化，做匀速直线运动，故D正确.,变式8(2017浙江4月选考6)汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶，驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人，于是刹车礼让，汽车恰好停在斑马线前.假设驾驶员反应时间为0.5s，汽车运动的vt图象如图7所示.则汽车的加速度大小为,答案,图7,A.20m/s2B.6m/s2C.5m/s2D.4m/s2,变式9(2017浙江11月选考9)杂技运动员在训练时的照片如图8所示，有一小球自由落下，碰到水平桌面后反弹，如此数次落下和反弹.若规定竖直向下为正方向，碰撞时间不计，空气阻力不计，则下列vt图象中正确的是,图8,答案,课时作业,1.某物体的位移随时间变化规律是x2t3t2，x和t的单位为m和s，则物体运动的初速度、加速度分别是A.3m/s、2m/s2B.6m/s、2m/s2C.2m/s、3m/s2D.2m/s、6m/s2,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,2.做匀减速直线运动的质点，它的加速度大小为a，初速度大小为v0，经过时间t速度减小到零，则它在这段时间内的位移大小不可用下列哪些式子表示,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,3.已知杭州地区的重力加速度为9.8m/s2，下列关于在此地区物体做自由落体运动的说法中，正确的是A.下落过程，物体的速度每秒增加9.8m/sB.自由落体运动是一种匀速运动C.释放物体瞬间，物体速度和加速度都为零D.物体越重，下落的越快,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,数字越大，加速越快.G值的大小为车辆从静止开始加速到100km/h的平均加速度数值(其单位为国际基本单位)再乘以10.如图1为某一型号的奥迪尾标，其值为50TFSI，则该型号车从静止开始加速到100km/h的时间约为A.5.6sB.6.2sC.8.7sD.9.5s,图1,解析奥迪50TFSI的平均加速度a5m/s2，由vat，可得t5.6s.,答案,解析,4.(2017浙江名校协作体模拟)奥迪车有多种车型，如30TFSI、35TFSI、50TFSI，(每个车型字母前的数字称为G值)G值用来表现车型的整体加速度感，,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,5.(2017温州市九校高三上学期期末)小刘驾驶着小轿车以54km/h的速度匀速行驶，看到前面十字路口闪烁的绿灯倒计时只有4s了，他果断踩刹车，假设轿车做匀减速直线运动，加速度大小为3m/s2，则刹车开始6s后轿车的位移是A.112.5mB.60mC.37.5mD.36m,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,解析当滑块的末速度方向与初速度方向相同时，,当滑块的末速度方向与初速度方向相反时，,故C正确，A、B、D错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,7.某同学在实验室做了如图2所示的实验，铁质小球被电磁铁吸附，断开电磁铁的电源，小球自由下落，已知小球的直径为0.5cm，该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00103s，g取10m/s2，则小球开始下落的位置距光电门的距离约为A.1mB.1.25mC.0.4mD.1.5m,答案,解析,图2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,8.(2017宁波市九校高三上学期期末)小明同学为了估测某“傻瓜”照相机的曝光时间，他从砖墙前的某一高度处使一个石子自由下落，拍摄石子在空中的照片如图3所示，由于石子的运动，它在照片上留下一条模糊的径迹.已知每块砖的平均厚度为6cm，若想估算该照相机的曝光时间，还需测量的一个物理量可以是,答案,解析,图3,A.石子释放时距地面的实际高度B.照相机到砖墙的距离C.照片中A点距地面的高度D.石子的质量,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,解析自由落体运动与石子质量、照相机到砖墙的距离无关，B、D错误；A、B之间的距离等于两块砖的厚度为12cm，A距地面8.56cm51cm，C错误.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,9.(2017金华市高三上学期期末)一位观察者测出，悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s(初速度可忽略)，则下列说法错误的是A.如果空气阻力可忽略，悬崖的高度约为45mB.如果空气阻力可忽略，悬崖跳水者碰到水面时的速度约为30m/sC.如果空气阻力不能忽略，悬崖的高度大于45mD.如果空气阻力不能忽略，悬崖跳水者碰到水面前在空中下落的平均速度小于15m/s,答案,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,11.(2017杭州市学考模拟)一小球从静止开始做匀加速直线运动，在第5s内的位移比第3s内的位移多0.2m，则下列说法正确的是A.小球的加速度为0.2m/s2B.小球第4s内的平均速度为0.45m/sC.小球第4s的初速度为0.3m/sD.前3s内的位移是0.6m,答案,解析,解析由xaT2得a0.1m/s2，故A错误；小球3s末的速度v3at30.3m/s；第4s末的速度v4at40.4m/s，,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,12.(2017宁波市九校模拟)某军事试验场正在平地上试射地对空导弹，若某次竖直向上发射导弹时发生故障，造成导弹的vt图象如图4所示，则下述说法中正确的是,答案,解析,图4,A.2s末导弹到达最高点B.5s末导弹恰好回到出发点C.12s内导弹静止不动D.04s内导弹的平均速度大小为11.25m/s，方向竖直向下,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,13.质点做直线运动的速度时间图象如图5所示，该质点A.在第1s末速度方向发生了改变B.在第2s末加速度方向发生了改变C.在前2s内发生的位移为零D.第3s末和第5s末的位置相同,答案,图5,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,14.物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16m的路程，第一段用时4s，第二段用时2s，则物体的加速度大小是,答案,解析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,1,2,3