高考物理一轮复习 第一章 第2单元 匀变速直线运动的规律课件.ppt

必考部分 第一章运动的描述匀变速直线运动 第2单元匀变速直线运动的规律 网控基础点提炼命题源 读读教材 二 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 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 2 即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几个重要结论 1 1t末 2t末 3t末 瞬时速度之比为 v1 v2 v3 vn 2 1t内 2t内 3t内 位移之比为 x1 x2 x3 xn 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 x x x xn 4 通过连续相等的位移所用时间之比为 t1 t2 t3 tn 三 匀变速直线运动的特例 1 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x 5t t2 各物理量均采用国际单位制单位 则该质点 a 第1s内的位移是5mb 前2s内的平均速度是6m sc 任意相邻的1s内位移差都是1md 任意1s内的速度增量都是2m s 练练基础 题组一 匀变速直线运动及其推论 3 某同学在实验室做了如图所示的实验 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 00 10 3s 取g 10m s2 则小球开始下落的位置距光电门的距离为 a 1mb 1 25mc 0 4md 1 5m 题组二 匀变速直线运动的特例 4 人民广场上喷泉的喷嘴与地面相平且竖直向上 某一喷嘴喷水流量q 5l s 水的出口速度v0 20m s 不计空气阻力 取g 10m s2 则处于空中的水的体积是 a 5lb 20lc 10ld 40l 1 匀变速直线运动的速度是均匀变化的 即均匀增加或均匀减小 而加速度是不变的 2 速度均匀变化是指在任意相等时间内速度的变化量相同 3 应用公式求解问题时 首先规定正方向 一般取初速度的方向为正方向 4 竖直上抛运动经过同一位置的速度大小相等 方向相反 从任一点到最高点的时间与从最高点返回该点的时间相等 小思考微总结 细研核心点练透经典题 1 匀变速直线运动的规律表达式中 涉及的物理量有五个 其中x a v0 v都是矢量 只有t是标量 因此四个基本公式在应用时 注意物理量正负号的意义 一般情况下 规定初速度方向为正方向 无论在已知条件或所求结论中 负号都表示与初速度反向 正号表示与初速度同向 如果v0 0时 取a的方向为正方向 考点一对匀变速直线运动规律的理解和应用 调研1 2014 山东理综 研究表明 一般人的刹车反应时间 即图甲中 反应过程 所用时间 t0 0 4s 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 72km 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l 39m 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 重力加速度的大小取g 10m 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 试题调研 解题指导 1 此题的关键是理解s v图象 从中找出有用信息 由图可知 当v 72km h时 汽车做匀减速运动的位移为25m 2 在反应过程中 汽车做匀速直线运动 由甲 乙两图可知 汽车匀速运动的位移为14m 从而可确定反应时间 名师归纳点题破疑 1 1 质点做匀变速直线运动的位置x与时间t的关系为x t2 5t 4 物理量均采用国际单位制单位 该质点 a 运动的初速度为2m sb 运动的加速度为1m s2c 在第1s内的位移为6md 在第1s内的平均速度为2m s 类题练熟 1 2 2015 安徽省六校联考 如图所示 歼 15战机是我国自行设计研制的首型舰载多用途歼击机 短距起飞能力强大 若歼 15战机正常起飞过程中加速度为a 经s距离就达到起飞速度腾空而起 现已知 辽宁 舰起飞甲板长为l l s 且起飞过程可简化为匀加速直线运动 现有两种方法助其正常起飞 方法一 在航空母舰静止的情况下 用弹射系统给飞机以一定的初速度 方法二 起飞前先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行 求 1 方法一情况下弹射系统使飞机具有的最小速度v1m 2 方法二情况下航空母舰的最小速度及此过程中的位移 答案 见解析 考点二解决匀变速运动的常用方法 调研2 2015 黄冈质检 如图所示 一长为l的长方形木块在水平面上以加速度a做匀加速直线运动 先后经过1 2两点 1 2之间有一定的距离 木块通过1 2两点所用时间分别为t1和t2 求 1 木块经过位置1 位置2的平均速度大小 2 木块前端p在1 2之间运动所需时间t 试题调研 解题指导 1 由平均速度公式求解木块经过位置1 位置2的平均速度大小 2 由平均速度等于中间时刻的瞬时速度 求p端经过位置1 2时的速度v1 v2 再由速度公式求时间或由位移公式求出从出发点到位置1 2的时间 一画 二选 三注意 解决匀变速直线运动问题1 画示意图根据题意画出物体运动示意图 使运动过程直观清晰 2 选运动公式匀变速直线运动常可一题多解 要灵活选择合适的公式 3 应注意的问题 1 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联系各段的纽带 2 对于刹车类问题 当车速度为零时 停止运动 其加速度也突变为零 求解此类问题应先判断车停下来的时间 再选择合适的公式求解 名师归纳点题破疑 2 1 空军特级飞行员李峰驾驶歼十战机执行战术机动任务 在距机场54km 离地1750m高度时飞机发动机停车失去动力 在地面指挥员的果断引领下 安全迫降机场 成为成功处置国产单发新型战机空中发动机停车故障 安全返航第一人 若飞机着陆后以6m s2的加速度做匀减速直线运动 其着陆速度为60m s 则它着陆后12s内滑行的距离是 a 288mb 300mc 150md 144m 类题练熟 2 2 如图所示 滑块由静止从a点沿斜面匀加速下滑至斜面底端b 之后在水平面上做匀减速直线运动 最后停于c点 已知经过b点时速度大小不变 ab 4m bc 6m 整个运动用了10s 求滑块沿ab bc运动的加速度分别多大 1 自由落体运动的实质 初速度为零 加速度为g的匀加速直线运动 2 竖直上抛运动 1 实质 加速度恒为g的匀变速运动 2 对称性如图所示 物体以速度v0竖直上抛 a b为途中的任意两点 c为最高点 则 考点三自由落体运动和竖直上抛运动 时间的对称性物体上升过程中从a c所用时间tac和下降过程中从c a所用时间tca相等 同理tab tba 速度的对称性物体上升过程经过a点的速度与下降过程经过a点的速度大小相等 3 多解性当物体经过抛出点上方某个位置时 可能处于上升阶段 也可能处于下降阶段 造成双解 在解决问题时要注意这个特点 调研3 气球以10m s的速度沿竖直方向匀速上升 当它上升到离地175m的高处时 一重物从气球上掉落 则重物需要经过多长时间才能落到地面 到达地面时的速度是多大 取g 10m s2 不计空气阻力 解题探究 1 重物从气球上掉落的瞬间 其速度大小为多少 沿什么方向 提示 速度大小为10m s 方向竖直向上 试题调研 2 重物从掉落到落地的整个过程 加速度是否变化 是否做匀变速直线运动 提示 由于在整个过程中只受重力 加速度为当地重力加速度 保持不变 物体做匀变速直线运动 解析 方法一 全程法取全过程为一整体进行研究 从重物自气球上掉落计时 经时间t落地 规定初速度方向为正方向 画出运动草图 如图所示 重物在时间t内的位移h 175m 将h 175m v0 10m s代入位移公式h v0t gt2解得t 7s或t 5s 舍去 所以重物落地时的速度为v v0 gt 10m s 10 7m s 60m s其中负号表示方向竖直向下 与初速度方向相反 1 自由落体运动和竖直上抛运动是匀变速直线运动的特例 匀变速直线运动的一切规律均可适用 2 竖直上抛问题的处理方法 1 全程法将竖直上抛运动视为竖直向上的加速度为g的匀变速直线运动 2 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 名师归纳点题破疑 类题练熟 3 2 2015 福建福州一模 一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验 让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落 测得在第5s内的位移是18m 则 a 物体在2s末的速度是20m sb 物体在第5s内的平均速度是3 6m sc 物体在第2s内的位移是20md 物体在5s内的位移是50m 数形结合 破解运动学问题 思想 方法 技巧 二 名师点睛 数形结合是一种重要的思想方法 在物理学中有着重要的应用 其应用大致可分为两种情况 一是借助于数的精确性来阐明形的某些属性 二是借助于形的几何直观性来阐明数之间的某种关系 用数形结合的思想分析物体的运动 探寻两个物理量间的函数关系 还原图象所表述的物理过程是解题的基本思路 经典范例 2013 新课标全国卷 水平桌面上有两个玩具车a和b 两者用一轻质细橡皮筋相连 在橡皮筋上有一红色标记r 在初始时橡皮筋处于拉直状态 a b和r分别位于直角坐标系中的 0 2l 0 l 和 0 0 点 已知a从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动 b平行于x轴朝x轴正向匀速运动 在两车此后运动的过程中 标记r在某时刻通过点 l l 假定橡皮筋的伸长是均匀的 求b运动速度的大小 解题流程 第一步 充分利用坐标系建立运动图景 a车由e点运动到h点 设h点坐标为 0 ya b车由f点运动到g点 设g点坐标为 xb l 本题以平面直角坐标系为工具 以质点的直线运动为知识载体 通过