高考物理一轮复习 专题一 运动的描述 直线运动 第2讲 匀变速直线运动的规律及应用课件.ppt

第2讲匀变速直线运动的规律及应用 考点1 匀变速直线运动的规律及应用 1 匀变速直线运动 1 定义 物体在一条直线上运动 如果在任意相同的时间内 的变化量相同 这种运动就叫做匀变速直线运动 2 特点 为恒量 3 分类 速度 加速度 相同 相反 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 速度公式 vt 2 位移公式 s v0 at 2as 考点2 匀变速直线运动的推论及应用 1 匀变速直线运动的几个推论 at2 m n at2 2 初速度为零的匀变速直线运动的特殊推论 1 做匀变速直线运动的物体 如果初速度为零 那么公式都可简化为v s v2 s at 2as v2 1 4 9 1 3 5 1 2 3 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1s 前2s 前3s 内的位移之比为 第1s 第2s 第3s 内的位移之比为 1s末 2s末 3s末 的速度之比为 前1m 前2m 前3m 所用时间之比为 从静止开始连续通过相等的位移所用的时间之比为 基础自测 1 物体做匀加速直线运动 加速度为2m s2 那么在任意 1s内 a 物体的末速度一定等于初速度的2倍b 物体的末速度一定比初速度大2m sc 物体这一秒的初速度一定比前一秒的末速度大2m sd 物体这一秒的末速度一定比前一秒的初速度大2m s答案 b 2 2016年上海卷 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 的加速度是 答案 b 3 做匀变速直线运动的质点在前5s内的位移为10m 在 前7s内的位移为21m 则质点在t 6s时的速度为 b 4m sd 5 5m s a 3 5m sc 5m s答案 d 4 如图1 2 1所示 我国研制的规模最大的直升机群接受世界的检阅 其中一直升机在地面上空高度a位置处于静止状态待命 要求该机在11时16分40秒由静止开始沿水平方向做匀加速直线运动 经过ab段加速后 进入bc段的匀速表演区域 11时20分准时通过c位置 已知sab 4km sbc 8km 求 1 直升机在bc段的速度 2 直升机在ab段做匀加速直线运动时的加速度大小 图1 2 1 热点1 匀变速直线运动基本规律的应用 热点归纳 1 运动学公式的选用方法 2 运动学公式中正 负号的规定 直线运动可以用正 负号表示矢量的方向 一般情况下 我们规定初速度v0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 当v0 0时 一般以加速度a的方向为正方向 典题1 短跑运动员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段 一次比赛中 某运动员用11 00s跑完全程 已知运动员在加速阶段的第2s内通过的距离为7 5m 求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离 解 根据题意 在第1s和第2s内运动员都做匀加速直线运动 设运动员在匀加速阶段的加速度为a 在第1s和第2s内通过的位移分别为x1和x2 由运动学规律得 迁移拓展 2017年河南郑州质检 高铁列车上有很多制动装置 在每节车厢上装有制动风翼 当风翼完全打开时 可使列车产生a1 0 5m s2的平均制动加速度 同时 列车上还有电磁制动系统 空气制动系统 摩擦制动系统等 单独启动电磁制动系统 可使列车产生a2 0 7m s2的平均制动加速度 所有制动系统同时作用 可使列车产生最大为a 3m s2的平均制动加速度 在一段直线轨道上 列车正以v0 324km h的速度匀速行 驶时 列车长接到通知 前方有一列车出现故障 需要减速停车 列车长先将制动风翼完全打开 让高速行驶的列车减速 当 1 若不再开启其他制动系统 从开始制动到停车 高铁列 车行驶的距离是多少 2 若制动风翼完全打开时 距离前车只有2km 那么该列车最迟在距离前车多远处打开剩余的制动装置 才能保证不与前车相撞 热点2考向1 解决匀变速直线运动的特殊方法中间时刻速度法 热点归纳 利用 中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度 即 典题2 2016青海师大附中模拟 做匀加速直线运动的质点在第一个3s内的平均速度比它在第一个5s内的平均速度 小3m s 则质点的加速度大小为 a 1m s2b 2m s2c 3m s2d 4m s2 解析 设在第一个3s内的平均速度为v1 根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于这段过程的平均速度可得 在1 5s时刻的瞬时速度为v1 5 v1 设在第一个5s内的平均速度为v2 同理可得 在2 5s时刻的瞬时速度的大小为v2 5 v2 根据a 答案 c 考向2 推论法 热点归纳 匀变速直线运动中 在连续相等的时间t内的位移之差为一恒量 即xn 1 xn at2 对一般的匀变速直线运动问题 若出现相等的时间间隔 应优先考虑用 x at2求解 典题3 有一质点在连续12s内做匀加速直线运动 在第一个4s内位移为24m 在最后4s内位移为56m 求质点的加速度大小 考向3 比例法 热点归纳 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 可利用初速度为零的匀加速直线运动的特殊推论 用比例法求解 典题4 2017年河南郑州模拟 如图1 2 2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 个木块所用时间比分别为 图1 2 2 答案 d 热点3 刹车陷阱 典题5 2017年河南豫东 豫北十所名校联考 汽车在水平面上刹车 其位移与时间的关系为x 24t 6t2 则它在前 3s内的平均速度为 a 6m sc 10m s b 8m sd 12m s 答案 b 易错提醒 只顾运用公式得到物体在0时刻的位移为0 3s末物体的位移为18m 故物体在3s内的位移为18m 求出物体在3s内的平均速度为6m s 忽视了汽车2s时已经停下 2s后不再遵循上述运动规律 利用思维转换法巧解匀变速直线运动问题 思维转换法 在运动学问题的解题过程中 若按正常解法求解有困难时 往往可以通过变换思维方式 转换研究对象 使解答过程简单明了 将匀减速直线运动至速度为零的过程转化为初速度为零的 匀加速直线运动 典题6 一物块 可看成质点 以一定的初速度从一光滑斜面底端a点上滑 最高可滑到c点 已知ab是bc的3倍 如图1 2 3所示 已知物块从a至b所需时间为t0 则它从b 经c再回到b 需要的时间是 图1 2 3 解析 物块从a到c的匀减速直线运动 运用逆向思维可看成从c到a的初速度为零的匀加速直线运动 根据初速度为零的匀加速直线运动规律 可知连续相邻相等的时间内位移之比为奇数比 而cb ab 1 3 正好符合奇数比 故tab tbc t0 且从b到c的时间等于从c到b的时间 故从b经c再回到b需要的时间是2t0 c正确 答案 c 触类