高考物理 专题精讲 1 2匀变速直线运动规律件.pptVIP

2017年高考物理 专题精讲 1 2匀变速直线运动规律 运动的描述匀变速直线运动 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 物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度 还等于初 末时刻速度矢量和的一半 即 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 x x2 x1 x3 x2 xn xn 1 at2 2 初速度为零的匀变速直线运动的四个重要推论 1 1t末 2t末 3t末 瞬时速度的比为v1 v2 v3 vn 1 2 3 n 2 1t内 2t内 3t内 位移的比为x1 x2 x3 xn 12 22 32 n2 3 第一个t内 第二个t内 第三个t内 位移的比为x x x xn 1 3 5 2n 1 4 从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为 三 自由落体运动和竖直上抛运动1 自由落体运动 1 条件 物体只受重力作用 从静止开始下落 2 运动性质 初速度v0 0 加速度为重力加速度g的匀加速直线运动 3 基本规律 速度公式 v gt 位移公式 速度位移关系式 v2 2gh 2 竖直上抛运动 1 运动特点 加速度为g 上升阶段做匀减速直线运动 下降阶段做自由落体运动 2 基本规律 速度公式 v v0 gt 提示 匀变速直线运动规律的 三性 1 条件性 基本公式和推论的适用条件必须是物体做匀变速直线运动 2 矢量性 基本公式和平均速度公式都是矢量式 3 可逆性 由于物体运动条件的不同 解题时可进行逆向转换 考点一匀变速直线运动规律的应用1 速度时间公式v v0 at 位移时间公式 位移速度公式是匀变速直线运动的三个基本公式 是解决匀变速直线运动的基石 2 以上三个公式均为矢量式 应用时应规定正方向 3 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 应注意分析各段的运动性质 解题思路 根据题意 在第1s和第2s内运动员都做匀加速运动 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s1和s2 由运动学规律得式中t0 1s 联立 两式并代入已知条件 得a 5m s2 设运动员做匀加速运动的时间为t1 匀速运动的时间为t2 匀速运动的速度为v 跑完全程的时间为t 全程的距离为s 依题意及运动学规律 得 t t1 t2 v at1 设加速阶段通过的距离为s 则联立 式 并代入数据得s 10m 参考答案 5m s210m 反思总结 解匀变速直线运动应注意的问题 1 描述匀变速直线运动的基本物理量涉及v0 vt a s t五个量 每一个基本公式中都涉及四个量 选择公式时一定要注意分析已知量和待求量 根据所涉及的物理量选择合适的公式求解 会使问题简化 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所用时间 再选择合适公式求解 某物体做直线运动 位移遵循的方程为x 6t t2 其中x的单位为m t的单位为s 则该物体在0 4s时间内通过的路程为 c a 8mb 9mc 10md 11m 解析 根据位移表达式x 6t t2可知 物体做初速度v0 6m s 加速度a 2m s2的匀减速直线运动 当t 0时 x 0 当t 3s时 物体速度减为零 但位移达到最大 为x 9m 之后物体折回做匀加速直线运动 当t 4s时 x 8m 所以物体在0 4s时间内通过的路程为10m c项正确 考点二解决匀变速直线运动的常用方法 典例2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 规律方法 解决匀变速直线运动问题的一般步骤 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 各段交接处的速度是解题的关键 空军特级飞行员李峰驾驶歼 10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 b a 288mb 300mc 150md 144m 考点三自由落体运动和竖直上抛运动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的匀变速直线运动 2 对称性 时间对称 速度对称 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 典例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 解题思路 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 重物在时间t内的位移h 175m 将h 175m v0 10m s代入位移公式解得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 s2其中负号表示方向竖直向下 与初速度方向相反 方法二分段法设重物离开气球后 经过t1时间上升到最高点 则故重物离地面的最大高度为h h1 h 5m 175m 180m 重物从最高处自由下落 落地时间和落地速度分别为v gt2 10 6m s 60m s 方向竖直向下所以重物从气球上掉落至落地共历时t t1 t2 7s 参考答案 7s60m s 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 一个小石块从空中a点自由落下 先后经过b点和c点 不计空气阻力 已知它经过b点时的速度为v 经过c点时的速度为3v 则ab段与ac段位移之比为 d a 1 3b 1 5c 1 8d 1 9 常见的多过程组合模型 典例在光滑水平面上有一静止的物体 现以水平恒力甲向右推这一物体 作用一段时间后 换成相反方向的水平恒力乙推这一物体 当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时 物体恰好回到原处 求 1 恒力甲作用过程中物体的加速度a1大小与恒力乙作用过程中物体的加速度a2大小之比 2 恒力甲作用过程中物体的末速度v1大小与恒力乙作用过程中物体的末速度v2大小之比 如果一个物体的运动包含几个阶段 就要分段进行分析 各段交接处的速度往往是联系各段运动过程的纽带 比较上述不同解法 可以得出以下结论 1 平均速度解法最简捷 图象法更直观 2 除时间这个物理量外 其他物理量均为矢量 在有往返的运动中 必须明确规定正方向 十字路口一侧停车线后已经停有20辆汽车排成一排 平均每辆汽车有效占道路的长度为5m 绿灯亮起后 假设每辆汽车都同时以加速度0 8m s2启动 速度达到4m s改为匀速行驶 如果十字路口马路的宽度为70m 那么这一次绿灯亮多长时间才能让全部停着的车辆都穿过马路 解 研究最后一辆汽车 其通过马路所运行的距离为s 20 5m 70m 170m设汽车从启动到速度v 4m s所通过的位移为x1 所用时间为t1由运动学公式有v2 2ax1即汽车达到v 4m s时未通过马路 1 在真空中 将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放 下列频闪照片中符合事实的是 c 解析 在真空中 将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放 苹果和羽毛都做自由落体运动 频闪照片c符合事实 2 多选 从水平地面竖直向上抛出一物体 物体在空中运动 到最后又落回地面 在不计空气阻力的条件下 以下判断正确的是 ac a 物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度相同b 物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度方向相反c 物体上升过程经历的时间等于物体下落过程经历的时间d 物体上升过程经历的时间小于物体下落过程经历的时间 解析 物体竖直上抛 不计空气阻力 只受重力 则物体上升和下降阶段加速度相同 大小为g 方向向下 a项正确 b项错误 上升和下落阶段位移大小相等 加速度大小相等 所以上升和下落过程所经历的时间相等 c项正确 d项错误 3 在水平面上有a b两点 相距0 2m 一质点在一恒定的水平合外力的作用下沿a向b做直线运动 经过0 2s的时间先后通过a b两点 则该质点通过a b中点时的速度大小 d a 若力的方向由a向b 则大于1m s 若力的方向由b向a 则小于1m sb 若力的方向由a向b 则小于1m s 若力的方向由b向a 则大于1m sc 无论力的方向如何均小于1m sd 无论力的方向如何均大于1m s 解析 质点沿a向b做匀变速直线运动 平均速度大小为1m s 通过a b中间时刻的速度大小为1m s 若质点沿a向b做匀加速直线运动时 则通过a b中点时的速度大小大于1m s 若质点沿a向b做匀减速直线运动时 则通过a b中点时的速度大小也大于1m s 故d项正确 4 物体做匀变速直线运动 已知在时