高考物理一轮复习 第1章 运动的描述 基础课时2 匀变速直线运动规律的应用课件.ppt

基础课时2匀变速直线运动规律的应用 知识梳理 知识点一 匀变速直线运动的规律1 匀变速直线运动 加速度 相同 相反 m n 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 2 1t内 2t内 3t内 位移的比为 x1 x2 x3 xn 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 4 从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为 t1 t2 t3 tn 1 3 5 2n 1 12 22 32 n2 1 2 3 n 思考 一辆汽车从a点开始以初速度v0做匀加速直线运动 加速度为a 经过时间t到达b点 再过时间t到达c点 知识点二 自由落体运动和竖直上抛运动 静止 gt gt2 2gh 向上 重力 v0 gt 2gh v0t gh 诊断自测 1 两小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动 若它们初速度之比为1 2 它们运动的最大位移之比为 a 1 2b 1 4c 2 1d 4 1 答案b 2 多选 物体从离地面45m高处做自由落体运动 g取10m s2 则下列说法正确的是 a 物体运动3s后落地b 物体落地时的速度大小为30m sc 物体在落地前最后1s内的位移为25md 物体在整个下落过程中的平均速度为20m s 答案abc 3 一列火车正在做匀加速直线运动 从某时刻开始计时 第1分钟内 发现火车前进了180m 第6分钟内 发现火车前进了360m 则火车的加速度为 a 0 01m s2b 0 06m s2c 0 6m s2d 1 8m s2解析由相同时间内的位移差x6 x1 6 1 at2 解得 a 0 01m s2 故选项a正确 答案a 4 一个物体从静止开始做匀加速直线运动 它在第1s内与第2s内的位移之比为x1 x2 在走完第1m时与走完第2m时的速度之比为v1 v2 以下说法正确的是 答案a 5 多选 一汽车在公路上以54km h的速度行驶 突然发现前方30m处有一障碍物 为使汽车不撞上障碍物 驾驶员立刻刹车 刹车的加速度大小为6m s2 则驾驶员允许的反应时间可以为 a 0 5sb 0 7sc 0 8sd 0 9s 答案ab 考点一匀变速直线运动规律的应用1 恰当选用公式 注意 1 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 2 五个物理量t v0 v a x必须针对同一过程 2 两类特殊的匀减速直线运动 1 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 如果问题涉及最后阶段 到停止运动 的运动 可把该阶段看成反向的初速度为零 加速度不变的匀加速直线运动 2 双向可逆类 如沿光滑斜面上滑的小球 到最高点后仍能以原加速度匀加速下滑 全过程加速度大小 方向均不变 故求解时可对全过程列式 但必须注意x v a等矢量的正负号及物理意义 例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 第一步 读题审题 画图建模 第二步 理清思路 选规律 答案5m s210m 拓展延伸 1 在 例1 中 运动员在全过程中运动的平均速度是多大 2 在 例1 中 试画出运动员运动的速度 时间图象 代入数据解得 t1 2s v 10m s所以运动员运动的速度 时间图象如图所示 答案 1 9 1m s 2 见解析图 方法提炼 变式训练 1 刹车问题 2016 山西四校联考 以36km 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4m s2的加速度 刹车后第3s内 汽车走过的路程为 a 12 5mb 2mc 10md 0 5m 答案d 2 多过程问题 研究表明 一般人的刹车反应时间 即图1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x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g 10m s2 求 图1 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 解析 1 设减速过程中汽车加速度的大小为a 所用时间为t 由题图可得初速度v0 20m s 末速度v 0 位移x 25m 由运动学公式得 联立以上两式 代入数据得a 8m s2 t 2 5s 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l v0t x t t t0 联立以上两式 代入数据得 t 0 3s 答案 1 8m s22 5s 2 0 3s 考点二分析匀变速直线运动问题的 六种方法 例2 从车站开出的汽车 做匀加速直线运动 走了12s时 发现还有乘客没上来 于是立即做匀减速运动至停车 汽车从开出到停止总共历时20s 行进了50m 求汽车的最大速度 答案5m s 方法提炼必须遵循的解题 四步骤 变式训练 3 基本公式法或逆向思维法 做匀减速直线运动的物体经4s后停止 若在第1s内的位移是14m 则最后1s内的位移是 a 3 5mb 2mc 1md 0 b 4 研究对象转换法和比例法 一辆列车由等长的车厢连接而成 车厢间的间隙忽略不计 一人站在站台上与第一节车厢的最前端相齐 列车由静止开始做匀加速直线运动 第一节车厢经过他的时间为2s 从第5节至第16节车厢通过他的时间为 a 考点三自由落体运动和竖直上抛运动1 自由落体运动的特点 1 自由落体运动是初速度为零 加速度为g的匀加速直线运动 2 一切匀加速直线运动的公式均适用于自由落体运动 特别是初速度为零的匀加速直线运动的比例关系式 在自由落体运动中应用更频繁 2 竖直上抛运动的处理方法 1 分段处理 上升阶段物体做匀减速直线运动 下降阶段物体做自由落体运动 3 竖直上抛运动的上升阶段和下降阶段具有对称性 1 速度对称 上升和下降过程经过同一位置时速度等大 反向 2 时间对称 上升和下降过程经过同一段高度所用的时间相等 例3 某校一课外活动小组自制一枚火箭 设火箭从水平地面发射后 始终在垂直于地面的方向上运动 火箭点火后可认为做匀加速直线运动 经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完 若不计空气阻力 取g 10m s2 求 1 燃料恰好用完时火箭的速度大小 2 火箭上升离地面的最大高度 3 火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间 特别提醒1 符号法则 应用公式时 要特别注意v0 v h等矢量的正 负号 一般选向上为正方向 v0总是正值 上升过程中v为正值 下降过程中v为负值 物体在抛出点以上时h为正值 在抛出点以下时h为负值 2 竖直上抛运动的多解问题 1 当h 0时 表示物体在抛出点的上方 此时t有两解 较小的t表示上抛物体第一次到达这一高度所用的时间 较大的t表示上抛物体落回此高度所用的时间 2 当h 0时 表示物体刚抛出或抛出后落回原处 此时t有两解 一解为零 表示刚要上抛这一时刻 另一解表示上抛后又落回抛出点所用的时间 3 当h 0时 表示物体抛出后落回抛出点后继续下落到抛出点下方的某一位置 此时t有两解 一解为正值 表示物体落到抛出点下方某处所用时间 另一解为负值 应舍去 变式训练 5 雨后 屋檐还在不断滴着水滴 如图2所示 小红认真观察后发现 这些水滴都是在质量积累到足够大时才由静止开始下落 她测得 屋檐到窗台的距离h 3 2m 窗户的高度为h 1 4m 如果g取10m s2 试计算 图2 1 水滴下落到达窗台时的速度大小 2 水滴经过窗户的时间 答案 1 8m s 2 0 2s 1 在一次交通事故中 警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是20m 设该车辆的刹车加速度大小是10m s2 该路段的限速为60km h 则该车 a 刹车所用的时间为1sb 超速c 不超速d 行驶速度为60km h 答案b 2 多选 一物体以初速度v0做匀减速直线运动 第1s内通过的位移为x1 3m 第2s内通过的位移为x2 2m 又经过位移x3物体的速度减小为0 则下列说法正确的是 a 初速度v0的大小为2 5m sb 加速度a的大小为1m s2c 位移x3的大小为1 125md 位移x3内的平均速度大小为0 75m s 答案bcd 3 多选 将某物体以30m s的初速度竖直上抛 不计空气阻力 g取10m s2 5s内物体的 a 路程为65mb 位移大小为25m 方向竖直向上c 速度改变量的大小为10m sd 平均速度大小为