高考物理一轮复习 1.2匀变速直线运动规律及应用课件.ppt

第2节匀变速直线运动规律及应用 在任意相等的时间内相等的直线运动 即恒定的变速直线运动 1 速度公式 v 2 位移公式 x 3 速度平方公式 速度的 变化 加速度 v0 at v2 v02 2ax v0t at2 一 匀变速直线运动 二 匀变速直线运动规律 基本公式 4 位移 平均速度关系式 x 三 匀变速直线运动中的几个重要推论1 在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差为一恒量 即 s s s s sn sn 1 s 进一步推论 sn m sn 其中sn sn m分别表示第n段和第 n m 段相等时间内的位移 t为相等时间间隔 at2 mat2 2 某段时间内的平均速度 等于该段时间的的瞬时速度 即 3 某段位移中点的瞬时速度等于初速度v0和末速度v 即vs 2 四 初速度为零的匀加速直线运动的一些推论 设t为等分时间间隔 1 1t末 2t末 3t末 瞬时速度之比为 v1 v2 v3 vn 时刻 中间 平方和一半的平方根 1 2 3 n 2 1t内 2t内 3t内 位移之比为 s1 s2 s3 sn 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 s s s sn 4 从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为 t1 t2 t3 tn 12 22 32 n2 1 3 5 2n 1 题型一 匀变速直线运动规律的应用 例1摩托车在平直公路上从静止开始起动 a1 1 6m s2 稍后匀速运动 然后减速 a2 6 4m s2 直到停止 共历时130s 行程1600m 试求 1 摩托车行驶的最大速度vm 2 若摩托车从静止起动 a1 a2不变 直到停止 行程不变 所需最短时间为多少 方法与知识感悟 运动学公式较多 同一题目可以选用不同公式解题 如何选择公式进行解题 首先要牢记基本公式 理解推导公式 审题时弄清题中已知哪些物理量 选择与已知量相关的公式进行解题 一般情况下利用基本公式可以解答所有的运动学问题 但灵活运用推导公式可使解题过程简单 在学习中应加强一题多解的训练 加强解题规律的理解 提高自己运用所学知识解决实际问题的能力 促进发散思维 求解匀变速直线运动问题常见方法 例22011年7月23日发生了震惊全国的d301次列车与d3115次列车追尾事故 我们应当吸取这一惨痛的教训 假设事故发生前 d3115次列车以6m s的速度沿甬温线向福州方向匀速运动 d301次列车以66m s的速度也沿甬温线向福州方向行驶 已知d301次列车制动后需要220s才能停止运动 1 d301次列车制动后产生的加速度为多大 2 要避免此次事故发生 则d301次列车至少应在距离d3115次列车多远处开始制动减速 方法与知识感悟 应用匀变速直线运动规律应注意的问题1 正负号的规定 匀变速直线运动的基本公式均是矢量式 应用时要注意各物理量的符号 一般情况下 我们规定初速度的方向为正方向 与初速度同向的物理量取正值 反向的物理量取负值 2 在匀变速直线运动中若物体先做匀减速直线运动 减速为零后又反向做匀加速直线运动 全程加速度不变 对这种情况可以将全程看做匀减速直线运动 应用基本公式求解 3 刹车类问题 匀减速直线运动 要注意减速为零后停止 加速度变为零的实际情况 注意题目给定的时间若大于刹车时间 计算时应以刹车时间为准 题型二 运动的多过程问题 例3短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录 他的成绩分别是9 69s和19 30s 假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0 15s 起跑后做匀加速运动 达到最大速率后做匀速运动 200m比赛时 反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100m比赛时相同 但由于弯道和体力等因素的影响 以后的平均速率只有跑100m时最大速率的96 求 1 加速所用时间和达到的最大速率 2 起跑后做匀加速运动的加速度 结果保留两位小数 思路点拨 首先要根据题意作出物体运动的草图 建立一幅清晰的运动图景 然后找出各段运动中各物理量的关系 方法与知识感悟 求解匀变速直线运动问题的一般解题步骤 1 首先确定研究对象 并判定物体的运动性质 2 分析物体的运动过程 要养成画物体运动示意 草 图的习惯 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 4 运用基本公式或推论等知识进行求解 例4某传动装置的水平传送带以恒定的速度v0 5m s运行 将一块底面水平的粉笔轻轻放在传送带上 发现粉笔在传送带上留下一条长度l 5m的白色划线 稍后 因传动装置受阻碍 传送带做匀减速运动 其加速度的大小为5m s2 传动装置受阻后 粉笔是否能在传送带上继续滑动 若能 它沿皮带继续滑动的距离l 为多少 g取10m s2 1 中国第一艘航空母舰 辽宁号 的飞行甲板长为300m 若该航母上所配的歼 15型舰载战斗机在飞行甲板上所能达到的最大加速度为1 5m s2 该战斗机安全起飞的最小速度为50m s 为保证该战斗机安全起飞 应使航母匀速运动 则航母匀速运动的速度至少为 a 10m sb 20m sc 30m sd 40m s b ab 解析 依加速度的意义式 可知a对 c错 依速度公式 可得b对 d错 3 如图所示 传送带的水平部分长为l 传送速率为v 在其左端无初速释放一小木块 若木块与传送带间的动摩擦因数为 则木块从左端运动到右端的时间不可能是 b 解析 当在传送带的左端无初速释放一木块后 木块在传送带上的运动有两种可能 一种可能是木块一直加速其时间最短 则其运动时间可以表示为c d两种形式 另一种可能是木块先加速 当达到与传送带相同速度后 摩擦力消失 木块再做匀速运动到右端 此时其运动时间是选项a 所以不可能的就是b ad a d 3 一间新房即将建成时要封顶 考虑到下雨时让落至房顶的雨滴能最快地淌离房顶 要设计好房顶的坡度 设雨滴沿房顶无初速度的下淌 忽略雨滴与房顶的摩擦 且整个房顶底边的宽度相同 那么 图中所示的四种情况中符合要求的是 c 提升能力 4 带式传送机是在一定的线路上连续输送物料的搬运机械 又称连续输送机 如图所示 一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行 现将一个木炭包无初速度地放在传送带上 木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹 下列说法正确的是 a 黑色的径迹将出在木炭包的左侧b 木炭包的质量越大 径迹的长度越短c 木炭包与传送带间动摩擦因数越大 径迹的长度越短d 传送带运动的速度越大 径迹的长度越短 c a 6 一物体做匀加速直线运动 经a b c三点 已知ab bc ab段平均速度为20m s bc段平均速度为30m s 则可求得 a 初速度vab 末速度vcc ac段的平均速度d 物体运动的加速度 abc 7 沙尘暴天气会严重影响交通 有一辆卡车以54km h的速度匀速行驶 司机突然模糊看到正前方十字路口一个老人跌倒 若没有人扶起他 该司机刹车的反应时间为0 6s 刹车后卡车匀减速前进 最后停在老人前1 5m处 避免了一场事故 已知刹车过程中卡车加速度大小为5m s2 则 a 司机发现情况后 卡车经过3s停下b 司机发现情况时 卡车与该老人的距离为33mc 从司机发现情况到停下来的过程 卡车的平均速度为11m sd 若卡车的初速度为72km h 其他条件都不变 则卡车将撞到老人 bd 8 如图所示 传送带保持1m s的速度顺时针转动 现将一质量m 0 5kg的物体轻轻地放在传送带的a点上 设物体与传送带间的动摩擦因数 0 1 a b间的距离l 2 5m 则物体从a点运动到b点所经历的时间为 g取10m s2 a sb 1 sc 3sd 2 5s c 解析 物体开始做匀加速直线运动 a g 1m s2 速度达到传送带的速度时发生的位移x m 0 5m l 故物体接着做匀速直线运动 第1段时间t1 1s 第2段时间t2 s 2s t总 t1 t2 3s a 10 测速仪安装有超声波发射和接收装置 如图所示 b为测速仪 a为汽车 两者相距335m 某时刻b发出超声波 同时a由静止开始做匀加速直线运动 当b接收到反射回来的超声波信号时 a b相距355m 已知声速为340m s 求汽车的加速度大小 解析 设超声波往返的时间为2t 根据题意汽车在2t时间内位移为a 2t 2 20m 所以超声波追上a车时 a车前进的位移为at2 5m 所以超声波在2t内的路程为2 335 5 m 由声速340m s可得t 1s 代入 式得a 10m s2 11 近年来 全国各地都加大了对饮酒后驾车的惩治力度 一辆值勤的警车停在公路边 当警员发现从他旁边以10m s的速度匀速行驶的小汽车的司机情况不正常时 决定前去追赶 经过5 5s后警车发动起来 并以2 5m s2的加速度做匀加速直线运动 但警车的行驶速度必须控制在90km h以内 问 1