高三物理一轮复习 第1章第2讲 匀变速直线运动规律及其应用课件 鲁科版.ppt

直线运动 2 匀变速直线运动规律及其应用 第一章 一 匀变速直线运动中常用公式有以下四个速度公式 位移公式 位移和速度关系的公式 平均速度公式 二 匀变速直线运动中几个常用的结论1 s at2 意义 可以推广到sm sn 时间内的位移之差相等 任意相邻的相等 m n at2 2 vt 2 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 vs 2 某段位移的中间位置的瞬时速度公式 不等于该段位移内的平均速度 可以证明 无论匀加速还是匀减速 都有vt 2vs 2 运用匀变速直线运动的平均速度公式解题 往往会使求解过程变得非常简洁 因此 要对该公式给予高度的关注 三 初速度为零 或末速度为零 的匀变速直线运动做匀变速直线运动的物体 如果初速度为零 或末速度为零 那么 公式都可简化为 v at v2 2as 以上各式都是单项式 因此可以方便地找到各物理量间的比例关系 1 前1秒 前2秒 前3秒 内的位移之比为 2 第1秒 第2秒 第2秒 内的位移之比为 3 前1米 前2米 前3米 所用的时间之比为 4 第1米 第2米 第3米 所用的时间之比为 对末速度为零的匀变速直线运动的逆过程 也可以相应的运用这些规律 1 4 9 1 3 5 1 四 一种典型的运动经常会遇到这样的问题 物体由静止开始先做匀加速直线运动 紧接着又做匀减速直线运动到静止 用图1 2 1描述该过程 b点速度vb既是前一过程末速度 又是后一过程的初速度 故有 图1 2 1 1 2 匀变速直线运动基本公式的使用 重视位移 速度和加速度的矢量性某同学将手中的 溜溜球 沿竖直方向向上抛出 已知其出手时的速度是5m s 经过3s 该球落到抛出点下某处 速度为25m s 已知该球在运动过程中加速度不变 则该球的加速度大小为 a 6 67m s2b 10m s2c 8m s2d 9m s2 错误解法 由题意知v0 5m s vt 25m s 所以加速度a vt v0 t 6 67m s2 正解 由于速度是矢量 处理同一直线上的矢量运算 必须先选定正方向 将矢量运算转化为代数运算 取向上为正方向 由题意知 v0 5m s vt 25m s 所以加速度a vt v0 t 10m s2 加速度为负 表示加速度的方向与正方向相反 即a的方向竖直向下 解题时千万别忽视了位移 速度和加速度的矢量性 2011年1月27日 在澳大利亚网球公开赛女单半决赛上 李娜绝地反击 战胜了世界排名第一的沃兹尼亚奇 历史性地闯入了大满贯的决赛 在关键性的第二盘第10局中 李娜接到一个以144km h的速度飞来的发球 在0 5s内将球以216km h的速度原路击回 求该球的平均加速度 在击球过程中忽略重力影响 匀减速运动可以把速度减到负值吗 一辆沿平直路面行驶的汽车 速度为36km h 刹车后获得加速度的大小是4m s2 求 1 刹车后3s内的位移 2 从开始刹车至停止 滑行一半距离时的速度 汽车刹车后做匀减速滑行 其初速度v0 36km h 10m s vt 0 加速度a 4m s2 设刹车后滑行t时间停止 滑行距离为s 其运动示意图如图所示 错误解法 直接把t 3s代入 正确解法 1 由速度公式vt v0 at得滑行时间 即刹车后经2 5s即停止 由位移公式得滑行距离 即 2 设滑行一半距离至b点时的速度为vb 由位移和速度的关系式知所以vb 7 07m s 1 不能直接把t 3s代入位移公式计算位移 因为实际滑行时间只有2 5s 对于这类汽车刹车问题 解题的关键是要知道汽车刹住所需要的实际时间 或位移 在这段时间内汽车做匀减速运动 超过这段时间 汽车已处于静止 2 滑行一半距离时的速度不等于滑行过程中的平均速度 3 匀减速运动可以把速度减到负值吗 下一节中 竖直上抛运动 中就有返回过程 速度出现反向 即减为负值 因而 匀减速运动应注意能否返回 何时 何处 返回 a b两小车在同一直线上运动 b车在a车的右边 当它们相距s 7m时 a以4m s的速度开始向右做匀速直线运动 而b此时速度为10m s 方向向右 它以大小为2m s2的加速度做匀减速直线运动最后停止 则a追上b的时间为 a 6sb 7sc 8sd 9sa追上b前 b已停止运动 匀变速直线运动规律的灵活应用已知o a b c为同一直线上的四点 ab间的距离为l1 bc间的距离为l2 一物体自o点从静止出发 沿此直线做匀加速运动 依次经过a b c三点 已知物体通过ab段与bc段所用的时间相等 求o与a的距离 先画好运动示意图 解法一 由基本解法 l2 l1 at2 联立 式得3l1 l2 2vat 又 联立 式得 解法二 由 纸带法 的迁移 此解法最简洁l2 l1 at2 将 式中a和vb代入 式得 解法三 因为从o点静止开始运动 用得到以上各式代入tob toa toc tob 整理后即得结果 解法四 从o点开始 用得到以上各式代入 整理后即得结果 解法五 用平均速度公式求解整理后即得结果 本题为2008年高考全国卷 第23题 解题的关键是要画好运动示意图 分析各个物理量的关系 解法一是最常见的 本题解法虽有多种 由于加速度是贯穿同一性质运动的各个过程的主线 因此它们都离不开加速度这个重要的物理量 图象法中涉及斜率 虽然在求解过程中会消去a 但在所列的方程中必须出现 在列方程的过程中还要注意每个未知量应该在两个方程中出现 才能联立求解 除了特殊方程外 几个未知量就要有几个方程才能解出 等等 因此在平时练习中应注意提升解方程组的技巧 把应用数学处理物理问题的能力落到实处 本题还可以用图象法吗 一个做匀加速直线运动的物体 在头4s经过的位移为24m 在第二个4s内经过的位移是60m 求这个物体的加速度和初速度各是多少 取一根长2m左右的细线 5个铁垫圈和一个金属盘 在线端系上第一个垫圈 隔12cm再系一个 以后垫圈之间的距离分别为36cm 60cm 84cm 如图1 2 1所示 站在椅子上 向上提起线的上端 让线自由垂下 且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘 松手后开始计时 若不计空气阻力 则第2 3 4 5个垫圈 多阶段不同性质运动的组合 注意两段运动连接处的速度经常是解题的关键点 本题解法很多 通过对该题解法的挖掘 可以提高灵活应用匀变速直线运动规律和推论的能力 逆向思维的能力及灵活运用数学知识处理物理问题的能力 本题是对汽车的刹车过程设置问题进行考查 正确理解反应时间内汽车的运动情况是解决问题的关键 解决问题