高考物理一轮复习 专题1.2 匀变速直线运动的规律教学案 新人教版.doc

第2课时匀变速直线运动的规律【重点知识梳理】1匀变速直线运动(1)定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动。(2)分类：匀加速直线运动，a与v0方向相同。 匀减速直线运动，a与v0方向相反。2匀变速直线运动的规律(1)速度公式：vv0at。(2)位移公式： xv0tat2。(3)速度位移关系式：v2v2ax。3匀变速直线运动的两个重要推论(1)xat2，即任意相邻相等时间内的位移之差相等。可以推广到xmxn(mn)at2。(2)v，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。v ，某段位移的中间位置的瞬时速度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vv。4初速度为零的匀变速直线运动中的几个重要结论 (1)1t末，2t末，3t末瞬时速度之比为：v1v2v3vn123n。(2)1t内，2t内，3t内位移之比为：x1x2x3xn12232n2。(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：xxxxn135(2n1)。(4)通过连续相等的位移所用时间之比为：t1t2t3tn1(1)()()。【难点突破】一、匀变速直线运动公式的理解和应用1.正、负号的规定直线运动中可以用正、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v00时，一般以a的方向为正方向2解题的基本思路例1、甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比【特别提醒】利用匀变速直线运动规律的解题技巧(1)利用运动的可逆性：末速度为零的匀减速直线运动可等效为初速度为零的反向匀加速直线运动(2)利用运动的对称性：物体做初、末态速度均为零的先加速后减速运动时，若两段加速度大小相等，则运动具有对称性(3)纸带处理中常用的两个公式：v(中间时刻速度等于这段时间内的平均速度)及xnxm(nm)at2(相等时间内位移之差是一恒量)(4)巧用初速度为零的匀加速直线运动的推论简化解题t、2t、3t内的位移比为：s1ts2ts3t149连续相等时间内的位移比为：s1s2s3s41357连续相等位移所用时间比为：t1t2t31(1)()【变式探究】一物体在与初速度方向相反的恒力作用下做匀减速直线运动，v020 m/s，加速度大小为5 m/s2，求：(1)物体经多少秒后回到出发点？(2)由开始运动算起，求6 s末物体的速度二、竖直上抛运动的理解和应用分析解答竖直上抛问题时，既可采用分段法，也可采用全程法分段法物理过程清晰，但解题步骤较多；全程法是直接把已知量代入公式，但必须注意h、v0正负号的意义及其取舍例2、气球以10 m/s的速度匀速竖直上升，从气球上掉下一个物体，经17 s到达地面求物体刚脱离气球时气球的高度(g10 m/s2)所以物体刚脱离气球时气球的高度为1 275 m.(乙)【变式探究】人民广场上喷泉的喷嘴与地面相平且竖直向上，某一喷嘴喷水流量q5 l/s，水的出口速度v020 m/s，不计空气阻力，g10 m/s2.则处于空中的水的体积是()a5 lb20 lc10 ld40 l【解析】设水在空中的运动时间为t，则t4 s，而vqt20 l，故b正确【答案】b三、匀变速直线运动的实际应用例3、有一质点在连续12 s内做匀加速直线运动，在第一个4 s内位移为24 m，在最后4 s内位移为56 m，求质点的加速度【解题思路】(1)质点匀加速直线运动且给了两段时间和相应位移，可用运动学基本公式求解(2)由两段时间及位移，可求平均速度，再由平均速度求出中间时刻瞬时速度，进而可求加速度(3)题中信息，告诉了连续三个相等时间间隔，可考虑特殊推论解题【变式探究】图122从斜面上某一位置，每隔0.1 s释放一个小球，在连续释放几个小球后，对在斜面上滚动的小球拍下照片，如图122所示，测得sab15 cm，sbc20 cm，求：(1)小球的加速度；(2)拍摄时b球的速度；(3)拍摄时scd的大小【解析】(1)由a得小球的加速度a5 m/s2.四、用匀变速运动规律分析两类匀减速运动1刹车类问题：即匀减速直线运动到速度为零后即停止运动，加速度a突然消失，求解时要注意先确定其实际运动时间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3逆向思维法：对于末速度为零的匀减速运动，可把该阶段看成反向的初速度为零、加速度不变的匀加速运动例4、一辆汽车以72 km/h的速度行驶，现因故紧急刹车并最终停止运动已知汽车刹车过程中加速度的大小为5 m/s2，则从开始刹车经过5 s，后汽车通过的距离是多少？【变式探究】物体沿光滑斜面上滑，v020 m/s，加速度大小为5 m/s2，求：(1)物体多长时间后回到出发点；(2)由开始运动算起，求6 s末物体的速度【高频考点突破】考点一、考查匀变速过程规律例1.图124在水平面上有一个小物块质量为m，从某点给它一个初速度沿水平面做匀减速直线运动，经过a、b、c三点到o点速度为零a、b、c三点到o点距离分别为s1、s2、s3，由a、b、c到o点所用时间分别为t1、t2、t3，下列结论正确的是()a. b.c. d.考点二、匀变速运动规律实际应用例2甲、乙两汽车沿同一平直公路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为16 m/s.已知甲车紧急刹车时加速度a13 m/s2，乙车紧急刹车时加速度a24 m/s2，乙车司机的反应时间是0.5 s(即乙车司机看到甲车刹车后0.5 s才开始刹车)为保证两车紧急刹车过程不相碰，甲、乙两车行驶过程至少应保持多大距离？【经典考题精析】 【2014新课标卷】 甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶在t0到tt1的时间内，它们的vt图像如图所示在这段时间内()a汽车甲的平均速度比乙的大b汽车乙的平均速度等于c甲乙两汽车的位移相同d汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大 【2014江苏卷】 一汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动，直到停止下列速度v和位移x的关系图像中，能描述该过程的是() 【2014天津卷】 质点做直线运动的速度时间图像如图所示，该质点()a在第1秒末速度方向发生了改变b在第2秒末加速度方向发生了改变c在前2秒内发生的位移为零d第3秒末和第5秒末的位置相同 【2014全国卷】 现用频闪照相方法来研究物块的变速运动在一小物块沿斜面向下运动的过程中，用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示拍摄时频闪频率是10 hz；通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s.数据如下表所示重力加速度大小g取9.80 m/s2.x1x2x3x4hs10.7615.0519.3423.6548.0080.00根据表中数据，完成下列填空：(1)物块的加速度a_m/s2(保留3位有效数字)(2)因为_，可知斜面是粗糙的（2013广东卷）某航母跑道长200 m飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s2，起飞需要的最低速度为50 m/s.那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为()a5 m/sb. 10 m/sc. 15 m/s d. 20 m/s（2013安徽卷）一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力f随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示求：图1图2图3(1)08 s时间内拉力的冲量；(2)06 s时间内物体的位移；(3)010 s时间内，物体克服摩擦力所做的功（2013四川卷）甲、乙两物体在t0时刻经过同一位置沿x轴运动，其vt图像如图所示，则()a甲、乙在t0到t1 s之间沿同一方向运动b乙在t0到t7 s之间的位移为零c甲在t0到t4 s之间做往复运动d甲、乙在t6 s时的加速度方向相同（2013新课标全国卷）如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置时间(xt)图线由图可知()a在时刻t1，a车追上b车b在时刻t2，a、b两车运动方向相反c在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加d在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大（2013新课标全国卷）如图x12所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置时间(xt)图线由图可知()图x12a在时刻t1，a车追上b车b在时刻t2，a、b两车运动方向相反c在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加d在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大（2012安徽卷）质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的vt图象如图所示球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的.设球受到的空气阻力大小恒为f，取g10 m/s2，求：(1)弹性球受到的空气阻力f的大小； (2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.图14解得h m.（2012山东卷）将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，vt图象如图所示以下判断正确的是()a前3 s内货物处于超重状态b最后2 s内货物只受重力作用c前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同d第3 s末至第5 s末的过程中，货物的机械能守恒（2011山东卷）如图13所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在处相遇(不计空气阻力)则()图13a两球同时落地 b相遇时两球速度大小相等 c从开始运动到相遇，球a动能的减少量等于球b动能的增加量d相遇后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等【答案】 c【解析】两球经过相同的时间，在处相遇，则对b小球列方程可得，gt2，对a小球则有v0tgt2，两式联立可得，v0gt，即相遇时，a小球的速度为vav0gt0，b小球的速度为gt，b项错误从相遇开始，a向下做初速度为零的匀加速直线运动，b小球以一定的速度向下做匀加速直线运动，且二者加速度相同，均为g，故b球先落地，a项错误从开始运动到相遇，a的速度由gt变为0，b的速度由0变为gt，两球质量相同，所以a动能的减少量等于b动能的增加量，c项正确相遇后的任意时刻，b的速度一直大于