2020高考物理二轮复习专题一运动的描述匀变速直线运动课件.pptx

专题一运动的描述匀变速直线运动,-2-,高考命题规律,-3-,匀变速直线运动的规律运动图象追及、相遇问题命题角度1多物体系统(匀变速直线运动)及其v-t、x-t、a-t图象高考真题体验对方向,答案:C,-4-,2.(多选)(2018全国19)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示.已知两车在t2时刻并排行驶.下列说法正确的是()A.两车在t1时刻也并排行驶B.在t1时刻甲车在后,乙车在前C.甲车的加速度大小先增大后减小D.乙车的加速度大小先减小后增大,答案:BD解析:假设两车在t1时刻也并排(相遇)行驶,由题图可知,在t1t2内,甲的速度总是大于乙的速度,则t2时刻甲在乙的前面,与题设矛盾,选项A错误;在t1时刻甲车在后,乙车在前,则在t2时刻两车才有可能并排行驶,选项B正确;v-t图象的斜率表示加速度,由题图可知,甲、乙车的加速度都是先减小后增大,选项D正确.,-5-,图象问题的分析思路一看轴:明确图象的种类,如v-t图象、x-t图象、a-t图象.明确物理意义,选用相应规律处理问题.二看线:分析图线,分析相应物理量的具体变化过程.明确运动分成几个阶段.三看斜率、截距、交点和面积:对不同的图象,分析斜率、截距、交点或图线与坐标轴所围面积的意义,利用图中数据结合相应物理规律列式,合理分析得出结论.,-6-,典题演练提能刷高分1.一个物体以初速度v0沿光滑斜面向上运动,其速度v随时间t变化的规律如图所示,在连续两段时间m和n内图线与t轴所围的对应面积均为S,则经过b时刻vb的大小为(),-7-,答案:C解析:设b点的速度为vb,m时间段对应初速度为va,加速度为a,根据,故选C.,-8-,2.(2019山东省实验中学模拟)甲、乙两车同时从同一地点沿着平直的公路前进,它们运动的v-t图象如图所示,下列说法正确的是()A.两车在t=40s时再次并排行驶B.甲车减速过程的加速度大小为0.5m/s2C.两车再次并排行驶之前,t=30s时两车相距最远D.两车之间的距离先变大,再减小,最后不变答案:B,-9-,-10-,3.两物体同时从同一位置出发,二者的速度随时间变化的关系如图所示,下列说法正确的是()A.t=2s时,两物体相遇B.相遇前,在t=1s时两物体间距离最大C.t=1s时,两物体相距0.5mD.t=3s时,两物体相距1.5m,答案:D解析:t=2s时,两物体速度相等,相距最远,A、B错误;v-t图象中图线与t轴所围的面积表示位移,t=1s时两物体间的距离为1.5m,C错,x=x1-x2=1.5m,D正确.,-11-,命题角度2非匀变速直线运动及其v-t、x-t、a-t图象高考真题体验对方向,(多选)(2018全国19)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示.已知两车在t2时刻并排行驶.下列说法正确的是()A.两车在t1时刻也并排行驶B.在t1时刻甲车在后,乙车在前C.甲车的加速度大小先增大后减小D.乙车的加速度大小先减小后增大,-12-,答案:BD解析:假设两车在t1时刻也并排(相遇)行驶,由题图可知,在t1t2内,甲的速度总是大于乙的速度,则t2时刻甲在乙的前面,与题设矛盾,选项A错误;在t1时刻甲车在后,乙车在前,则在t2时刻两车才有可能并排行驶,选项B正确;v-t图象的斜率表示加速度,由题图可知,甲、乙车的加速度都是先减小后增大,选项D正确.,-13-,处理非匀变速直线运动问题的两个思路1.拓宽应用匀变速直线运动的特点及规律.2.在图象中分析a、v、x的变化特点,充分应用图象斜率、图线与坐标轴所围面积的物理意义,做定性分析,或应用表达式解决半定量计算.,-14-,典题演练提能刷高分1.如图所示为从静止开始做直线运动物体的a-t图象,关于物体的运动下列说法正确的是()A.物体在t=6s时,速度为0B.物体在t=6s时,速度为18m/sC.物体运动前6s平均速度为9m/sD.物体运动前6s位移为18m答案:B解析:物体做加速度减小的加速运动,在t=6s时加速度为零,速度最大,A错误;a-t图象与t轴所包围的面积表示速度的变化量,即末速度为18m/s,B正确;若物体从静止开始做匀加速直线运动,末速度为18m/s,则前6s内的平均速度为9m/s,前6s内的位移为54m,而物体做变加速运动,其平均速度大于9m/s,位移大于54m,故C、D错误.,-15-,2.(多选)一质点做直线运动的v-t图象如图所示.下列说法正确的是()A.质点在01s内的位移小于在12s内的位移B.质点在12s内的加速度越来越小C.质点在12s内的平均速度大于15m/sD.质点在3s末回到出发点答案:AC解析:在v-t图象中,图象与时间轴所围的面积表示位移,质点在01s内的位移小于在12s内的位移,A正确;图象斜率表示加速度,质点在12s内的加速度越来越大,B错误;质点在01s内的平均速度为15m/s,质点在12s内的平均速度大于15m/s,C正确;图象与时间轴所围面积一直为正值,质点一直向正方向运动,D错误.,-16-,3.在地面上以初速度v0竖直向上抛出一小球,经过2t0时间小球落回抛出点,其速率为v1,已知小球在空中运动时所受空气阻力与小球运动的速率成正比.则小球在空中运动时速率v随时间t的变化规律可能是(),-17-,答案:A解析:设小球所受的空气阻力f=kv,上升的高度为h.上升过程中加速,速度减小的减速运动,下降过程中小球做加速度减小的加速运动,且落回地面时的速度大小小于v0,故A正确,C错误.,-18-,命题角度3(储备)新型图象的处理方法说明:“储备”意指本命题角度近五年全国卷无直接考查,下文不再重复说明。【典题】利用如图甲所示的斜面测量物体下滑的加速度.在斜面上取O、A、B三点,让一物体从O点由静止开始下滑,先后经过A、B两点,测出A、B之间的距离x和物体经过A、B两点的时间t.保持O、B两点的位置不变,改变A点在斜面上的位置,仍让该物体从O点由静止开始下滑,多次试验后得出-t图象如图乙所示,则物体沿斜面下滑的加速度大小为()A.2m/s2B.4m/s2C.6m/s2D.8m/s2,-19-,答案:B,新型图象的处理方法处理新型图象最基本的方法是写出横、纵坐标的函数表达式,根据表达式再进行研究,具体如下:(1)根据数学规律写出横、纵坐标的函数表达式;(2)将函数表达式与物体的运动情景或物理公式相联系;(3)结合物体的运动规律,利用图象的斜率、截距或图象与坐标轴所围的面积求得相关物理量.,-20-,典题演练提能刷高分1.(多选)(2019江苏南京模拟)伽利略在研究自由落体运动的过程中,曾提出两种假设:速度v与下落的高度h成正比;速度v与下落的时间t成正比,分别对应于图甲和乙.下列关于甲、乙两图的判断正确的是()A.图甲中加速度不断增大B.图乙中加速度不断增大,-21-,答案:AD,-22-,2.斜面长度为4m,一个尺寸可以忽略不计的滑块以不同的初速度v0从斜面顶端沿斜面下滑时,其下滑距离x与初速度二次方(1)求滑块下滑的加速度大小.(2)若滑块下滑的初速度为5.0m/s,则滑块沿斜面下滑的时间为多长?,-23-,答案:(1)2m/s2(2)1s,解析:(1)根据匀变速直线运动的速度与位移的关系公式,解得a=-2m/s2.所以滑块下滑的加速度大小为2m/s2.(2)由位移公式得x=v0t+at2,解得t=1s,或t=4s(舍去).,-24-,命题角度4追及、相遇问题高考真题体验对方向(多选)(2016全国21)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v-t图象如图所示.已知两车在t=3s时并排行驶,则()A.在t=1s时,甲车在乙车后B.在t=0时,甲车在乙车前7.5mC.两车另一次并排行驶的时刻是t=2sD.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m答案:BD,-25-,解析:v-t图象中图线与t轴之间包围的面积为相应时间内位移的大小,根据题意分析可知,t=0时,甲车在乙车的前面,两车的距离为图中甲、乙图线与t轴之间的面积的差,即,选项B正确;13s两车行驶距离相等,所以在t=1s时两车并排行驶,选项A错误;t=2s时乙车在前甲车在后,选项C错误;从t=1s到t=3s,甲车(乙车)行驶的距离为40m(v-t图象与t轴包围的面积),选项D正确.,-26-,解答追及、相遇问题的常用方法(1)物理分析法:抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键因素,建立位移关系式和速度关系式.(2)极值法:设相遇时间为t,根据条件列方程,得到关于时间t的一元二次方程,用根的判别式进行讨论.若0,即有两个解,说明可以相遇两次;若=0,说明刚好追上或相遇;若0,无解,说明追不上或不能相遇.(3)图象法:将两个物体运动的v-t关系在同一图象中画出,然后利用图象的斜率、截距、交点或图象与坐标轴所围的面积分析求解.,-27-,典题演练提能刷高分1.在平直轨道上,A、B两物体同时同地开始运动,其速度时间图象如图所示,则下列说法正确的是()A.A、B两质点的运动方向相反B.0.8s末A、B两物体相遇C.2s内A始终在B的前方D.A、B两物体在2s末相距2m,答案:D,解析:由图可知,A、B的速度方向相同,A错误;设t1时刻A、B速度,前方,B错误;由图知2s末A、B相距的距离等于位移之差,其值为2m,B在A的前方,C错误,D正确.,-28-,2.汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,驾驶员发现正前方25m处的斑马线上有行人,于是刹车礼让,汽车恰好在斑马线前停下,假设驾驶员的反应时间为0.5s,汽车运动的v-t图象如图所示,则汽车的()A.刹车时间为4.5sB.刹车距离为25mC.加速度大小为2.5m/s2D.加速度大小为2m/s2,答案:C,-29-,3.一平直公路上有甲、乙两辆车,它们从t=0时刻开始运动,在06s内速度随时间变化的情况如图所示.已知两车在t=3s时刻相遇,下列说法正确的是()A.两车的出发点相同B.t=2s时刻,两车相距最远C.两车在36s之间的某时刻再次相遇D.t=0时刻两车之间的距离大于t=6s时刻两车之间的距离,-30-,答案:D,=5.25m.所以t=0时刻两质点之间的距离大于t=6s时刻两质点之间的距离,选项D正确;02s内,两质点间距逐渐减小,t=2s时刻不是相距最远,选项B错误;两质点在36s之间距离越来越大,不可能再次相遇,选项C错误.,-31-,4.(2019山东烟台质检)某天大雾弥漫,能见度很低,甲、乙两辆汽车同向行驶在同一平直公路上,甲车在前,乙车在后,甲车的速度v1=15m/s,乙车的速度v2=25m/s,当乙车行驶到距甲车s=60m时,驾驶员发现了前方的甲车,设两车驾驶员的反应时间均为t=0.5s.(1)若乙车的驾驶员发现甲车后经反应时间t后立即刹车做匀减速运动,为了防止相撞,求乙车减速运动的最小加速度的大小a1(此过程甲车速度保持不变);(2)若乙车的驾驶员发现甲车后经反应时间t后,仅采取鸣笛警告措施,甲车驾驶员听到鸣笛后经反应时间t后立即做匀加速运动,为了防止相撞,求甲车加速运动的最小加速度的大小a2.,-32-,解析:(1)设乙车减速运动时间t1后两车速度相等,若两车恰好不相撞,则有v2-a1t1=v1(2)设甲车加速运动时间t2后两车速度相等,若两车恰好不相撞,当甲车开始加速运动时,两车的距离为s0=s-(v2-v1)2tv1+a2t2=v2v2t2=s0+(v1+v2)t2解得t2=10s,a2=1m/s2.,-33-,实验:研究匀变速直线运动命题角度研究匀变速直线运动及其“变式型”实验高考真题体验对方向1.(2019全国22)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究.物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示.已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出.在A、B、C、D、E五个点中,打点计时器最先打出的是点.在打出C点时物块的速度大小为m/s(保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为m/s2(保留2位有效数字).,-34-,答案:A0.2330.75解析:每两个相邻点之间有4个打出的点未画出,故相邻点之间的时间间隔t=0.1s.物块做匀加速直线运动,相同时间内运动的距离越来越大,故先打A点.平均速度等于中间时刻的瞬时速度,-35-,2.(2017全国22)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间.实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a)所示.实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车.在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续的6个水滴的位置.(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴),-36-,(1)由图(b)可知,小车在桌面上是(填“从右向左”或“从左向右”)运动的.(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动.小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为m/s,加速度大小为m/s2.(结果均保留2位有效数字)答案:(1)从右向左(2)0.190.037解析:(1)轻推小车,由于阻力作用小车做减速运动,相同时间内位移逐渐减小,故小车由右向左运动.,-37-,3.(2017全国22)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系.使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器.,实验步骤如下:如图(a),将光电门固定在斜面下端附近;将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑;当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间t;,-38-,将另一挡光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与中位置相同,令滑块由静止开始下滑,重复步骤、;多次重复步骤;利用实验中得到的数据作出-t图,如图(c)所示.,-39-,完成下列填空:(1)用a表示滑块下滑的加速度大小,用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小,则与vA、a和t的关系式为=.(2)由图(c)可求得,vA=cm/s,a=cm/s2.(结果保留3位有效数字),解析:(1)挡光片固定在滑块上,滑块和挡光片的速度相等,一起在固定斜面上做匀加速直线运动,滑块在挡光片遮住光线的t时间内的,距离应较大一些,可减小实验误差),-40-,求物体加速度的方法(1)“逐差法”求加速度:,-41-,所测定做匀变速直线运动物体的加速度.也可将六段位移分成两部分,前三段为一部分,后三段为一部分,根据(x+x+x)-(x+x+x)=a(3T)2求得加速度a.若为奇数组数据,则将第一组或最后一组去掉,然后再将数据分组利用逐差法求解.同理若为4段连续位移差,则,(2)“图象法”求加速度,即由“平均速度法”求出多个点的速度,画出v-t图象,直线的斜率即加速度.,-42-,典题演练提能刷高分1.(2019河北邯郸模拟)某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时,打点计时器所用电源的频率是50Hz,在实验中得到一条点迹清晰的纸带,他把某一点记作O,再依次选6个点作为计数点,分别标以A、B、C、D、E和F,如图甲所示.(1)由实际的纸带测得C、D两点相距2.70cm,D、E两点相距2.90cm,则在打D点时小车的速度是m/s.(2)该同学分别算出打各点时小车的速度,然后根据数据在v-t坐标系中描好点,请在图乙中作出小车的v-t图象,并求出小车的加速度a=m/s2.,-43-,答案:(1)1.4(2)v-t图象见解析图5,-44-,2.某同学利用气垫导轨研究物体的运动规律.实验装置如图甲所示.滑块放置在气垫导轨0刻度处,在拉力作用下由静止开始加速运动.只移动光电门1,让x不断减小,多次测量两光电门之间的距离x和滑块从光电门1到光电门2经历的时间t,记录的实验数据如下表所示.,-45-,(1)在x0时,的值为(选填下列选项前的字母代号).A.0B.无穷大C.不确定D.滑块通过光电门2时的速度大小,-46-,(2)请根据表格中的实验数据,在图乙所给的坐标图中作出-x图象.,-47-,答案:(1)D(2)见解析图,解析:(1)物体在某一时刻或在某一位置时的速度为瞬时速度.当x0时,值为滑块通过光电门2时的速度大小,D正确.(2)根据表中数据描点,用平滑的曲线连接,图线如图.,-48-,3.某实验小组利用如图甲所示装置测定当地重力加速度的数值.实验开始时,小钢球被电磁铁吸引静止不动,光电门位于钢球的下方,二者的中心处在同一竖直线上.将此时钢球球心位置记为A点,光电门中心位置记为O点,AO间距离为h.,-49-,(1)使用螺旋测微器测定小钢球的直径如图乙所示,可知钢球直径大小为d=mm;(2)断开电磁铁开关,小钢球由静止开始下落,下落过程中通过位于O点处光电门,由数字计时器记录钢球通过光电门的时间t.可由表达式v=得到小钢球球心通过光电门时的瞬时速度;(3)将光电门向下移动一小段距离后,重新释放小钢球,记录小钢球通过光电门时数字计时器显示的时间t1和此时光电门与O点间距离x1;(4)重复步骤(3),得到若干组t和x的数值;(5)在-x坐标中描点连线,得到如图丙所示直线并计算出其斜率大小为1.6105,根据此斜率值,可以得到当地重力加速度的数值为m/s2;,-50-,(6)本实验在获得钢球球心通过光电门时的瞬时速度时存在误差,测量的速度值(填“大于”“等于”或“小于”)球心通过光电门时的瞬时速度的真实值;(7)下列可以减小速度误差的方式有.A.增大AO间的距离hB.减小AO间的距离hC.换用直径大一些的小钢球D.换用直径小一些的小钢球,-51-,解析:(1)螺旋测微器的读数为10.5mm+5