物理专题复习：匀变速直线运动的规律及其应用ppt课件

1、广东省湛江市廉江中学高考物理专题复习课件广东省湛江市廉江中学高考物理专题复习课件匀变速直线运动的规律匀变速直线运动的规律及其应用及其应用自主自主夯实基础自主预习轻松过关夯实基础自主预习轻松过关点金点金匀变速直线运动是高中物理中最常见的运动形式匀变速直线运动是高中物理中最常见的运动形式一般每年高考试卷中都会涉及，可能出现在力学题中，一般每年高考试卷中都会涉及，可能出现在力学题中，也可能出现在电学题中我们在复习时要通过以下两方面来也可能出现在电学题中我们在复习时要通过以下两方面来提高解析匀变速直线运动过程的能力：提高解析匀变速直线运动过程的能力：(1)(1)运用好重要推论；运用好重要推论；(2)(

2、2)解题时注意一题多解、一题多变解题时注意一题多解、一题多变知识梳理知识梳理一、匀变速直线运动一、匀变速直线运动1定义：在相等的时间内，速度的变化相等的直线运定义：在相等的时间内，速度的变化相等的直线运动叫做匀变速直线运动动叫做匀变速直线运动2特点：特点：a恒量恒量3公式：公式：vtv0atsv0t at2vtt at2vt2v022ass t121202t vv(1)以上四个公式中共有五个物理量：以上四个公式中共有五个物理量：s、t、a、v0、vt这五个物理量中只有三个是独立的，可以任意选定只这五个物理量中只有三个是独立的，可以任意选定只要其中的三个物理量确定，则另外两个就唯一确定了每个要其

3、中的三个物理量确定，则另外两个就唯一确定了每个公式中只有其中的四个物理量，当已知某三个而要求另一个公式中只有其中的四个物理量，当已知某三个而要求另一个时，往往选定一个公式就可以了如果两个匀变速直线运动时，往往选定一个公式就可以了如果两个匀变速直线运动中有三个物理量对应相等，那么另外的两个物理量也一定对中有三个物理量对应相等，那么另外的两个物理量也一定对应相等应相等(2)以上五个物理量中，除时间以上五个物理量中，除时间t外，外，s、v0、vt、a均为矢均为矢量一般以量一般以v0的方向为正方向，以的方向为正方向，以t0时刻的位移为零，这时刻的位移为零，这时时s、vt和和a的正负就都有了确定的物理意

4、义的正负就都有了确定的物理意义(3)以上各式仅适用于匀变速直线运动，包括有往返的情以上各式仅适用于匀变速直线运动，包括有往返的情况况二、匀变速直线运动的重要推论二、匀变速直线运动的重要推论1做匀变速直线运动的物体，在任意两个连续相等的做匀变速直线运动的物体，在任意两个连续相等的时间内的位移之差为恒量，即：时间内的位移之差为恒量，即：ssi1siaT_2恒恒量，可以推广到：量，可以推广到：smsn(mn)aT 22做匀变速直线运动的物体，在某段时间内的平均速做匀变速直线运动的物体，在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，即：度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，即： .3某段位移中间位

5、置的瞬时速度为：某段位移中间位置的瞬时速度为： .可以证明，无论是匀加速还是匀减速，都有可以证明，无论是匀加速还是匀减速，都有 v02t vv220t+2vv2tv2sv22ts vv4初速度为零的匀加速直线运动的常用结论初速度为零的匀加速直线运动的常用结论(设设T为等为等分时间间隔分时间间隔)(1)1T末、末、2T末、末、3T末末nT末的瞬时速度之比为：末的瞬时速度之比为：v1 v2 v3 vn1 2 3 n (2)1T内、内、2T内、内、3T内内nT内的位移之比为：内的位移之比为：s1 s2 s3 sn 12 22 32 n2(3)第第1个个T内、第内、第2个个T内、第内、第3个个T内内第

6、第N个个T内的位内的位移之比为：移之比为：s1 s2 s3 sN 1 3 5 (2N1)(4)通过连续相等的位移通过连续相等的位移s所用的时间之比为：所用的时间之比为：t 1 t 2 t 3 t n 1 ( 1) ( ) ( ).(5)连续通过连续通过s、2s、3sns所用时间之比为：所用时间之比为：t1 t2 t3 tn1 (6)通过连续相等的位移通过连续相等的位移s的平均速度之比为：的平均速度之比为： n 1 ( 1) ( ) ( ).232 1nn23n123:v v vv232 1nn基础自测基础自测1(2019年孝感高中模拟年孝感高中模拟)火车进站可视为匀减速运动，火车进站可视为匀减

7、速运动，在停车前倒数第在停车前倒数第3个、第个、第2个、第个、第1个个5 s内火车行驶的距离分内火车行驶的距离分别为别为12.5 m、7.5 m、2.5 m.求出火车运动的加速度的大小求出火车运动的加速度的大小【解析】火车进站的过程可用下面的运动示意图表示：【解析】火车进站的过程可用下面的运动示意图表示：其中，其中，AB12.5 m，BC7.5 m，CD2.5 m，vD0对对BD段，有：段，有：vB AC m/s2 m/s，vD0而而tBD10 s，由，由vtv0at，有：，有：a m/s2 0.2 m/s2故火车以加速度大小为故火车以加速度大小为0.2 m/s2做匀减速直线运动做匀减速直线运

8、动【答案】【答案】0.2 m/s2v2010ACACst 0tt vv0210 2(2019年海南海口模拟年海南海口模拟)以以36 km/h的速度行驶的汽车，的速度行驶的汽车，刹车后做匀减速直线运动若汽车在刹车后第刹车后做匀减速直线运动若汽车在刹车后第2 s内的位移是内的位移是6.25 m，则刹车后，则刹车后5 s的位移是多少？的位移是多少？【解析】设汽车的运动方向为正方向，由于【解析】设汽车的运动方向为正方向，由于v036 km/h10 m/s，据位移公式，据位移公式sv0t at2得：得：第第2 s内的位移内的位移sv0t2 at22v0t1 at12v0(t2t1) a(t22t12)即

9、即6.2510(21) a(41)解得：解得：a2.5 m/s2设刹车后经过时间设刹车后经过时间t停止运动，那么：停止运动，那么：t s4 s可见，刹车后可见，刹车后5 s的时间内有的时间内有1 s是静止的，故刹车后是静止的，故刹车后5 s内内的位移为：的位移为：sv0t at2104 (2.5)16 m20 m【答案】【答案】20 m1212121212121200102 5ta. vv创新创新方法探究提炼方法展示技巧方法探究提炼方法展示技巧题型方法题型方法一、匀变速直线运动公式的合理选择一、匀变速直线运动公式的合理选择例例1一个做匀加速直线运动的物体连续通过两段长为一个做匀加速直线运动的物

10、体连续通过两段长为s的位移所用的时间分别为的位移所用的时间分别为t1、t2，求物体运动的加速度，求物体运动的加速度a【解析】解法一设前段位移的初速度为【解析】解法一设前段位移的初速度为v0，则有：，则有：sv0t1 at12 2sv0(t1t2) a(t1t2)2联立解得：联立解得：a 1212121 2122 ()()s ttt t tt 解法二设前一段时间解法二设前一段时间t1的中间时刻的瞬时速度为的中间时刻的瞬时速度为v1，后一段时间后一段时间t2的中间时刻的瞬时速度为的中间时刻的瞬时速度为v2，则有：，则有：v1v2v2v1a( )联立解得：联立解得：a 解法三设前一段位移的初速度为解

11、法三设前一段位移的初速度为v0,末速度为末速度为v,则有：则有：sv0t1 at12svt2 at22vv0at1联立解得：联立解得：a 1st2st1222tt 121 2122 ()()s ttt t tt 1212121 2122 ()()s ttt t tt 【答案】【答案】【点评】通过上述三种解法可以看出，对求解匀变速直线运动问题，公式的选择决定了解题过程的复杂程度，这对解答其他运动学问题有很【点评】通过上述三种解法可以看出，对求解匀变速直线运动问题，公式的选择决定了解题过程的复杂程度，这对解答其他运动学问题有很好的启迪作用利用好的启迪作用利用“在某段时间内的平均速度等于该段时间的中

12、间时刻的瞬时速度解题比较方便、简捷，是常采用的一种方法在某段时间内的平均速度等于该段时间的中间时刻的瞬时速度解题比较方便、简捷，是常采用的一种方法121 2122 ()()s ttt t tt 方法概述方法概述匀变速直线运动的规律体现在速度公式匀变速直线运动的规律体现在速度公式(vtv0 at)及及位移公式位移公式(sv0tat2)中，这两个公式相互独立，含有五个中，这两个公式相互独立，含有五个量量(v0、a、t、vt、s)，因而只要知道其中三个量，就可以解，因而只要知道其中三个量，就可以解出另外两个未知量除了上面两个基本公式外，还有几个推出另外两个未知量除了上面两个基本公式外，还有几个推论：

13、论：vt2v022ass t t saT 2注意：这些推论是由上面两个基本公式联立推导出来注意：这些推论是由上面两个基本公式联立推导出来的，并没有增加独立方程的个数的，并没有增加独立方程的个数12v02t vvv12v二、匀变速直线运动问题的求解方法二、匀变速直线运动问题的求解方法例例2某物体以一定的初速度从某物体以一定的初速度从A点冲上固定的光滑斜点冲上固定的光滑斜面，到达斜面最高点面，到达斜面最高点C时速度恰为零，如图时速度恰为零，如图91甲所示已甲所示已知物体运动到斜面长度知物体运动到斜面长度 处的处的B点时，所用的时间为点时，所用的时间为t，求物，求物体从体从B滑到滑到C所用的时间所用

14、的时间 图图91甲甲【解析】解法一逆向思维法【解析】解法一逆向思维法物体匀减速冲上斜面与匀加速滑下斜面具有对称性物体匀减速冲上斜面与匀加速滑下斜面具有对称性,故：故：sBC atBC2，sAC a(ttBC)2又又sBC解得：解得：tBCt3412124ACs解法二比例法解法二比例法对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间内通过的位移之比内通过的位移之比s1 s2 s3 sn1 3 5 (2n1)现在现在sBC sBA1 3，而通过，而通过sAB的时间为的时间为t，故通过，故通过sBC的时间的时间tBCt解法三中间时刻速度法解法三中间时刻

15、速度法利用教材中的推论：中间时刻的瞬时速度等于这段位移利用教材中的推论：中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度的平均速度又又v022asACvB22asBC，sBC解得：解得：vB可以看出可以看出vB正好等于正好等于AC段的平均速度，因此段的平均速度，因此B点是中间点是中间时刻的位置，即时刻的位置，即tBCt0000222tAC vvvvvACs402v解法四面积法解法四面积法利用相似三角形面积之比等于对应边平方比的方法，作利用相似三角形面积之比等于对应边平方比的方法，作出出vt图象，如图图象，如图 91 乙所示乙所示图图91乙乙且且SAOC4SBDC，ODt，OCttBC所以所以 ，得：，

16、得：tBCt22AOCBDCSCOSCD 22()41BCBCttt 解法五性质法解法五性质法对于初速度为零的匀加速直线运动，通过连续相等的各对于初速度为零的匀加速直线运动，通过连续相等的各段位移所用的时间之比段位移所用的时间之比t1 t2 t3 tn1 ( 1) ( ) ( ) ( )现将整个斜面分成相等的四段，如图现将整个斜面分成相等的四段，如图91丙所示设通丙所示设通过过BC段的时间为段的时间为tx，那么通过，那么通过BD、DE、EA的时间分别为：的时间分别为：tBD( 1)tx，tDE( )tx，tEA( )tx图图91丙丙而而tBDtDEtEAt，得：，得：txt【答案】【答案】t2

17、32 43 1nn232 43 方法概述方法概述解决匀变速直线运动的常用方法有如下几种：解决匀变速直线运动的常用方法有如下几种：(1)一般公式法一般公式法一般公式法是指选用速度、位移和时间的关系式，它们一般公式法是指选用速度、位移和时间的关系式，它们均是矢量式，使用时应注意方向性一般以均是矢量式，使用时应注意方向性一般以v0的方向为正方的方向为正方向，其余与正方向相同者取正，与正方向相反者取负向，其余与正方向相同者取正，与正方向相反者取负(2)平平均速度法均速度法定义式定义式 ，对任何性质的运动都适用，而公式，对任何性质的运动都适用，而公式 (v0vt)只适用于匀变速直线运动只适用于匀变速直线

18、运动st v1=2v(3)中间时刻速度法中间时刻速度法利用利用“任一段时间任一段时间t的中间时刻的瞬时速度等于这段时间的中间时刻的瞬时速度等于这段时间t内的平均速度内的平均速度”,即即 .此公式适用于任何一个匀变速直此公式适用于任何一个匀变速直线线运动，有些题目中运用它可以避免常规解法中用位移公式列运动，有些题目中运用它可以避免常规解法中用位移公式列出的含有出的含有t2的复杂式子的复杂式子,从而简化解题过程，提高解题速度从而简化解题过程，提高解题速度(4)比例法比例法对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动，可利用初速度为零的匀

19、加速直线运动的重要结速直线运动，可利用初速度为零的匀加速直线运动的重要结论的比例关系，用比例法求解问题论的比例关系，用比例法求解问题(5)逆向思维法逆向思维法逆向过程处理逆向过程处理(逆向思维逆向思维)是把运动过程的是把运动过程的“末态作为末态作为“初态的反向研究问题的方法如：物体做匀加速运动可初态的反向研究问题的方法如：物体做匀加速运动可看成做反向的匀减速运动，物体做匀减速运动可看成做反向看成做反向的匀减速运动，物体做匀减速运动可看成做反向的匀加速运动该方法一般用在末状态已知的情况中的匀加速运动该方法一般用在末状态已知的情况中2t vv(6)图象法图象法应用应用vt图象，可把较复杂的问题转变

20、为较为简单的数图象，可把较复杂的问题转变为较为简单的数学问题解决，尤其是用图象定性分析，可避开繁杂的计算，学问题解决，尤其是用图象定性分析，可避开繁杂的计算，快速找出答案快速找出答案(7)巧用推论巧用推论ssn1snaT 2解题解题匀变速直线运动中，在连续相等的时间匀变速直线运动中，在连续相等的时间T内的位移之差内的位移之差为一恒量，即为一恒量，即sn1snaT 2对一般的匀变速直线运动问对一般的匀变速直线运动问题，出现相等的时间间隔时，应优先考虑用题，出现相等的时间间隔时，应优先考虑用saT 2求解求解(8)巧选参考系法巧选参考系法一个物体相对于不同的参考系，运动性质一般不同通一个物体相对于

21、不同的参考系，运动性质一般不同通过变换参考系，可以简化物体的运动过程过变换参考系，可以简化物体的运动过程例例3“10米折返跑的成绩反应了人体的灵敏素米折返跑的成绩反应了人体的灵敏素质如图质如图92所示，测定时，在平直跑道上，受试者以站立所示，测定时，在平直跑道上，受试者以站立式起跑姿势站在起点终点线前，当听到式起跑姿势站在起点终点线前，当听到“跑的口令后，全跑的口令后，全力跑向正前方力跑向正前方10米处的折返线，测试员同时开始计时受试米处的折返线，测试员同时开始计时受试者到达折返线处时，用手触摸折返线处的物体者到达折返线处时，用手触摸折返线处的物体(如木箱如木箱)，再，再转身跑向起点终点线，当

22、胸部到达起点终点线的垂直面时，转身跑向起点终点线，当胸部到达起点终点线的垂直面时，测试员停表，所用时间即为测试员停表，所用时间即为“10米折返跑的成绩设受试米折返跑的成绩设受试者起跑的加速度为者起跑的加速度为4 m/s2，运动过程中最大速度为，运动过程中最大速度为4 m/s，快，快到达折返线处时需减速到零，减速的加速度大小为到达折返线处时需减速到零，减速的加速度大小为8 m/s2，返回时达到最大速度后不需减速，保持最大速度冲线忽略返回时达到最大速度后不需减速，保持最大速度冲线忽略触摸时身体与折返线的间距，则该受试者触摸时身体与折返线的间距，则该受试者“10米折返跑的米折返跑的成绩为多少秒？成绩

23、为多少秒？ 图图92【解析】对于受试者，由起点终点线向折返线运动的过【解析】对于受试者，由起点终点线向折返线运动的过程中程中加速阶段：加速阶段：t1 1 s，s1 vmt12 m减速阶段：减速阶段：t3 0.5 s，s3 vmt31 m匀速阶段：匀速阶段：t2 1.75 s由折返线向起点终点线运动的过程中由折返线向起点终点线运动的过程中加速阶段：加速阶段：t4 1 s，s4 vmt42 m匀速阶段：匀速阶段：t5 2 s该受试者该受试者“10米折返跑的成绩为：米折返跑的成绩为：tt1t2t56.25 s【答案】【答案】6.25 s1mav1212122mav13()mlssv1mav4mlsv

24、 方法概述方法概述解决多过程运动问题时，首先要建立正确的物理图景，解决多过程运动问题时，首先要建立正确的物理图景，并画出运动草图，这是解决问题的前提和基础；其次要分清并画出运动草图，这是解决问题的前提和基础；其次要分清运动过程，明确前后过程中各物理量的关联，分别对每一个运动过程，明确前后过程中各物理量的关联，分别对每一个过程或整个过程选用合适的公式，采用最简单、最有效的解过程或整个过程选用合适的公式，采用最简单、最有效的解题方法求出结果题方法求出结果体验成功体验成功1(2009年郑州质检年郑州质检)物体从静止开始做匀加速直线运物体从静止开始做匀加速直线运动，第动，第3 s 内通过的位移是内通过

25、的位移是3 m，那么，那么()A第第3 s内的平均速度是内的平均速度是3 m/sB物体的加速度是物体的加速度是1.2 m/s2C前前3 s内的位移是内的位移是6 mD第第3 s末的速度是末的速度是3.6 m/s【解析】第【解析】第3 s内的平均速度内的平均速度 m/s3 m/s即即2.5 s末的速度也为末的速度也为3 m/s故故a m/s21.2 m/s2前前3 s内的位移内的位移s 1.232 m5.4 m第第3 s末的速度末的速度v1.23 m/s3.6 m/s【答案】【答案】ABD31 v32 5 .122(2009年湖北五市联考年湖北五市联考)火车匀加速直线前进，前端通火车匀加速直线前

26、进，前端通过过A点时的速度为点时的速度为v1，末端通过，末端通过A点时的速度为点时的速度为v2，则火车中，则火车中点通过点通过A点时的速度为点时的速度为()A BC D【解析】设火车中点通过【解析】设火车中点通过A点时的速度为点时的速度为vC，有：，有：vC2v122av22vC22a解得：解得：vC 【答案】【答案】C122 vv212 vv22122 vv22212 vv2s2s22122 vv3(2009年宁波模拟年宁波模拟)物体做匀变速直线运动，某时刻速物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为度的大小为4 m/s，2 s 后速度的大小变为后速度的大小变为10 m/s，则在这，则在这2

27、s内该物体的内该物体的() A.位移大小可能大于位移大小可能大于14 m B.位移大小可能小于位移大小可能小于6 m C.加速度大小可能是加速度大小可能是3 m/s2 D.加速度大小可能是加速度大小可能是7 m/s2【解析】当物体的加速度与初速度同方向时：【解析】当物体的加速度与初速度同方向时：位移位移s t 2 m14 m加速度加速度a m/s23 m/s2当物体的加速度方向与初速度方向相反时：当物体的加速度方向与初速度方向相反时：位移位移s 2 m6 m加速度加速度a m/s27 m/s2所以选项所以选项C、D正确正确【答案】【答案】CD02t vv4102 010422t vv1042

28、10(4)2 4(2019年太原模拟年太原模拟)跳伞运动员做低空跳伞表演，他离跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面开飞机后先做自由落体运动，当距离地面125 m时打开降落时打开降落伞，伞张开后运动员就以伞，伞张开后运动员就以14.3 m/s2的加速度做匀减速运动，的加速度做匀减速运动，到达地面时的速度为到达地面时的速度为5 m/s，取，取g10 m/s2问：问：(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少？运动员离开飞机时距地面的高度为多少？(2)离开飞机后，运动员经过多长时间才能到达地面？离开飞机后，运动员经过多长时间才能到达地面？【解析】【解析】(1)由由v22v

29、122as，可求得运动员打开伞时，可求得运动员打开伞时的速度的速度v160 m/s运动员自由下落的距离运动员自由下落的距离s1 180 m故运动员离开飞机时距地面的高度故运动员离开飞机时距地面的高度hs1s2305 m(2)运动员做自由落体运动的时间运动员做自由落体运动的时间t1 6 s打开伞后运动的时间打开伞后运动的时间t2 3.85 s故经过的时间故经过的时间tt1t29.85 s【答案】【答案】(1)305 m(2)9.85 s212gv1gv21a vv5(2019年全国理综卷年全国理综卷)已知已知O、A、B、C为同一直线为同一直线上的四点，上的四点，A、B间的距离为间的距离为l1，B

30、、C间的距离为间的距离为l2，一物体，一物体自自O点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A、B、C三点，已知物体通过三点，已知物体通过AB段与段与BC段所用的时间相等求段所用的时间相等求O与与A的距离的距离【解析】设物体的加速度为【解析】设物体的加速度为a，到达，到达A点的速度为点的速度为v0，通，通过过AB段与段与BC段所用的时间为段所用的时间为t，则有：，则有：l1v0t at2l1l22v0t2at2联立可得：联立可得：l2l1at2,3l1l22v0t设设O与与A间的距离为间的距离为l，则有：，则有：l联立解得：联立解得：l 【答案】【

31、答案】12202av212213)8()llll (21221(3)8()llll 6(2019年湖北部分中学联考年湖北部分中学联考)上海磁悬浮列车已于上海磁悬浮列车已于2019年年10月月1日正式运营据报道，列车从上海龙阳路车站到浦日正式运营据报道，列车从上海龙阳路车站到浦东机场车站全程东机场车站全程30 km列车开出后先加速，直至达最大速列车开出后先加速，直至达最大速度度432 km/h，接着保持最大速度行驶，接着保持最大速度行驶50 s，然后立即开始减，然后立即开始减速直到停止假设列车启动和减速的加速度大小相等且恒速直到停止假设列车启动和减速的加速度大小相等且恒定，列车做直线运动试由以上数