高考物理江苏专用一轮复习配套课件1.2匀变速直线运动规律

1、第2讲 匀变速直线运动规律,知识点1 匀变速直线运动 【思维激活1】(多选)(2014成都模拟)一物体以初速度v0做匀减速运动，第1s内通过的位移为x1=3m，第2s内通过的位移为x2=2m，又经过位移x3物体的速度减小为0，则下列说法中正确的是（ ） A.初速度v0的大小为2.5m/s B.加速度a的大小为1m/s2 C.位移x3的大小为 m D.位移x3内的平均速度大小为0.75m/s,【解析】选B、C、D。逆向分析，可以看成初速度为零的匀加 速直线运动，据s=aT2，可以求得加速度a=1m/s2，B选项正 确；分析运动示意图，vB= =2.5(m/s)，据vB=vA+at，可求得 vA=

2、1.5m/s，据vA=at3，得t3=1.5s， x3= =1.125m= m，vC=v0=at总=3.5m/s。所以A选项错误， C选项正确；x3段的平均速度为0.75m/s，所以D选项正确。,【知识梳理】 1.匀变速直线运动： (1)定义：沿着一条直线且_不变的运动。 (2)分类。 匀加速直线运动，a与v0方向_。 匀减速直线运动，a与v0方向_。,加速度,相同,相反,2.基本规律： (1)速度公式：_。 (2)位移公式： _。 (3)速度位移关系式：_。,v=v0+at,v2-v02=2ax,知识点2 匀变速直线运动的推论 【思维激活2】(多选)如图所示，一冰壶以速率v垂直进入三个矩形区

3、域做匀减速运动，且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零，则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是() A.v1v2v3=321 B.v1v2v3= 1 C.t1t2t3=1 D.t1t2t3=( - )( -1)1,【解析】选B、D。因为冰壶做匀减速运动，且末速度为零，故 可以看作反向匀加速直线运动来研究。初速度为零的匀加速直 线运动中通过连续三段相等位移所用的时间之比为 1( -1)( - )，故所用时间之比为 ( - )( -1)1，所以C错，D对；由v2=2ax知冰壶依 次进入每个矩形区域时的速度之比为 1，所以A错， B对。,【知识梳理】 1.匀变速

4、直线运动的两个重要推论： (1)平均速度公式： = = 。 (2)任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量，即 x=_。,aT2,2.初速度为零的匀变速直线运动的四个推论： (1)1T末、2T末、3T末瞬时速度的比为 v1v2v3vn=_。 (2)1T内、2T内、3T内位移的比为 x1x2x3xn=_。 (3)第一个T内、第二个T内、第三个T内位移的比为xxxxn=_。 (4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为 t1t2t3tn= 。,123n,122232n2,135(2n-1),知识点3 自由落体运动 【思维激活3】(2014成都模拟)小鹏摇动苹果树，从同一高度一个苹果和一

5、片树叶同时从静止直接落到地上，苹果先落地，下面说法中正确的是（ ） A.苹果和树叶做的都是自由落体运动 B.苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动 C.苹果的运动可看成自由落体运动，树叶的运动不能看成自由落体运动 D.假如地球上没有空气，则苹果和树叶也不会同时落地,【解析】选C。由于树叶所受到的空气阻力相对于树叶的重力来说太大了，但相对而言苹果所受到的空气阻力比其重力小得多，可以忽略，所以树叶的下落过程不是自由落体运动，而苹果的运动可以看作是自由落体运动，故A、B错误，C正确；如果地球上没有空气，则苹果和树叶都做自由落体运动，由 h= gt2知，二者会同时落地，D错误。,【知识梳理】 1.自由

6、落体运动： (1)运动性质：初速度v0=0，加速度为重力加速度g的 _运动。 (2)运动规律。 速度公式：v=_。 位移公式：h= 。 速度位移关系式：v2=_。,匀加速直线,2gh,gt,2.竖直上抛运动： (1)运动特点：加速度为_，上升阶段做_运动，下降阶段做_运动。 (2)运动规律。 速度公式：v=_。 位移公式：h= 。 上升的最大高度：H= 。 上升到最高点的时间：t= 。,匀减速直线,自由落体,v0-gt,g,【微点拨】 匀变速直线运动规律的“四性” (1)条件性：基本公式和推论的适用条件必须是物体做匀变速直线运动。 (2)矢量性：基本公式和平均速度公式都是矢量式。 (3)可逆性

7、：由于物体运动条件的不同，解题时可进行逆向转换。 (4)相对性：基本公式中的v、a、x均以静止的物体为参考系。,考点1 匀变速直线运动规律的应用 1.正、负号的规定： (1)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)公式中各矢量有时以绝对值的形式出现，此时要在此“绝对值”前加上正负号表示此物理量；有时以物理量的符号形式出现，此时符号中包含了正负号。,深化 理解,2.逆向法：物体由某一速度匀减速到零的运动可以视为反向的初速度为零的匀加速直线运动。 3.对推论x=aT2的拓展：

8、(1)公式的适用条件。 匀变速直线运动； x为连续相等的相邻时间间隔T内的位移差。 (2)进一步的推论：xm-xn=(m-n)aT2，要注意此式的适用条件及m、n、T的含义。 (3)此公式常用来研究打点计时器纸带上的加速度。,【题组通关方案】 【典题1】(15分)(2014南安模拟)我国某城市某交通路口绿灯即将结束时会持续闪烁3s，而后才会变成黄灯，再3秒黄灯提示后再转为红灯。(本题中的刹车过程均视为匀减速直线运动) (1)若某车在黄灯开始闪烁时刹车，要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18m，该车刹车前的行驶速度不能超过多少?,(2)若某车正以v0=15m/s的速度驶向路口，此时

9、车距停车线的距离为L=48.75m，当驾驶员看到绿灯开始闪烁时，经短暂考虑后开始刹车，该车在红灯刚亮时恰停在停车线以内。求该车驾驶员的允许的考虑时间。,【解题探究】 (1)平均速度与位移、时间的关系式： 。 (2)在匀变速直线运动中，平均速度与初速度、末速度的关系式： 。 (3)请画出第(2)问中车的运动过程分析图。(标出已知量) 提示：,【典题解析】(1)设在满足题设条件的情况下该车的最大行驶速度为v 根据平均速度公式x= t (3分) 解得v=12m/s (2分) (2)该车驾驶员的允许的反应时间最大值为t1，反应时间内车行驶的距离为L0 L0=v0t1 (2分) 从绿灯闪烁到红灯亮起的过

10、程中，车做匀减速运动的时间 t2=6-t1 (2分),设车在刹车过程中通过的位移为x2= t2 (2分) 绿灯开始闪烁时，该车距停车线距离为L L=L0+x2 (2分) 解得t1=0.5s (1分) 即该车驾驶员的考虑时间不能大于0.5s。 (1分) 答案：(1)12m/s(2)不大于0.5 s,【通关1+1】 1.(拓展延伸)结合【典题1】第(2)问回答下列问题： (1)如果驾驶员的考虑时间为t=0.3s，仍在红灯刚亮时停下， 则该车停下时距停车线多远? 提示：车的刹车距离为x=v0t+ (6-t)=150.3m+ (6-0.3)m=47.25 m 所以距停车线x=L-x=1.5m,(2)如

11、果驾驶员在绿灯闪烁时立刻加速，并在黄灯闪烁之前通过停车线，则车的加速度至少多大? 提示：由位移公式L=v0t+ at2 代入数据解得a= m/s2,2.(2013广东高考)某航母跑道长200m。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 （ ） A.5 m/sB.10 m/sC.15 m/sD.20 m/s 【解析】选B。对飞机的起飞过程，由运动学公式v2-v02=2ax，得v0=10m/s，B正确。,【加固训练】 1.做匀加速直线运动的物体途中依次经过A、B、C三点，已知 AB=BC= ，AB段和BC段

12、的平均速度分别为v1=3m/s、v2=6m/s， 则： (1)物体经B点时的瞬时速度vB为多大? (2)若物体运动的加速度a=2m/s2，试求AC的距离l。,【解析】(1)设加速度大小为a，经A、C的速度大小分别为vA、vC。由匀加速直线运动规律可得： v1= v2= 解式得：vB=5m/s (2)解式得：vA=1m/s，vC=7m/s 由 =2al得：l=12m 答案：(1)5m/s(2)12m,2.如图所示是F1赛车场上某型号赛车测试 场地数据时的运动情景，试求： (1)该车接近维修站时紧急刹车，加速度 大小是6m/s2，如果要求在2s内停下来， 赛车原来的行驶速度是多少? (2)如果该车

13、以5m/s2的加速度加速行驶了6s，驶过180m，赛车开始的速度为多少? (3)如果该车在5s内从静止开始匀加速到108km/h，此过程中位移为多少?,【解析】(1)由v=v0+at得： v0=v-at=0-(-6)2 m/s=12 m/s=43.2 km/h (2)由x=v0t+ at2得： v0= - at= m/s- 56 m/s=15 m/s=54 km/h (3)此问已知物理量有v0、v、t，要注意公式的选取， 已知108 km/h=30 m/s。 解法一：根据x= 5 m=75 m。,解法二：由v=v0+at得： a= = m/s2=6.0 m/s2 x= at2= 6.052m=

14、75 m。 解法三：根据解法二求得的加速度及公式v2-v02=2ax得： x= m=75 m。 答案：（1）43.2 km/h （2）54 km/h （3）75 m,【学科素养升华】 求解匀变速直线运动问题的一般步骤 (1)基本思路。 (2)应注意的两个问题。 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。 描述匀变速直线运动的基本物理量涉及v0、v、a、x、t五个量，每一个基本公式中都涉及四个量，选择公式时一定要注意分析已知量和待求量，根据所涉及的物理量选择合适的公式求解，会使问题简化。,解题 技巧,考点2自由落体和竖直上抛运动 1.自由落体运动的特点：

15、自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动，因此一切匀加速直线运动的公式均适用于自由落体运动。特别是初速度为零的匀加速直线运动的比例关系式，在自由落体运动中应用更频繁。 2.竖直上抛运动的研究： (1)竖直上抛运动的研究方法。 分段法：可以把竖直上抛运动分成上升阶段的匀减速运动和下降阶段的自由落体运动处理，下降过程是上升过程的逆过程。,整体法：从全过程来看，加速度方向始终与初速度的方向相反，所以也可把竖直上抛运动看成是一个匀变速直线运动。 (2)竖直上抛运动的对称性： 如图，物体以初速度v0竖直上抛，A、B为途中的任意 两点，C为最高点，则： 时间对称性：物体上升过程中从AC所用时间

16、tAC 和下降过程中从CA所用时间tCA相等，同理tAB=tBA。 速度对称性：物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等。,(3)竖直上抛运动的多解性：在竖直上抛运动中，当物体经过抛出点上方某一位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下落阶段，因此这类问题可能造成时间多解或者速度多解，也可能造成路程多解。,【题组通关方案】 【典题2】(2014广州模拟)一个物体以足够大的初速度做竖直上抛运动，在上升过程的最后1s初的瞬时速度的大小和最后1s内的位移大小分别是(g取10m/s2)（ ） A.10m/s，10mB.10m/s，5m C.5m/s，5mD.由于不知初速度的大小，故无法计

17、算,【解题探究】 (1)试说明题目中“足够大”的含义。 提示：物体以足够大的初速度竖直上抛，说明被研究的物体始终在运动过程中，不必考虑物体落回地面的情况。 (2)上升过程中的最后1s相当于自由落体运动的_。,最初1s,【典题解析】选B。由于上抛的初速度足够大，则上升阶段的最后1s和自由落体的最初1s对称，即上升过程的最后1s初的瞬时速度大小相当于自由落体最初1s的末速度大小，故v=gt=10m/s，上升过程的最后1s的位移大小等于自由落体最初1s的位移大小，故x= gt2=5m，B正确。,【通关1+1】 1.(多选)(2014常州模拟)伽利略曾经假设了两种匀变速运动：第一种是速度的变化对时间来

18、说是均匀的，即经过相等的时间，速度的变化相等；第二种是速度的变化对位移来说是均匀的，即经过相等的位移，速度的变化相等。那么，关于自由落体运动速度的变化情况，下列说法正确的是（ ） A.经过相同的时间，速度的变化相等 B.经过相同的时间，速度的变化不等 C.经过相同的位移，速度的变化相等 D.经过相同的位移，速度的变化不等,【解析】选A、D。由g= 可知，关于自由落体运动速度的变 化情况，经过相同的时间，速度的变化相等，选项A正确B错 误；由v2=2gx可知，经过相同的位移，速度的变化不等，选项 D正确、C错误。,2.(2012上海高考)小球每隔0.2s从同一高度抛出，做初速为6m/s的竖直上抛运动，设它们在空中不相碰。第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为(取g=10m/s2)（ ） A.三个B.四个C.五个D.六个 【解析】选C。第一个小球自抛出至落回抛出点所需时间为 t=