高考物理 第1章 运动的描述 研究匀变速直线运动 第2课时 匀变速直线运动的规律及应用

第第2课时匀变速直线运动的规律及应用课时匀变速直线运动的规律及应用 考点一考点一 匀变速直线运动基本公式的应用匀变速直线运动基本公式的应用1速度速度时间公式时间公式vv0at、位移、位移时间公式时间公式xv0tat2、位移、位移速度公式速度公式v2v2ax，是匀变速直，是匀变速直线运动的三个基本公式，是解决匀变速直线运动的线运动的三个基本公式，是解决匀变速直线运动的基石基石2匀变速直线运动的基本公式均是矢量式，应用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，一般规定初速度的方向时要注意各物理量的符号，一般规定初速度的方向为正方向，当为正方向，当v00 时，一般以时，一般以a的方向为正方向的方向为正方向3解题的基本思路解题的基本思路【例例1】(2016武汉模拟武汉模拟)如图所示，某如图所示，某“闯关游戏闯关游戏”的的笔直通道上每隔笔直通道上每隔8 m设有一个关卡，各关卡同步放行和关设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为闭，放行和关闭的时间分别为5 s和和2 s关卡刚放行时，一关卡刚放行时，一同学立即在关卡同学立即在关卡1处以加速度处以加速度2 m/s2由静止加速到由静止加速到2 m/s，然，然后匀速前进，则最先挡住他前进的关卡是后匀速前进，则最先挡住他前进的关卡是()A关卡关卡2 B关卡关卡3C关卡关卡4 D关卡关卡5解匀变速直线运动应注意的问题解匀变速直线运动应注意的问题(1)如果一个物体的运动包含几个阶段如果一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分析就要分段分析，各段交接处的速度往往是联系各段的纽带各段交接处的速度往往是联系各段的纽带(2)描述匀变速直线运动的基本物理量涉及描述匀变速直线运动的基本物理量涉及v0、vt、a、s、t五个量五个量，每一个基本公式中都涉及四个量每一个基本公式中都涉及四个量，选择公式时一选择公式时一定要注意分析已知量和待求量定要注意分析已知量和待求量，根据所涉及的物理量选择根据所涉及的物理量选择合适的公式求解合适的公式求解，会使问题简化会使问题简化(3)对于刹车类问题对于刹车类问题，当车速度为零时当车速度为零时，停止运动停止运动，其加其加速度也突变为零速度也突变为零，求解此类问题应先判断车停下所用时间求解此类问题应先判断车停下所用时间，再选择合适公式求解再选择合适公式求解反反 思思 总总 结结1(2016郑州模拟郑州模拟)“十次交通事故九次快十次交通事故九次快”，超速行，超速行驶是引发交通事故的一项严重交通违法行为，而就是这驶是引发交通事故的一项严重交通违法行为，而就是这个路人都知的道理，发案率却非常高在一次交通事故个路人都知的道理，发案率却非常高在一次交通事故中，交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是中，交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30 m，该车，该车辆最大刹车加速度是辆最大刹车加速度是15 m/s2，该路段的限速为，该路段的限速为60 km/h.则该车则该车()A超速超速 B不超速不超速C无法判断无法判断 D速度刚好是速度刚好是60 km/h解析：解析：如果以最大刹车加速度刹车如果以最大刹车加速度刹车，那么由那么由v可可求得刹车时的速度为求得刹车时的速度为30 m/s108 km/h，所以该车所以该车超速行驶超速行驶，选项选项A正确正确答案：答案：A 考点二考点二 自由落体运动和竖直上抛运动自由落体运动和竖直上抛运动1自由落体运动为初速度为零、加速度为自由落体运动为初速度为零、加速度为g的匀加的匀加速直线运动速直线运动2竖直上抛运动的重要特性竖直上抛运动的重要特性(1)对称性对称性时间对称时间对称物体上升过程中从物体上升过程中从AC所用时间所用时间tAC和下降过程中和下降过程中从从CA所用时间所用时间tCA相等，同理相等，同理tABtBA.速度对称速度对称物体上升过程经过物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过点的速度与下降过程经过A点点的速度大小相等的速度大小相等(2)多解性多解性当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，造成双解，在解决问阶段，也可能处于下降阶段，造成双解，在解决问题时要注意这个特点题时要注意这个特点【例例2】(多选多选)(2015长沙模拟长沙模拟)在塔顶上将一物体在塔顶上将一物体竖直向上抛出，抛出点为竖直向上抛出，抛出点为A，物体上升的最大高度，物体上升的最大高度为为20 m，不计空气阻力，设塔足够高，则物体位移，不计空气阻力，设塔足够高，则物体位移大小为大小为10 m时，物体通过的路程可能为时，物体通过的路程可能为()A10 mB20 mC30 m D50 m解析：解析：物体在塔顶上的物体在塔顶上的A点抛出点抛出，位移大小为位移大小为10 m的的位置有两处位置有两处，如图所示，一处在，如图所示，一处在A点之上点之上，另一处在另一处在A点之下点之下，在在A点之上时点之上时，通过位移为通过位移为10 m处又有上处又有上升和下降两种过程升和下降两种过程，上升通过时上升通过时，物体的路程物体的路程s1等于等于位移位移x1的大小的大小，即即s1x110 m；下降通过时；下降通过时，路程路程s22hx1220 m10 m30 m在在A点之下时点之下时，通通过的路程过的路程s32hx2220 m10 m50 m故选项故选项A、C、D正确正确，选项选项B错误错误答案：答案：ACD反反 思思 总总 结结竖直上抛运动的研究方法竖直上抛运动的研究方法2(多选多选)在某一高度以在某一高度以v020 m/s的初速度竖直上抛一的初速度竖直上抛一个小球个小球(不计空气阻力不计空气阻力)，当小球速度大小为，当小球速度大小为10 m/s时，时，以下判断正确的是以下判断正确的是(g取取10 m/s2)()A小球在这段时间内的平均速度大小可能为小球在这段时间内的平均速度大小可能为15 m/s， 方向向上方向向上B小球在这段时间内的平均速度大小可能为小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s，方向向下方向向下C小球在这段时间内的平均速度大小可能为小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s，方向向上方向向上D小球的位移大小一定是小球的位移大小一定是15 m解决匀变速直线运动的常用方法解决匀变速直线运动的常用方法运动学问题的求解一般有多种方法，除直接应用公式外，运动学问题的求解一般有多种方法，除直接应用公式外，还有如下方法：还有如下方法：1平均速度法平均速度法 方方 法法 技技 巧巧 思思 维维 提提 升升2中间时刻速度法中间时刻速度法利用利用“任一时间任一时间t，中间时刻的瞬时速度等于这段时间，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v ，适用于任何一个匀变速，适用于任何一个匀变速直线运动，有些题目应用它可以避免常规解法中用位移直线运动，有些题目应用它可以避免常规解法中用位移公式列出的含有公式列出的含有t2的复杂式子，从而简化解题过程，提的复杂式子，从而简化解题过程，提高解题速度高解题速度3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加速直线运动的重速直线运动，可利用初速度为零的匀加速直线运动的重要特征的比例关系，用比例法求解要特征的比例关系，用比例法求解4逆向思维法逆向思维法把运动过程的把运动过程的“末态末态”作为作为“初态初态”的反向研究问题的的反向研究问题的方法，一般用于末态已知的情况方法，一般用于末态已知的情况5图象法图象法应用应用vt图象，可以使比较复杂的问题变得形象、直观图象，可以使比较复杂的问题变得形象、直观和简单，尤其是用图象定性分析，可避开繁杂的计算，和简单，尤其是用图象定性分析，可避开繁杂的计算，快速得出答案快速得出答案6推论法推论法在匀变速直线运动中，两个连续相等的时间在匀变速直线运动中，两个连续相等的时间T内的位移内的位移之差为一恒量，即之差为一恒量，即xxn1xnaT2，若出现相等的时，若出现相等的时间间隔问题，应优先考虑用间间隔问题，应优先考虑用xaT2求解求解典例典例物体以一定的初速度物体以一定的初速度v0冲上固定的光滑斜面，到冲上固定的光滑斜面，到达斜面最高点达斜面最高点C时速度恰为零，如图所示已知物体第时速度恰为零，如图所示已知物体第一次运动到斜面长度一次运动到斜面长度3/4处的处的B点时，所用时间为点时，所用时间为t，求物，求物体从体从B滑到滑到C所用的时间所用的时间思路导引思路导引