高中物理匀变速直线运动.ppt

第一章 运动的描述 探究匀变速直线运动的规律,1.参考系、质点 2.位移、速度和加速度 3.匀变速直线运动及其公式、图象 4.实验一：研究匀变速直线运动,高考考点,考点1 参考系、质点,1.参考系 (1)定义：为了研究物体的运动而假定_的物体. (2)选取：可任意选取，但对同一物体的运动，所选的参考系不同，运动的描述可能会_，通常以_为参考系.,不动,不同,地面,2.质点 (1)定义：用来代替物体的有_的点. (2)把物体看做质点的条件：物体的_和_对研究问题的影响可以忽略.,质量,大小,形状,3.物体可被看做质点的两种情况 (1)多数情况下，平动的物体可看做质点. (2)有转动但转动可以忽略时，可把物体看做质点. 4.对质点的三点说明 (1)质点是一种理想化模型，真正的质点是不存在的. (2)一个物体能否看做质点，并非依据物体自身大小来判断，而是由所研究问题的性质决定的. (3)质点不同于几何“点”，几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置.,关于质点，下列说法中正确的是 A.质点一定是体积和质量极小的物体 B.因为质点没有大小，所以与几何中的点没有区别 C.研究运动员在3000米长跑比赛中运动的快慢时，该运动员可看做质点 D.欣赏芭蕾舞表演者的精彩表演时，可以把芭蕾舞表演者看做质点,对点训练1,C,考点2 位移、速度,1.位移和路程 (1)位移描述物体_的变化，用从_指向_的有向线段表示，是矢量. (2)路程是物体_的长度，是标量.,位置,初位置,末位置,运动轨迹,2.速度和速率 (1)平均速度：物体的位移与发生_所用时间的比值， 即 ；其方向与_的方向相同，是矢量. (2)瞬时速度：运动物体在某一_或某一_的速度，方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧，是矢量. (3)速率：_的大小，是标量.,这段位移,位移,时刻,位置,瞬时速度,1.位移和路程的联系 (1)只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程. (2)一般情况下，位移的大小小于路程. 2.平均速度与瞬时速度的区别和联系 (1)区别：平均速度与位移和时间有关，表示物体在某段位移或某段时间内的平均快慢程度；瞬时速度与位置或时刻有关，表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度. (2)联系：瞬时速度是运动时间t0时的平均速度.,(双选)某赛车手在一次野外训练中，先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9 km，从出发地到目的地用了5 min，赛车上的里程表指示的里程数值增加了15 km，当他经过某路标时，车内速率计指示的示数为150 km/h，那么可以确定的是,A.在整个过程中赛车手的位移是9 km B.在整个过程中赛车手的路程是9 km C.在整个过程中赛车手的平均速度是180 km/h D.经过路标时的瞬时速率是150 km/h,AD,对点训练2,考点3 加速度,1.定义：物体速度的_与完成这一变化所用_的比值 2.定义式：_ 3.方向：与_的方向相同 4.物理意义:描述速度_的物理量,变化,时间,速度变化,变化快慢,5.加速度与速度的关系,关于速度和加速度的关系，以下说法正确的是 A.加速度方向为正时，速度一定增加 B.速度变化得越快，加速度就越大 C.加速度方向保持不变，速度方向也保持不变 D.加速度大小不断变小，速度大小也不断变小,对点训练3,B,考点4 匀变速直线运动的规律,1.匀变速直线运动 (1)定义：沿着一条直线运动，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.匀变速直线运动的规律 (1)速度公式:_. (2)位移公式：_. (3)位移速度关系式：_.,vt=v0+at,3.匀变速直线运动的两个重要推论 (1)物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,还等于初末时刻速度矢量和的一半， 即： (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：s=s2-s1=s3-s2=sn-sn-1=aT2. 可以推广到sm-sn=(m-n)aT2.,4.初速度为零的匀加速直线运动的四个重要推论 (1)1T末、2T末、3T末瞬时速度比为： v1v2v3vn123n (2)1T内、2T内、3T内位移比为： s1s2s3sn122232n2 (3)第一个T内、第二个T内、第三个T内位移比为：ssssn135(2n-1) (4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间比为： t1t2t3tn1( )( )( ),5.对匀变速直线运动规律的说明 (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，一般规定初速度的方向为正方向，当v0=0时，一般以a的方向为正方向. (2)物体先做匀减速直线运动，速度减为零后又反向做匀加速直线运动，全程加速度不变，对这种情况可以将全程看做匀变速直线运动，应用基本公式求解. (3) 刹车类问题：可用“逆向思维”,一物体做匀减速直线运动，初速度大小为10 m/s，加速度大小为1 m/s2，则物体在停止运动前2 s内的平均速度大小为 A.0.5 m/s B.1 m/s C.5 m/s D.5.5 m/s,对点训练4,B,考点5 自由落体运动和竖直上抛运动,1.自由落体运动 (1)条件：物体只受_，从_开始下落. (2)运动性质：初速度v0=0,加速度为重力加速度g的 运动. (3)基本规律. 速度公式：vt=_. 位移公式：h=_. 速度位移关系式： =_.,重力,静止,匀加速直线,gt,2gh,2.竖直上抛运动规律 (1)运动特点：加速度为g，上升阶段做_运动，下降阶段做_运动. (2)基本规律(对称性) 速度公式：vt=_. 位移公式：h=_. 速度位移关系式： =_. 上升的最大高度：hm=_. 上升到最高点所用时间：t=_.,v0-gt,-2gh,匀减速直线,自由落体,1.竖直上抛运动的两种研究方法： (1)分段法：将全程分为两个阶段,即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段. (2)全程法：将全过程视为初速度为v0，加速度a=-g 的匀变速直线运动，必须注意物理量的矢量性.习惯上取v0的方向为正方向，则: v0时，物体正在上升；v0时，物体正在下降； h0时，物体在抛出点上方；h0时，物体在抛出点下方.,(双选)某物体以30 m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10 m/s2，5 s内物体的 A.路程为65 m B.位移大小为25 m，方向向上 C.速度改变量的大小为10 m/s D.平均速度大小为13 m/s，方向向上,对点训练5,A、B,【巩固训练1】(双选）升降机由静止开始以加速度a1匀加速上升2s，速度达到3 m/s，接着匀速上升10 s，最后再以加速度a2匀减速上升3 s才停下来，则 A.匀加速上升的加速度大小为1.5 m/s2 B.匀减速上升的加速度大小为1.5 m/s2 C.上升的总高度为37.5 m D.上升的总高度为32.5 m,【解析】选A、C. 由vt=at知 m/s2=1.5 m/s2，故A正 确；匀减速时 m/s2=1 m/s2，故B错误；升降机上升的 总高度s= t1+vtt2+ t3=(3+30+4.5) m=37.5 m，C正 确，D错误.,【巩固训练2】以36 km/h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2 s内的位移是6.25 m，则刹车后5s内的位移是多少？,【自主解答】设汽车的运动方向为正方向，初速度 v0=36 km/h=10 m/s 由位移公式s=v0t+ at2得： 第2 s内的位移： =v0(t2-t1)+ a( ) 即：6.25=10(2-1)+ a(4-1) 解得：a=-2.5 m/s2,设刹车后经过t s停止运动，则： 可见，刹车后5 s的时间内有1 s是静止的，故刹车后5 s内的位移为： s=v0t+ at2=104+ (-2.5)16 m =20 m 答案：20 m,【巩固训练3】(双选)在塔顶上将一物体竖直向上抛出，抛出点为A，物体上升的最大高度为20 m，不计空气阻力，设塔足够高，则物体位移大小为10 m时，物体通过的路程可能为 A.10 m B.20 m C.40 m D.50 m,【自主解答】选A、D.物体在塔顶上的A点 抛出，位移大小为10 m的位置有两处，如 图所示，一处在A点之上，另一处在A点之 下，在A点之上时，通过位移为10 m处又有 上升和下降两种过程，上升通过时，物体 的路程等于位移s1的大小，即s1=10 m；下落通过时，路程为2sm-s1=220 m-10 m=30 m，在A点之下时，通过的路程为2sm+s2=220 m+10 m=50 m.故A、D正确.,【拓展】求在【巩固2】中(1)物体抛出的初速度大小为多少? (2)若塔高H=60 m，求物体从抛出到落到地面的时间和速度大小 (g取10 m/s2).,【解析】(1)由位移公式得：0-v20=-2gsm 解得： m/s=20 m/s (2)由位移公式得： 解得：t=6 s 物体由最高点做自由落体运动，落地时的速度为v，则：v2=2g(H+sm),解得：v=40 m/s 答案：(1)20 m/s (2)6 s 40 m/s,知识结构图,