2019年高考物理一轮复习 第02讲 匀变速直线运动（讲）.doc

第一章 直线运动1直线运动的有关概念、规律是本章的重点，匀变速直线运动规律的应用及vt图象是本章的难点。2注意本章内容与生活实例的结合，通过对这些实例的分析、物理情境的构建、物理过程的认识，建立起物理模型，再运用相应的规律处理实际问题。3本章规律较多，同一试题往往可以从不同角度分析，得到正确答案，多练习一题多解，对熟练运用公式有很大帮助。第02讲 匀变速直线运动1.掌握匀变速直线运动的速度公式、位移公式及速度位移公式，并能熟练应用.2.掌握并能应用匀变速直线运动的几个推论：平均速度公式、xaT2及初速度为零的匀加速直线运动的比例关系式一、匀变速直线运动的规律1 变速直线运动(1)定义：沿着一条直线运动，且加速度不变的运动(2)分类匀加速直线运动，a与v0方向同向匀减速直线运动，a与v0方向反向2 变速直线运动的规律(1)速度公式：vv0at.(2)位移公式：xv0tat2.(3)位移速度关系式：v2v2ax.二、匀变速直线运动的推论1 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：xx2x1x3x2xnxn1aT2.2 速度为零的匀变速直线运动的四个重要推论(1)1T末、2T末、3T末、瞬时速度的比为：v1v2v3vn123n(2)1T内、2T内、3T内位移的比为：x1x2x3xn122232n2(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内位移的比为：xxxxn135(2n1)(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为：t1t2t3tn1(1)()()三、自由落体运动和竖直上抛运动1 由落体运动(1)条件：物体只受重力，从静止开始下落(2)运动性质：初速度v00，加速度为重力加速度g的匀加速直线运动(3)基本规律速度公式：vgt.位移公式：hgt2.速度位移关系式：v22gh.2 直上抛运动(1)运动特点：加速度为g，上升阶段做匀减速直线运动，下降阶段做自由落体运动(2)基本规律速度公式：vv0gt.位移公式：hv0tgt2.速度位移关系式：v2v2gh.上升的最大高度：.上升到最高点所用时间：.考点一匀变速直线运动规律的应用重点归纳1 速度时间公式vv0at、位移时间公式、位移速度公式v2v2ax，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基石2 三个公式中的物理量x、a、v0、v均为矢量(三个公式称为矢量式)，在应用时，一般以初速度方向为正方向，凡是与v0方向相同的x、a、v均为正值，反之为负值当v00时，一般以a的方向为正方向这样就可将矢量运算转化为代数运算，使问题简化3 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典型案例一个做匀加速直线运动的物体先后经过AB两点的速度分别为v1和v2，则下列结论中不正确的有（）A. 物体经过AB位移中点的速度大小为B. 物体经过AB位移中点的速度大小为C. 物体通过AB这段位移的平均速度为D. 物体通过AB这段位移所用的中间时刻的速度为【答案】 A点睛：根据匀变速直线运动的平均速度推论求出AB段平均速度以及中间时刻的瞬时速度根据速度位移公式，联立方程组求出中点位置的瞬时速度针对练习1如图所示，一滑块以5m/s的速度从固定斜面底端O点冲上斜面，经时间t1到达A点时的速度为3m/s，再经时间t2到达B点时的速度为0，下列说法正确的是( )A. O、A间的距离与A、B间的距离之比为5:3B. O、A间的距离与A、B间的距离之比为3:5C. t1与t2之比为2:3D. t1与t2之比为3:2【答案】 C【解析】设加速度为a，则：；解得，选项AB错误；; ，则 ，选项C正确，D错误；故选C.针对练习2一质量为m=2kg的小球沿倾角为=30的足够长的斜面由静止开始匀加速滚下，途中依次经过A、B、C 三点已知AB=BC=12m，由A到B和B到C经历的时间分别为=4s，=2s，则下列说法正确的是(g=10m/s)A. 小球的加速度大小为4m/sB. 小球经过B点重力的瞬时功率为100WC. A点与出发点的距离为0.5mD. 小球由静止到C点过程中重力的平均功率为70W【答案】 C故选：C考点二解决匀变速直线运动的常用方法重点归纳1 一般公式法一般公式法指速度公式、位移公式及推论三式它们均是矢量式，使用时要注意方向性2 平均速度法定义式对任何性质的运动都适用，而只适用于匀变速直线运动3 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4 逆向思维法如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动5 推论法利用xaT2：其推广式xmxn(mn)aT2，对于纸带类问题用这种方法尤为快捷6 图象法利用vt图可以求出某段时间内位移的大小；追及问题；用xt图象可求出任意时间内的平均速度等典型案例一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，已知在运动过程的某2s内经过相距27m的A 、B两点，汽车经过B点时的速度为15m/ s 求：（1） 汽车经过A 点时的速度？（2） 汽车的加速度？（3） A 点与出发点间的距离？（4） 汽车从出发点到A 点的平均速度？【答案】 （1）12m/s （2）a= 1.5m/s2 （3）48m（4）6m/s【解析】（1）根据平均速度的推论有： ，点睛：解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用，有时运用推论求解会使问题更加简捷。针对练习1飞机着陆后做匀变速直线运动，10s内前进了450m，此时速度减为着陆时速度的一半，试求：（1）飞机着陆时的速度；（2）飞机着陆后30s距着陆点多远。【答案】 （1）（2）则飞机着陆后距着陆点的距离： ，即飞机着陆后时距着陆点。点睛：本题考查了匀变速直线运动中平均速度公式和运动公式的应用，要注意最后一问要先判断出飞机停止的时间，本题也可以用速度和位移关系的公式来进行求解。针对练习2汽车刹车后开始做匀减速运动，第内和第内的位移分别为和，那么从末开始，汽车还能继续向前滑行的最大距离是（ ）A. B. C. D. 【答案】 C【解析】汽车做匀变速直线运动，可根据，代入数据可得加速度大小为1m/s2，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知t=1.5s时瞬时速度：，t=2s时瞬时速度为：，故后滑行距离为：，故C正确，ABD错误.考点三自由落体运动和竖直上抛运动重点归纳1自由落体运动实质：初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动2 竖直上抛运动的研究方法竖直上抛运动的实质是加速度恒为g的匀变速运动，处理时可采用两种方法：(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降过程的自由落体阶段(2)全程法：将全过程视为初速度为v0、加速度为ag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，物体在抛出点上方；h0时，物体在抛出点下方3. 竖直上抛运动的对称性如图所示，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(1)时间对称性：物体上升过程中从AC所用时间tAC和下降过程中从CA所用时间tCA相等，同理tABtBA.(2)速度对称性：物体上升过程经过A点与下降过程经过A点的速度大小相等 (3)能量的对称性：物体从AB和从BA重力势能变化量的大小相等，均等于mghAB.典型案例如图所示，A、B两个小球在同一高度处紧挨在一起，两球用长为L=1m的轻绳连接，由静止释放A球，0.2s后再释放B球，当A球刚好要落地时，轻绳刚好要拉直，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2求：（1）A球下落的时间和两球开始时离地面的高度；（2）若开始时给A球一个竖直向下的初速度，同时由静止释放B球，结果还是在当A球刚好要落地时，轻绳刚好要拉直，则A球抛出的初速度多大？【答案】 （1）0.6s 1.8m（2）25m/s【解析】（1）设，从A球开始运动到刚好要落地的时间为，则A球下落的高度为： B球下落的高度为： 有题意可知： 解得： ， ；因此A球抛出时的初速度： 。点睛：本题主要考查了物体做自由落体运动的位移时间公式，明确两物体间的位移关系即可判断。针对练习1在离地面足够高的地方以20m/s的初速度竖直上抛一小球，不计空气阻力，经过一段时间后，小球速度大小变为10m/s。此时（ ）A. 小球的位移方向一定向上 B. 小球的位移方向一定向下C. 小球的速度方向一定向上 D. 小球的速度方向一定向下【答案】 A【解析】根据对称性可知，小球返回抛出点时速度是20m/s，所以小球速度大小变为10m/s的位置一定在抛出点的上方，位移方向一定向上，故A正确，B错误。竖直上抛运动是一种往复运动，上升和下降经过同一点位移相同，则小球的速度可能向上，也可能向下，故CD错误。故选A。点睛：要知道竖直上抛运动可以分成上升和下降两个过程分段研究，两个过程有对称性也可以看成一种有往复的匀减速直线运动进行处理针对练习2屋檐每隔相同时间滴下一滴水，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1 m的窗子的上、下沿，如图所示，不计空气阻力。求此屋檐离地面的高度及滴水的时间间隔。（g取10 m/s2）【答案】 3.2 m 0.2 s【解析】设滴水的时间间隔为T，知窗子的高度等于自由下落3T内的位移减去2T内的位移根据自由落体运动的位移时间公式求出滴水的时间间隔；通过滴水的时间间隔，可以知道一滴水下落到地面的时间，屋檐离地面的高度为点睛：本题考查了自由落体运动，结合初速度为零可以求解本题待求量。