高考物理二轮复习 专题1 直线运动课件.ppt

1 专题1直线运动 考点1匀变速直线运动规律 考点2匀变速直线运动图像 考点3自由落体与竖直上抛运动 考点4匀变速直线运动规律的综合应用 考点5追及和相遇问题 2 1 描述物体运动的基本概念描述物体运动的基本概念有 质点 参考系 时间 路程和位移 速率和速度 加速度等 其中位移 速度和加速度是矢量 1 速度是表示位移变化快慢的物理量 位移大速度不一定大 位移为零 速度不一定为零 当物体做直线运动时 只要速度的方向不变 不管速度大小怎样变化 位移的大小都增加 2 加速度是表示速度变化快慢的物理量 速度为零时 加速度不一定为零 只要加速度与速度的方向一致 不管加速度大小怎样变化 速度都增大 反之 只要加速度与速度的方向相反 不管加速度大小怎样变化 速度都减小 考点1匀变速直线运动规律 3 平均速度 平均速率 瞬时速度 考点1匀变速直线运动规律 3 2 匀变速直线运动规律与推论 1 匀变速直线运动的三个基本公式 2 匀变速直线运动中两个常用的推论 纸带推论 考点1匀变速直线运动规律 4 3 初速度为零的匀加速直线运动的推论 考点1匀变速直线运动规律 5 考法1匀变速直线运动规律的应用 应用匀变速直线运动规律求解运动问题是高考的重点内容之一本考点更多会综合牛顿运动定律在应用的问题当中考查 方法1基本公式的应用重点描述匀变速直线运动规律有三个基本公式 涉及五个物理量 初速度v0 末速度v 加速度a 运动时间t和位移x 如下表 考点1匀变速直线运动规律 6 1 解题时主要运用位移公式或位移与速度关系式 应根据题目的已知量和未知量 选择适当的公式进行计算 考点1匀变速直线运动规律 7 2 v v0 at描述速度与时间的关系 用于计算初 末速度和加速度等 辅助求解时间公式或位移公式中的未知量 初 末速度或加速度或运动时间 这一步常常是解决问题的关键 是方程组中不可缺少的一个方程 考点1匀变速直线运动规律 8 方法2中间时刻速度公式应用重点在匀变速运动中 任一时间段t中间时刻的瞬时速度等于这段时间t内的平均速度 即 利用本公式求位移 时间甚至加速度时更为方便迅速 考点1匀变速直线运动规律 9 考点1匀变速直线运动规律 10 方法3推论 位移差公式应用难点匀变速直线运动中 在连续相等的时间T内的位移之差为一恒量 即 x xn 1 xn aT2 在一般的匀变速直线运动问题中 若已知条件中出现相等的时间间隔问题 应优先考虑用 x aT2求解 考点1匀变速直线运动规律 11 方法4初速度为零的匀加速直线运动中的比例规律应用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比例关系求解 往往能达到事半功倍的效果 初速度为零的匀加速直线运动过程满足下列比例关系 1 1t末 2t末 3t末 nt末的瞬时速度之比为v1 v2 v3 vn 1 2 3 n 考点1匀变速直线运动规律 12 2 前1t 前2t 前3t 前nt时间内的位移之比为x1 x2 x3 xn 1 4 9 n2 注意是零点起的不同时间内的位移之比 3 第一个t内 第二个t内 第三个t内 第N个连续相等时间t内的位移之比为x x x xN 1 3 5 2N 1 注意是相等时间内的位移之比 考点1匀变速直线运动规律 13 4 通过x 2x 3x nx位移所用的时间之比为t1 t2 t3 tn 1 5 通过第一个x 第二个x 第三个x 第N个x 即通过连续相等位移所用时间之比为t t t tN 考点1匀变速直线运动规律 14 考点1匀变速直线运动规律 15 考点1匀变速直线运动规律 16 方法5应用运动图像分析运动问题直线运动的v t图像 图线与时间轴所围面积表示位移 斜率表示加速度 通过v t图像可以巧妙地将复杂的物理问题转化为数学问题 可以避开复杂的计算 尤其是应用图像进行定性分析 可快速解决运动时间 速度 加速度和位移等问题 考点1匀变速直线运动规律 17 考点1匀变速直线运动规律 返回专题首页 18 19 考点2匀变速直线运动图像 1 描述物体运动的基本概念描述物体运动的基本概念有 质点 参考系 时间 路程和位移 速率和速度 加速度等 其中位移 速度和加速度是矢量 注意理解 1 速度是表示位移变化快慢的物理量 位移大速度不一定大 位移为零 速度不一定为零 当物体做直线运动时 只要速度的方向不变 不管速度大小怎样变化 位移的大小都增加 2 加速度是表示速度变化快慢的物理量 速度为零时 加速度不一定为零 只要加速度与速度的方向一致 不管加速度大小怎样变化 速度都增大 反之 只要加速度与速度的方向相反 不管加速度大小怎样变化 速度都减小 20 3 平均速度 平均速率 瞬时速度 21 2 匀变速直线运动规律与推论 1 匀变速直线运动的三个基本公式 速度与时间的关系 v v0 at 位移与时间的关系 位移与速度的关系 2 匀变速直线运动中两个常用的推论 纸带推论 22 3 初速度为零的匀加速直线运动的推论 23 考法2根据图像分析物体的运动情况 1 单个物体的运动图像的分析已知单个物体的运动图像 求解或判断物体的位移 路程 平均速度 加速度等 同学们除需要掌握x t图像和v t图像的意义 基本性质外 还需要特别注意下列应用要点 考点2匀变速直线运动图像 24 考点2匀变速直线运动图像 25 考点2匀变速直线运动图像 26 2 两个物体运动图像的分析已知两个物体的运动图像 进行两个物体运动状态的比较 包括运动性质 位移大小 速度大小或方向 相遇点或距离等 举例如下 考点2匀变速直线运动图像 27 考法3根据题设情景判断或作出物体的运动图像 这类考法往往有两种形式 一是给出物体的初始条件和受力条件 要求考生判断或作出运动图像 通常出现在选择题中 二是直接给出某一物理量 非速度 如力 加速度等 随时间变化的图像关系 要求考生据此解答相关问题 其本质是将这些非速度的图像关系转化成速度 时间关系 再进一步解答 应对本考法的关键是如何从已知中分析出物体运动的特征 是匀加速还是匀减速 起始时刻是怎样的状态 怎样的变化趋势 1 首先根据题目中所给的运动条件或运动图像 分析判断清楚运动物体在某一时间段内变化规律 这时难点是判断加速度的变化 是恒定还是变化 是如何变化的 加速度变化决定了速度图像的斜率变化趋势 加速度变小 速度图像的斜率将减小 加速度变大 速度图像的斜率将增大 考点2匀变速直线运动图像 28 2 判断物体起始时刻的物理状态 即不同图像的起点 例如初始时刻的位置 初始时刻的速度等 3 根据初始状态及分析出的物体运动规律或已知图像与所求图像间的关系 判断或作出所求图像 考点2匀变速直线运动图像 返回专题首页 29 考点3自由落体与竖直上抛运动 30 考点3自由落体与竖直上抛运动 考法4自由落体运动 自由落体运动是特殊的初速度为零的匀加速直线运动 对它的考查以基本运动公式的推论为主 相关知识可参见考点1 自身有长度物体的落体运动考查较少 这类物体不是质点 但可以盯住物体上某个点 根据其运动过程的始末位置划分运动阶段 此类物体有长链条 长木棒等 自由落体运动与竖直上抛运动都是加速度为g的匀变速直线运动 经常一起进行综合考查 31 考点3自由落体与竖直上抛运动 32 考法5竖直上抛运动问题的基本解决方法 竖直上抛运动问题考查的主要是基本应用 即用分段法或全程法来处理问题 1 分段法处理竖直上抛运动 要求路程或上升最大高度时一般用分段法 1 上升过程 匀减速直线运动 加速度为重力加速度g 方向竖直向下 取初速度v0方向为正方向 a g 当物体上升到最高点时v 0 2 下降过程 自由落体运动 加速度为重力加速度g 方向竖直向下 若抛出点高于地面 下落位移可能大于上升高度 考点3自由落体与竖直上抛运动 33 3 上升与下降中的对称性问题竖直上抛运动的上升和下降 落回至原处 两个过程的时间 位移和速度都具有对称性 时间对称指上升和下降过程中经过同一段高度所用的时间相等 如图中A点为抛出点 C点为最高点 tBC tCB tAB tBA 位移对称指上升和下降过程中经过同一位置的位移大小相等 方向相同 速度对称指上升和下降过程中经过同一位置的速度大小相等 方向相反 考点3自由落体与竖直上抛运动 34 2 全程法 1 将上升和下降过程统一看成是初速度v0向上 加速度g向下的匀变速直线运动 v v0 gt 2 一般以竖直向上为正方向 若v 0 则物体在上升 v0 物体在抛出点上方 h 0 物体在抛出点下方 在应用全程法求解时 特别注意位移的正负 即h 0的情况 考法6抛出多个物体问题 1 连续上抛物体问题这类问题可以简化为把同一小球在不同时刻的位置状态用许多不同的小球展示出来 一般来说各球都是间隔相同的时间抛出的 各个小球的位移 速度 加速度 所用时间等物理量和相同情况下抛出一个小球运动到该位置时的这些物理量是相同的 计算这些物理量时可以用分段法 也可以用全程法 35 考点3自由落体与竖直上抛运动 36 2 空中相遇问题对于两个 或多个 以不同的初速度在同一直线上做竖直上抛运动的物体的相遇问题 其实质就是一个追及问题 相遇的位置有可能出现在上升阶段 也有可能出现在下降阶段 这取决于两个物体抛出时的初速度大小 两个物体抛出点的高度差及抛出的时间间隔 这类问题一般考查相遇时间 相遇时的位移或根据相遇要求判断范围 1 相遇问题的基本分析方法 根据两物体的运动性质 列出两物体的运动位移方程 找出两个物体运动的时间之间的关系 利用两个物体相遇时必须处于同一位置 找出两个物体位移之间的关系 联立方程求解 考点3自由落体与竖直上抛运动 37 2 巧选参考系法两个物体 无论是竖直上抛运动还是自由落体运动 物体的加速度均为g 因此可以取其中一个物体为参考系 另一个物体相对它来说 是做匀速直线运动 这在解决同时开始运动的物体相遇问题时尤为简便 3 图像法在解题时 分别画出要求解的相遇物体的位移图像或者速度图像 根据图像的特点判断物体的相遇情况 考点3自由落体与竖直上抛运动 38 考点3自由落体与竖直上抛运动 39 考点4匀变速直线运动规律的综合应用 匀变速直线运动和匀速直线运动都是理想化的模型 通常以实际生活中的运动为载体 考法7分析实际运动 建立运动模型 物理模型题中常设置某种新情景 提出新问题或介绍现实生活中的一个具体现象或过程 要求通过阅读题干材料去甄别筛选有用的物理信息 弄清题给信息的诸多因素中起主要作用的因素 忽略次要因素 从而简化问题 然后 寻找物理规律与已有信息的联系 将新情景中复杂的物理现象和过程转化成为理想 熟悉的物理模型 最后 根据给出条件和需要求解的物理量 按常规问题的求解方法列方程求解 40 考法8程序法分析物体的复合运动 较复杂的运动往往是多个物体 多个运动过程的组合 一般包括单一质点的多个关联运动过程 多个 多为两个 的关联运动 对此类综合运动过程 要运用程序法 分析横向纵向联系 1 画运动过程示意图 将运动过程描述形象化 具体化 2 找纵向关系 即分析每个物体的运动过程 分几个阶段 确定各阶段的运动性质 对应的运动规律 特别关注衔接点的状态 及各段物理量间的关系 3 看横向联系 即找不同研究对象之间在其对应过程上的联系 4 针对不同物体的不同阶段 及相互之间的关联关系 列方程 求解 考点4匀变速直线运动规律的综合应用 41 考点4匀变速直线运动规律的综合应用 返回专题首页 42 考点5追及和相遇问题 追及和相遇问题是匀变速直线运动规律的典型应用 此类问题的实质是分析讨论两物体在相同 或不同时间 内能否到达空间相同的位置 两物体在同一条直线上运动 当两者的速度发生变化 两物体间的距离发生变化 当速度相等时 可能出现最大距离 最小距离或者距离为零的情况 解答此类问题的关键条件是 两物体能否同时达到空间某位置 43 这类问题根据考查情况 主要分为两种 追及问题 避免相撞问题 考法9追及问题 速度小者追速度大者 设前面物体的速度为v1 后面物体的速度为v2 设t 0时 两物体之间的距离为x0 t0时刻两物体速度相等 其物理过程及分析如下 1 t t0之前 两个物体间的距离增大 当t t0时 两者有最大距离 t t0之后 两者之间距离减小 2 若两者位移相等时 则追上 这种情况能追上且只能相遇一次 考点5追及和相遇问题 44 考法10避碰问题 速度大者减速追速度小者 避免碰撞问题是追及问题的一种特殊情形 具有实际意义 如汽车紧急刹车避让危险等 这种问题的临界条件是两个物体具有相同的位置坐标时 两者的速度相等 或速度为零 此时刚好不相碰 这类题目的设定是 速度大者发现速度小者在前 考查避免碰撞的条件 或者考查相遇几次 考点5追及和相遇问题 45 设前面物体的速度为v1 后面物体的速度为v2 设t 0时两物体之间的距离为x0 t0时刻两车速度相等 其物理过程及分析如下 1 开始追及时 后面物体与前面物体间的距离在减小 2 当两物体速度相等时 即t t0时刻 后面物体因速度大而比前面物体多运动的位移为 x 此时要分类讨论以下情况 考点5追及和相遇问题 46 考点5追及和相遇问题