2019年高考物理总复习 第一章 直线运动 第2课时 匀变速直线运动规律课件 教科版.ppt

第2课时匀变速直线运动规律 基础回顾 核心探究 演练提升 基础回顾自主梳理 融会贯通 知识梳理 一 匀变速直线运动1 定义 沿着一条直线 且不变的运动 加速度 2 分类 同向 二 匀变速直线运动的规律1 速度 时间关系式 vt v0 at 反向 2 位移 时间关系式 位移 2ax 三 匀变速直线运动的推论1 两个重要推论 1 中间时刻速度 即物体在一段时间内的平均速度等于这段时间的瞬时速度 还等于初末时刻速度矢量和的 中间时刻 一半 2 位移差公式 x x2 x1 x3 x2 即任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量 可以推广到xm xn m n aT2 xn xn 1 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v1 v2 v3 vn 2 1T内 2T内 3T内 位移的比为x x x xn 1 2 3 n 12 22 32 n2 3 第一个T内 第二个T内 第三个T内 位移的比为x1 x2 x3 xn 1 3 5 2n 1 四 自由落体运动与竖直上抛运动 0 重力加速度g 匀减速 自由落体 g gt 2gh v0 gt 2gh 自主检测 1 思考判断 1 匀变速直线运动是加速度均匀变化的运动 2 匀加速直线运动的位移是均匀增大的 3 在匀变速直线运动中 中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度 4 做竖直上抛运动的物体 在上升过程中 速度的变化量的方向是向下的 5 竖直上抛运动的速度为负值时 位移也为负值 答案 1 2 3 4 5 2 一个做匀变速直线运动的质点 初速度为0 5m s 第9s内的位移比第5s内的位移多4m 则该质点的加速度 9s末的速度和质点在9s内通过的位移分别是 A a 1m s2 v9 9m s x9 40 5mB a 1m s2 v9 9m s x9 45mC a 1m s2 v9 9 5m s x9 45mD a 0 8m s2 v9 7 7m s x9 36 9m C 3 2018 河南郑州一中模拟 将一小球以初速度v从地面竖直上抛后 小球先后经过离地面高度为6m的位置历时4s 若要使时间缩短为2s 则初速度应 不计阻力 A 小于vB 等于vC 大于vD 无法确定 A 解析 小球第1次经过离地面高度为6m的位置后 先做竖直上抛运动 后做自由落体运动 初速度越大需要的时间越长 要想两次经过该点的时间缩短 需要减小上升的初速度 故A正确 核心探究分类探究 各个击破 考点一匀变速直线运动规律的理解与应用 1 规范解题流程 画过程分析图 判断运动性质 选取正方向 选用公式列方程 解方程并讨论 2 恰当选用公式 注意 除时间t外 x v0 vt a均为矢量 所以需要确定正方向 一般以v0的方向为正方向 3 两类特殊的匀减速直线运动 1 刹车类问题 其特点为匀减速到速度为零后即停止运动 加速度a突然消失 求解时要注意确定其实际运动时间 如果问题涉及最后阶段 到停止运动 的运动 可把该阶段看成反向的初速度为零 加速度不变的匀加速直线运动 2 双向运动类 如沿光滑斜面上滑的小球 到最高点后仍能以原加速度匀加速下滑 全过程加速度大小 方向均不变 求解时可对全过程列式 但必须注意x vt a等矢量的正负号及物理意义 典例1 2018 南京市金陵中学模拟 在国家免收7座及以下的小汽车的高速通行费期间 免费车辆通过收费站时在专用车道上可以不停车直接减速通过 假设收费站的前 后都是平直大道 小汽车过站的车速要求不超过vt 21 6km h 若某小汽车通过收费站 其未减速的车速为v0 108km h 制动加速度大小为a1 4m s2 试问 1 驾驶员应在距收费站至少多远处开始制动 2 假设车过站后驾驶员立即使车以a2 6m s2的加速度加速至原来的速度 则从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中 汽车运动的时间至少是多少 3 车因减速和加速过站而耽误的时间至少为多少 运动过程图示 2 小汽车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段 前后两段位移分别为x1和x2 时间为t1和t2 在减速阶段有vt v0 a1t1 得t1 6s 在加速阶段的初速度为vt 6m s 末速度为v0 30m s 则v0 vt a2t2 得t2 4s 所以加速和减速的总时间t t1 t2 10s 答案 1 108m 2 10s 3 4s 方法技巧解多过程问题的技巧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 1 画 分清各阶段运动过程 画出草图 2 找 找出交接处的速度 3 列 列出各运动阶段的运动方程 4 解 联立求解 算出结果 典例2 已知O A B C为同一直线上的四点 AB间的距离为l1 BC间的距离为l2 一物体自O点由静止出发 沿此直线做匀加速运动 依次经过A B C三点 已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等 求O与A的距离 多维训练 BC 2 导学号58826007 多物体多过程问题 甲 乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动 加速度方向一直不变 在第一段时间间隔内 两辆汽车的加速度大小不变 汽车乙的加速度大小是甲的两倍 在接下来的相同时间间隔内 汽车甲的加速度大小增大为原来的两倍 汽车乙的加速度大小减小为原来的一半 求甲 乙两车在这两段时间间隔内走过的总路程之比 考点二解决匀变速直线运动的几种方法 1 解决匀变速直线运动的几种方法 典例3 如图所示 一平直公路上有三个路标o m n 且om 3m mn 5m 一辆汽车在该路段做匀加速直线运动依次通过o m n三个路标 已知汽车在相邻两路标间的速度增加量相同 均为 v 2m s 则下列说法中正确的是 A 汽车在om段的平均速度大小为4m sB 汽车从m处运动到n处的时间为2sC 汽车在该路段行驶的加速度大小为2m s2D 汽车经过o处时的速度大小为1m s C 审题指导 典例4 2013 全国 卷 24 水平桌面上有两个玩具车A和B 两者用一轻质细橡皮筋相连 在橡皮筋上有一红色标记R 在初始时橡皮筋处于拉直状态 A B和R分别位于直角坐标系中的 0 2l 0 l 和 0 0 点 已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动 B平行于x轴朝x轴正向匀速运动 在两车此后运动的过程中 标记R在某时刻通过点 l l 假定橡皮筋的伸长是均匀的 求B运动速度的大小 多维训练 1 导学号58826008 比例法的应用 一汽车在平直公路上以15m s的速度做匀速直线运动 当发现前方发生事故时以3m s2的加速度紧急刹车 停在发生事故位置前 那么刹车过程中前2s内的位移与最后2s的位移的比值为 B 解析 汽车做匀减速直线运动到停止 由v at得运动时间为t 5s 利用逆向思维和连续相等时间间隔内位置之比为s1 s2 s3 s4 s5 1 3 5 7 9 所以 s4 s5 s1 s2 16 4 4 1 选项B正确 2 推论法的应用 2018 宁夏银川检测 一质点做匀加速直线运动时 速度变化 v时发生位移x1 紧接着速度变化同样的 v时发生位移x2 则该质点的加速度为 D 考点三自由落体运动和竖直上抛运动 1 解决自由落体运动问题的两点注意 1 自由落体运动是初速度为0 加速度为g的匀加速直线运动 可利用基本公式 比例关系及推论等解题 2 自由落体运动的中间某一段过程 应该用初速度不为零的匀加速直线运动规律解决 2 竖直上抛运动的特点 典例5 2018 山东济南调研 如图所示是一种较精确测量重力加速度g值的装置 下端装有弹射装置的足够长的真空玻璃直管竖直放置 使小球竖直向上弹出 在O点与弹簧分离 然后返回 在O点正上方选取一点P 利用仪器精确测得OP间的距离为H 从O点出发至返回O点的时间间隔为T1 小球两次经过P点的时间间隔为T2 求 1 重力加速度g 2 若O点距玻璃管底部的距离为L0 求玻璃管最小长度 运动过程图示 方法总结竖直上抛运动的两种处理方法 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v 0时 物体正在上升 v0时 物体在抛出点上方 h 0时 物体在抛出点下方 多维训练 1 自由落体运动规律的应用 一小石块从空中a点自由落下 先后经过b点和c点 不计空气阻力 经过b点时速度为v 经过c点时速度为3v 则ab段与ac段位移之比为 A 1 3B 1 5C 1 8D 1 9 D 2 导学号58826009 竖直上抛运动规律的应用 2018 安徽合肥第一中学月考 多选 某人站在20m的平台边缘 以20m s的初速度竖直上抛一石子 不计空气阻力 g 10m s2 则抛出后石子距离抛出点15m处的时间是 ABD 演练提升真题体验 强化提升 高考模拟 1 平均速度公式的应用 2016 上海卷 4 物体做匀加速直线运动 相继经过两段距离为16m的路程 第一段用时4s 第二段用时2s 则物体的加速度是 B 2 推论公式的应用 2018 山东师大附中模拟 一物体以初速度v0做匀减速运动 第1s内通过的位移为x1 4m 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 sB 加速度a的大小为1m s2C 位移x3的大小为0 25mD 位移x3内的平均速度大小为0 75m s C 3 导学号58826010 多过程问题 2015 江苏卷 5 如图所示 某 闯关游戏 的笔直通道上每隔8m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5s和2s 关卡刚放行时 一同学立即在关卡1处以加速度2m s2由静止加速到2m s 然后匀速向前 则最先挡住他前进的关卡是 A 关卡2B 关卡3C 关卡4D 关卡5 C 4 基本公式法的应用 2017 全国 卷 24 为提高冰球运动员的加速能力 教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1 s1 s0 处分别放置一个挡板和一面小旗 如图所示 训练时 让运动员和冰球都位于起跑线上 教练员将冰球以初速度v0击出 使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板 冰球被击出的同时 运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗 训练要求当冰球到达挡板时 运动员至少到达小旗处 假定运动员在滑行过程中做匀加速运动 冰球到达挡板时的速度为v1 重力加速度大小为g 求 1 冰球与冰面之间的动摩擦因数 2 满足训练要求的运动员的最小加速度 将 多个物体的运动 等效转化为 一个物体的运动 在运动学问题的解题过程中 若多个物体所参与的运动规律完全相同 可将多个物体的运动转换为一个物体的连续运动 解答过程将变得简单明了 拓展增分 示例 取一根长2m左右的细线 5个铁垫圈和一个金属盘 在线端系上第一个垫圈1 隔12cm再系一个垫圈2 以后垫圈之间的距离分别为36cm 60cm 84cm 如图所示 站在椅子上 向上提起线的上端 让线自由垂下 且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘 松手后开始计时 若不计空气阻力 则第2 3 4 5个垫圈 A 落到盘上的时间间隔越来越大B 落到盘上的时间间隔越来越小C 依次落到盘上的时间关系为1 2 3 4 C 解析 4个铁垫圈同时做自由落体运动 下降的位移之比为1 3 5 7 可以看成一个铁垫圈自由下落 经过位移之比为1 3 5 7 因为初速度为零的匀加速直线运动在相等时间内的位移之比为1 3 5 7 知各垫圈落到盘中的时间间隔相等 则各垫圈依次落到盘中的时间比为1 2 3 4 故C正确 A B D错误