《世纪金榜·2016高考物理一轮配套课件：12 匀变速直线运动规律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《世纪金榜·2016高考物理一轮配套课件：12 匀变速直线运动规律（74页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2讲 匀变速直线运动规律,知识点1 匀变速直线运动及其公式 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 2.匀变速直线运动的基本规律： (1)速度公式：_。 (2)位移公式：_。 (3)速度位移关系式：_。,加速度,v=v0+at,3.匀变速直线运动的推论： (1)匀变速直线运动的两个重要推论。 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 =_=_。 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x=x2-x1=x3-x2=xn-xn-1=_。 可以推广到xm-xn=_。,aT2,(m-n)a
2、T2,(2)初速度为零的匀变速直线运动的四个推论。 1T末、2T末、3T末瞬时速度的比为 v1v2v3vn=_。 1T内、2T内、3T内位移的比为 x1x2x3xn=_。 第一个T内、第二个T内、第三个T内位移的比为 xxxxn=_。 通过连续相等的位移所用时间的比为 t1t2t3tn=_。,123n,122232n2,135(2n-1),知识点2 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_作用; 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。,重力,静止,匀加速直线,(3)基本规律。 速度公式：v=_; 位移公式：h=_; 速度位
3、移关系式：v2=_。,gt,2gh,2.竖直上抛运动： (1)运动特点：加速度为g,上升阶段做_运动,下降阶段 做_运动。,匀减速直线,自由落体,(2)基本规律。 速度公式：v=_; 位移公式：h=_; 速度位移关系式：v2- =_; 上升的最大高度：H=_; 上升到最高点所用时间：t=_。,v0-gt,-2gh,【思维诊断】 (1)匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动。( ) (2)匀变速直线运动是速度均匀变化的直线运动。( ) (3)匀加速直线运动的位移是随时间均匀增加的。( ) (4)一个铁钉和一团棉花同时从同一高度下落,两者同时落地。( ) (5)做自由落体运动的物体,下落的高度与
4、时间成正比。( ) (6)竖直上抛运动的物体,上升阶段与下落阶段的加速度方向相 反。( ),提示：(1)。匀变速直线运动是加速度不变的运动。 (2)。匀变速直线运动的速度是均匀变化的。 (3)。由x=v0t+ at2可知,匀加速直线运动的位移随时间是增加的,但不是均匀增加的。 (4)。铁钉和棉花下落的过程,由于铁钉所受空气阻力可以忽略,做自由落体运动,加速度为g;而棉花所受的阻力不能忽略,加速度小于g,故铁钉先落地。,(5)。由自由落体运动的位移公式h= gt2可知,做自由落体运动的物体,下落的高度与时间的平方成正比。 (6)。竖直上抛运动的物体只受重力作用,其加速度为重力加速度,上升阶段与下
5、落阶段加速度方向相同。,【小题快练】 1.某航母跑道长200m,飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s2,起飞需要的最低速度为50 m/s。那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为( ) A.5 m/s B.10 m/s C.15 m/s D.20 m/s 【解析】选B。设滑行前需要获得的最小初速度为v0,根据v2- =2ax,代入数据,解得v0=10m/s,B项正确。,2.汽车遇紧急情况刹车,经1.5s停止,刹车距离为9 m。若汽车刹车后做匀减速直线运动,则汽车停止前最后1 s的位移是( ) A.4.5 m B.4 m C.3 m D.2 m 【解析】选B。汽车刹车反过来可以
6、看作初速度为零的匀加速直线 运动,由x= at2,可得其加速度大小a=8m/s2;汽车停止前最后1s的 位移是x= at2=4m,B正确。,3.一个物体从静止开始做匀加速直线运动,它在第1s内与第2 s内的位移之比为x1x2,在走完第1m时与走完第2 m时的速度之比为v1v2。以下说法正确的是( ) A.x1x2=13,v1v2=1 B.x1x2=13,v1v2=12 C.x1x2=14,v1v2=1 D.x1x2=14,v1v2=12,【解析】选A。由xxxxn=135(2n-1)知 x1x2=13。由x= at2知t1t2=1 ,又v=at,可得v1v2=1 ,A正确。,4.(多选)物体从
7、离地面45m高处做自由落体运动(g取10m/s2),则下列选项中正确的是( ) A.物体运动3 s后落地 B.物体落地时的速度大小为30 m/s C.物体在落地前最后1 s内的位移为25 m D.物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s,【解析】选A、B、C。由h gt2得t 3 s，A正确；落地速 度vgt30 m/s，B正确；最后1 s内位移h C正确；全程的平均速度 15 m/s，D错误。,考点1 匀变速直线运动规律的应用 1.公式的矢量性：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,一般情况下,规定初速度的方向为正方向,与初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取
8、负值。当v0=0时,一般以a的方向为正方向。,2.逆向思维法：物体由某一速度匀减速到零的运动可以视为反向的初速度为零的匀加速直线运动。 3.多过程问题：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连接各段的纽带,应注意分析各段的运动性质。,【典例1】汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,见前方有障碍物立即刹车,刹车后加速度大小为5 m/s2,则汽车刹车后第2 s内的位移和刹车后5 s内的位移为( ) A.30 m,40 m B.30 m,37.5 m C.12.5 m,40 m D.12.5 m,37.5 m,【解题探究】 (1)请计算分析汽车的刹车时间t为多少? 提示
9、：,(2)根据已知条件和待求物理量选择的计算公式为_。 【解析】选C。汽车的刹车时间为t= =4 s，故汽车第5 s内 处于静止状态。则汽车刹车后1 s内的位移为x1=v0t1- =20 1 m- 512 m=17.5 m，前2 s内的位移x2=v0t2- =202 m 522 m=30 m，第2 s内的位移x2-x1=12.5 m；汽车刹车后 5 s内的位移即为刹车时间4 s内的总位移，x=v0t- at2=204 m 542 m=40 m，C正确。,【易错提醒】(1)第2s内的位移是第2个1s内的位移,不是2 s内的位移,否则易错选A。 (2)刹车类问题往往先判断刹车时间,再根据已知条件进
10、行相关计算,此题若直接计算刹车后5s内的位移,会导致错选D。,【典例2】(2015哈尔滨模拟)据报道,一儿童玩耍时不慎从45m高的阳台上无初速度掉下,在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现,该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底,准备接住儿童。已知管理人员到楼底的距离为18m,为确保能稳妥安全地接住儿童,管理人员将尽力节约时间,但又必须保证接住儿童时没有水平方向的冲击。不计空气阻力,将儿童和管理人员都看作质点,设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动,g取10 m/s2。,(1)管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底? (2)若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等,且最大
11、速度不超过9m/s,求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件?,【解题探究】 (1)管理人员的运动时间与儿童下落的时间应满足什么关系? 提示：管理人员的运动时间应小于等于儿童下落的时间。,(2)如果管理人员先匀加速接着匀减速奔跑到楼底,其最大速度是否会不超过9m/s?试分析管理人员的运动过程。 提示：假设管理人员先匀加速接着匀减速奔跑到楼底,奔跑过程中的 最大速度为v0,由运动学公式得 解得v0=2 =12m/svm=9m/s,故管理人员应先加速到vm=9m/s,再匀速,最后匀减速奔跑到楼底。,【解析】(1)儿童下落过程，由运动学公式得： 管理人员奔跑的时间tt0 对管理人员运动过程，由运动
12、学公式得：x= 联立各式并代入数据解得： 6 m/s,(2)假设管理人员先匀加速接着匀减速奔跑到楼底，奔跑过程中的 最大速度为v0，由运动学公式得： 解得：v0=2 =12 m/svm=9 m/s 故管理人员应先加速到vm=9 m/s，再匀速，最后匀减速奔跑到楼底。,设匀加速、匀速、匀减速过程的时间分别为t1、t2、t3，位移分别 为x1、x2、x3，由运动学公式得： x2=vmt2，vm=at1=at3 t1+t2+t3t0，x1+x2+x3=x 联立各式并代入数据得a9 m/s2 答案：(1)6 m/s (2)a9 m/s2,【总结提升】求解多阶段运动问题的三点注意 (1)准确选取研究对象
13、,根据题意画出物体在各阶段的运动示意图,直观呈现物体的运动过程。 (2)明确物体在各阶段的运动性质,找出题目给定的已知量、待求未知量以及中间量。 (3)合理选择运动学公式,列出物体在各阶段的运动方程,同时列出物体各阶段间的关联方程。,【变式训练】质量为m的“歼-10”飞机表演后返回某机场,降落在跑道上的减速过程简化为两个匀减速直线运动。飞机以速度v0着陆后立即打开减速阻力伞,加速度大小为a1,运动时间为t1;随后在无阻力伞情况下匀减速直至停下。在平直跑道上减速滑行总路程为x。求第二个减速阶段飞机运动的加速度大小和时间。,【解析】如图所示,A为飞机着陆点,AB、BC分别为两个匀减速运动过程,C点
14、停下。,A到B过程,由运动学规律有： x1=v0t1- ,vB=v0-a1t1 B到C过程,由运动学规律有： x2=vBt2- ,0=vB-a2t2 A到C过程有：x=x1+x2 联立解得：a2= t2= 答案：,【加固训练】我国某城市某交通路口绿灯即将结束时会持续闪烁3s,而后才会变成黄灯,再3秒黄灯提示后再转为红灯。(本题中的刹车过程均视为匀减速直线运动) (1)若某车在黄灯开始亮时刹车,要使车在黄灯亮的时间内停下来且刹车距离不得大于18m,该车刹车前的行驶速度不能超过多少? (2)若某车正以v0=15m/s的速度驶向路口,此时车距停车线的距离为L=48.75m,当驾驶员看到绿灯开始闪烁时
15、,经短暂考虑后开始刹车,该车在红灯刚亮时恰停在停车线以内。求该车驾驶员的允许的考虑时间。,【解析】(1)设在满足题设条件的情况下该车的最大行驶速度为v, 根据平均速度公式x= t,解得v=12m/s,(2)该车驾驶员的允许的反应时间最大值为t1,反应时间内车行驶的 距离为L0,L0=v0t1 从绿灯闪烁到红灯亮起的过程中,车做匀减速运动的时间：t2=6-t1 车在刹车过程中通过的位移为：x2= t2 绿灯开始闪烁时,该车距停车线距离为L,则：L=L0+x2 解得t1=0.5s 即该车驾驶员的考虑时间不能大于0.5s。 答案：(1)12m/s (2)不大于0.5 s,考点2 解决匀变速直线运动问题的六种方法,【典例3】如图所示,一长为l的长方体木块在 水平面上以加速度a做匀加速直线运动。先后 经过位置1、2,位置1、2之间有一定的距离,木块通过位置1、2所用时间分别为t1和t2。求： (1)木块经过位置1、位置2的平均速度大小。
