《2018届高三物理一轮复习 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 第2讲 匀变速直线运动规律课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018届高三物理一轮复习 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 第2讲 匀变速直线运动规律课件（91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 知识梳理 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 的运动 2 分类 匀加速直线运动 a与v方向 匀减速直线运动 a与v方向 相同 相反 加速度不变 2 匀变速直线运动的基本规律 直观解读 如图所示 汽车沿水平路面做匀变速直线运动 则 1 速度公式 2 位移公式 3 速度位移关系式 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 x
2、2 xn xn 1 可以推广到xm xn 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v1 v2 v3 vn aT2 m n aT2 1 2 3 n 1T内 2T内 3T内 位移的比为x1 x2 x3 xn 第一个T内 第二个T内 第三个T内 位移的比为x x x xn 通过连续相等的位移所用时间的比为t1 t2 t3 tn 知识点2自由落体运动和竖直上抛运动 12 22 32 n2 1 3 5 2n 1 1 自由落体运动 1 运动条件 2 运动性质 3 运动规律 速度公式 物体只受重力 由静止开始下落 初速度为零的匀加速直线运动 v gt 位移公式 速度位
3、移关系式 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 v2 2gh 匀减速直线 自由落体 2 基本规律 直观解读 如图所示 将一小球竖直上抛 则 速度公式 v 位移公式 h 速度位移关系式 上升的最大高度 H v0 gt 2gh 上升到最高点所用时间 t 易错辨析 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均匀增加的 4 匀加速直线运动1T末 2T末 3T末的瞬时速度之比为1 2 3 5 做自由落体运动的物体 下落的高度与时间成正比 6 竖直上抛运动的物体 上升阶段与下落阶段的加速度方
4、向相同 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 由v v0 at可知初速度为零的匀加速直线运动1T末 2T末 3T末的瞬时速度之比为1 2 3 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 上升阶段与下落阶段加速度方向相同 考点1匀变速直线运动规律的应用 核心要素精讲 1 解决运动学问题的基本思路 2 运动学公式中符号的规定 一般规定初速度的方向为正方向 与初
5、速度同向的物理量取正值 反向的物理量取负值 若v0 0 一般以a的方向为正方向 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 并注意分析各段的运动性质 各段交接处的速度往往是连接各段的纽带 应注意分析和利用 自思自悟 1 匀变速直线运动的基本公式是矢量式 还是标量式 应用时应注意什么 2 应用匀变速直线运动规律解题时 如何选择公式 高考命题探究 典例1 2017 银川模拟 一个小球从斜面顶端无初速下滑 接着又在水平面上做匀减速运动 直到停止 它共运动了10s 斜面长4m 在水平面上运动的距离为6m 求 世纪金榜导学号42722006 1 小球在运动过程中的最大速度 2 小球在斜
6、面和水平面上运动的加速度大小 解析 方法一 基本公式法 设小球在斜面上的加速度大小为a1 运动时间为t1 在水平面上的加速度大小为a2 运动时间为t2 则 由x v0t at2得 x1 x2 由最大速度相等得 vm a1t1 a2t2 t1 t2 10s 联立 解得 vm 2m s a1 0 5m s2 a2 0 33m s2方法二 平均速度法 设小球运动过程中的最大速度为vm 由即 t1 t2 10m 又有 t1 t2 10s解得 vm 2m s由a m s2 0 5m s2a2 m s2 0 33m s2答案 1 2m s 2 0 5m s20 33m s2 感悟提高 1 特点 本题属于求
7、解多过程运动问题 2 方法 解答本题可应用基本公式法和平均速度法两种方法 3 拓展 本题中 小球在斜面上运动的过程 前一半时间和后一半时间的位移之比为多少 小球在水平面上运动的过程 前一半位移和后一半位移所用时间之比为多少 解析 小球在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动 由x at2得 x1 a 2 x2 at2 a 2解得 x1 x2 1 3小球在水平面上做匀减速直线运动直至静止 可看作反方向初速度为零的匀加速直线运动 由x at2得 t 故后一半位移所用时间 t2 前一半位移所用时间 t1 解得 t1 t2 1 1答案 1 3 1 1 规律总结 求解多过程运动问题的4个技巧技巧1 由题意画
8、出物体在各阶段的运动示意图 直观呈现物体的运动过程 技巧2 明确物体在各阶段的运动性质 找出题目给定的已知量 待求量以及中间量 技巧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 技巧4 匀变速直线运动涉及的公式较多 各公式相互联系 大多数题目可以一题多解 解题时要开阔思路 通过分析 对比 根据已知条件和题目特点适当地拆分 组合运动过程 选取最简捷的解题方法 强化训练 1 2015 江苏高考 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
9、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 解析 选C 由题意知 该同学先加速后匀速 速度增大到2m s用时t1 1s 在加速时间内通过的位移x 1m t2 4s x2 vt2 8m 已过关卡2 t3 2s时间内x3 4m 关卡打开 t4 5s x4 vt4 10m 此时关卡关闭 距离关卡4还有1m 到达关卡4还需t5 s 小于2s 所以最先挡在面前的是关卡4 故C项正确 2 多选 2017 衡水模拟 做匀加速直线运动的质点先后经过A B C三点 AB BC 质点在AB段和BC段的平均速度分别为20m s 30m s 根据以上给出的条件
10、可以求出世纪金榜导学号42722007 A 质点在C点的瞬时速度B 质点的加速度C 质点在AC段的平均速度D 质点在AC段运动的时间 解析 选A C 设AB BC x 加速度为a 运动到A点的速度为vA 质点在AB段 BC段运动的时间分别为t1和t2 则有 20m s 30m s 质点在AC段的平均速度为 24m s 故选项C正确 根据匀变速直线运动规律某段时间内的平均速度等于这段时间初 末速度和的一半 即 则 24m s 故选项A正确 x vAt1 2x vA t1 t2 a t1 t2 2 经代入求解 无法求得a t1 t2 x的具体数值 故无法求解质点在AC段运动的时间t1 t2 质点的
11、加速度a 故选项B D错误 3 2017 龙岩模拟 我国不少省市ETC联网已经启动运行 ETC是电子不停车收费系统的简称 汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示 假设汽车以v1 12m s朝收费站沿直线行驶 如果过ETC通道 需要在距收费站中心线前d 10m处正好匀减速至v2 4m s 匀速通过中心线后 再匀加速至v1正常行驶 如果过人工收费通道 需要恰好在中心线处匀减速至零 经过t0 20s 缴费成功后 再启动汽车匀加速至v1正常行驶 设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1m s2 求 1 汽车过ETC通道时 从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小 2 汽车通过人工收费通道
12、应在离收费站中心线多远处开始减速 3 汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少 解析 1 过ETC通道时 减速的位移和加速的位移相等 则 x1 64m故总的位移 x总1 2x1 d 138m 2 过人工收费通道时 开始减速时距离中心线为x2 72m 3 过ETC通道的时间 t1 2 18 5s过人工收费通道的时间 t2 2 t0 44sx总2 2x2 144m二者的位移差 x x总2 x总1 6m在这段位移内汽车以正常行驶速度做匀速直线运动 则 t t2 t1 25s答案 1 138m 2 72m 3 25s 加固训练 如图所示 小滑块在较长的固定斜面顶端 以初速度v0 2m s
13、加速度a 2m s2沿斜面加速向下滑行 在到达斜面底端前1s内 滑块所滑过的距离为L 其中L为斜面长 求 滑块在斜面上滑行的时间t和斜面的长度L 解析 由题意知 a 2m s2 v0 2m s 设滑块从A到B的时间为t1 运动到B点的速度为v1 对AB段有 v1 v0 at1 v0t1 对BC段有 v1 1s a 1s 2 联立得t1 2s L 15m 滑块在斜面上滑行的时间为t2 t1 1s 3s 答案 3s15m 考点2解决匀变速直线运动问题常用的六种方法 核心要素精讲 高考命题探究 典例2 多选 2017 鞍山模拟 光滑斜面的长度为L 一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端 经历的时间
14、为t 则下列说法正确的是 世纪金榜导学号42722008 A 物体运动全过程中的平均速度是B 物体在时的瞬时速度是C 物体运动到斜面中点时瞬时速度是D 物体从顶点运动到斜面中点所需的时间是 思考探究 1 解答本题应用了哪些物理方法 提示 平均速度法和基本公式法 2 本题中 物体的加速度多大 物体滑到斜面底端时的速度多大 提示 由L at2得a 由L vt得v 解析 选A C D 物体在全过程中的平均速度v 故A正确 中间时刻的瞬时速度等于整个过程中的平均速度 等于 故B错误 设中点速度为v 则L at2 v2 2a at 2 联立解得v t 故C D正确 迁移训练 迁移1 比例法的应用一个物体
15、从静止开始做匀加速直线运动 它在第1s内与第2s内的位移之比为x1 x2 在走完第1m时与走完第2m时的速度之比为v1 v2 以下说法正确的是 A x1 x2 1 3 v1 v2 1 2B x1 x2 1 3 v1 v2 1 C x1 x2 1 4 v1 v2 1 2D x1 x2 1 4 v1 v2 1 解析 选B 对于初速度为零的匀加速直线运动 由x x x xn 1 3 5 2n 1 知x1 x2 1 3 由x at2知t1 t2 1 又因为v at可得v1 v2 1 B正确 迁移2 逆向思维法的应用如图所示 完全相同的三个木块并排固定在水平面上 一子弹以速度v水平射入 若子弹在木块中做
16、匀减速运动 且穿过第三块木块后速度恰好为零 则子弹依次射入每块木块时的速度比和穿过每块木块所用的时间比正确的是 A v1 v2 v3 3 2 1B v1 v2 v3 1 C t1 t2 t3 1 D t1 t2 t3 1 1 解析 选D 因为子弹做匀减速运动 且末速度为零 故可以看作反方向的匀加速直线运动来研究 初速度为零的匀加速直线运动中通过连续三段相等位移的时间之比为1 1 故所求时间之比为 1 1 选项C错误 D正确 由v2 2ax可得初速度为零的匀加速直线运动中的速度之比为1 则所求的速度之比为 1 故选项A B错误 迁移3 推论法的应用一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动 其中第8s内的位移比第5s内的位移多6m 则汽车的加速度为 A 1m s2B 2m s2C 3m s2D 4m s2 解析 选B 汽车做匀加速直线运动 第8s内的位移比第5s内的位移多6m 故x8 x5 3aT2 解得a m s2 B正确 迁移4 图象法的应用 多选 汽车由静止开始从A点沿直线ABC做直线运动 第4s末通过B点时关闭发动机 再经6s到达C点时停止 已知AC的长度为30m 则下列说法正确的是 A
