《2016届高三物理大一轮复习第1章第2讲《匀变速直线运动的规律》(人教版)课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2016届高三物理大一轮复习第1章第2讲《匀变速直线运动的规律》(人教版)课件（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、. 一、匀变速直线运动 1.定义:物体在一条直线上且做加速度不变的运动。 2.分类:,二、匀变速直线运动的规律,注意匀变速直线运动的有关公式较多,应用时要根据具体问题灵活选 取,同时要注意每个公式的适用条件以及各个物理量正、负号的确定。,三、自由落体运动和竖直上抛运动,1.(1)匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动。() (2)匀变速直线运动的位移是均匀增加的。() (3)匀变速直线运动是加速度不变而速度均匀变化的直线运动。() (4)匀变速直线运动包括匀加速直线运动和匀减速直线运动。() (5)物体从高处下落就是自由落体运动。() (6)竖直上抛运动是匀变速直线运动。() (7)竖直上抛
2、运动上升至最高点的时间为。() 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7),2.(多选)A与B两个质点向同一方向运动,A做初速度为零的匀加速直线运动,B做匀速直线运动。开始计时时,A、B位于同一位置,则当它们再次位于同一位置时() A.两质点速度相等 B.A与B在这段时间内的平均速度相等 C.A的瞬时速度是B的2倍 D.A与B的位移相等 答案BCD由题意可知相遇时二者位移相同,所用的时间也相同,则平 均速度相同,再由=vB,知A的瞬时速度是B的2倍,选B、C、D。,3.汽车关闭发动机后做匀减速直线运动,当它运动了300 m时速度减为初始速度的一半,接着运动了20 s停下来,则汽车关闭发动机
3、后运动的总距离为() A.400 mB.500 mC.600 mD.650 m 答案A设汽车减速时的初速度是v0,加速度为a,则有 (v0/2)2-=2ax 0-v0/2=at 由以上两式可得: a=-0.5 m/s2 v0=20 m/s,由v2-=2ax总,得x总=400 m。,4.空降兵从飞机上跳伞时,为了保证安全着陆,着陆前最后阶段降落伞匀速下落的速度约为6 m/s。空降兵平时模拟训练时,经常从高台上跳下,则训练用高台的合适高度约为(g=10 m/s2)() A.0.5 mB.1.0 mC.1.8 mD.5.0 m 答案C根据运动学公式v2=2gh,得 h= m=1.8 m 可知C正确。
4、,5.从同一地点先后开出n辆汽车在平直的公路上排成直线行驶,各车均由静止出发先做加速度为a的匀加速直线运动,达到同一速度v后改做匀速直线运动,欲使n辆车都匀速行驶时彼此距离均为x,则各辆车依次启动的时间间隔为(不计汽车的大小)() A.B.C.D. 答案D设某辆车从静止开始做匀加速运动,经过时间t速度恰好达到v, 其前面一辆车运动时间为t+t,则x1=at2,x1+x=at2+vt。联立上述方程得 各辆车依次启动的时间间隔t=,故D项正确。,1.正、负号的规定 (1)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,我们规定初速度的方向为正方向,与初速度同向的物理量取
5、正值,反向的物理量取负值。 (2)公式中各矢量有时以绝对值的形式出现,此时要在此“绝对值”前加上正、负号表示此物理量;有时以物理量的符号形式出现,此时物理量符号中通常包含了正、负号。,重难一匀变速直线运动规律的理解和应用,2.公式x=aT2的拓展应用 (1)公式的适用条件 匀变速直线运动。 x为连续相等的时间间隔内的位移差。 (2)进一步的推论:xm-xn=(m-n)aT2 要注意此式的适用条件及m、n、T的含义 现举例说明: 一物体做匀变速直线运动,连续四段时间t1、t2、t3、t4内的位移分别为x1、x2、x3、x4,则: 若t1=t2=t3=t4=T,则x3-x1=x4-x2=2aT2。
6、,若t1=t2=t4=T,t3= T,则x3-x1x4-x22aT2。,典例1短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100 m和200 m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69 s和19.30 s。假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动。200 m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100 m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑100 m时最大速率的96%。求: (1)加速所用时间和达到的最大速率; (2)起跑后做匀加速运动的加速度。(结果保留两位小数),解析(1)设加速所用时间为t
7、(以s为单位),匀速运动的速度为v(以m/s为 单位),则有 vt+(9.69 s-0.15 s-t)v=100 m vt+(19.30 s-0.15 s-t)0.96v=200 m 由式得 t=1.29 s v=11.24 m/s (2)设加速度大小为a,则,a=8.71 m/s2 答案(1)1.29 s11.24 m/s(2)8.71 m/s2,1-1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加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲、
8、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。 答案57 解析设汽车甲在第一段时间间隔末(时刻t0)的速度为v,第一段时间间隔 内行驶的路程为s1,加速度为a,在第二段时间间隔内行驶的路程为s2。由运动学公式得 v=at0,s1=a s2=vt0+(2a) 设汽车乙在时刻t0的速度为v,在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为s1、s2。同样有 v=(2a)t0 s1=(2a) s2=vt0+a 设甲、乙两汽车行驶的总路程分别为s、s,则有 s=s1+s2,s=s1+s2 联立以上各式解得,甲、乙两汽车各自行驶的总路程之比为=,重难二两类典型的匀减速运动,注意公式v=v0+at和a= 经变形后相
9、同,但二式的含义不同,a= 是加速度的定义式,适用于所有变速运动,而v=v0+at仅适用于匀变速直线运动。,典例2一物体在与初速度方向相反的恒力作用下做匀减速直线运动,初速度为v0=20 m/s,加速度为a=-5 m/s2,求: (1)物体经多少秒后回到出发点? (2)由开始运动算起,求6 s末物体的速度。,解析由于物体做匀变速直线运动,故可以直接应用匀变速运动公式。以v0的方向为正方向。 (1)设经时间t回到出发点,此过程中位移x=0,代入公式x=v0t+at2,并将a=-5 m/s2,v0=20 m/s代入,得 t=-=- s=8 s。 (2)由公式v=v0+at知6 s末物体的速度 v=
10、v0+at=20 m/s+(-5)6 m/s=-10 m/s。 负号表示此时物体的速度方向与初速度方向相反。 答案(1)8 s(2)10 m/s,方向与初速度方向相反,2-1火车刹车过程中做匀减速直线运动。开始刹车后的第 1 s 内和第2 s内位移大小依次为9 m和7 m,则刹车后6 s内的位移是() A.20 mB.24 mC.25 mD.75 m 答案C 解析由x=-aT2知a=-2 m/s2,在第1 s内,由x1=v0t1+a得v0=10 m/s,汽车减 速时间t=-=5 s,则 6 s 内的位移应为运动 5 s 内的位移,x=t=25 m,C 正确。,1.竖直上抛运动的特点 (1)对称
11、性 如图所示,物体以速度v0竖直上抛,A、B为途中的任意两点,C为最高点,则时间的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tAB=tBA。 速度的对称性 物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等。 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。,重难三对竖直上抛运动的理解,(2)多解性 当物体经过抛出点上方某个位置(除最高点)时,可能处于上升阶段,也可能处于下降阶段,造成双解,在解决问题时要注意这个特点。 2.竖直上抛运动的两种处理方法,注意当物体先做匀减速直线运动,又反向做匀加速直线运动,且全程加速度恒
12、定时,其运动特点与竖直上抛运动相似。,典例3气球以10 m/s的速度匀速上升,当它上升到离地175 m的高处时,一重物从气球上掉落,则重物需要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多大?(取g=10 m/s2),解析解法一全程法 如图所示,重物在时间t内的位移h=-175 m,将h=-175 m,v0=10 m/s代入位移,公式h=v0t-gt2,解得:t=7 s或t=-5 s(舍去),所以重物落地速度为v=v0-gt=10 m/s- 107 m/s=-60 m/s 其中负号表示方向向下,与初速度方向相反。 解法二分段法 设重物离开气球后,经过t1时间上升到最高点,则 t1= s=1 s
13、 上升的最大高度h1= m=5 m 故重物离地面的最大高度为 H=h1+h=5 m+175 m=180 m,重物从最高处自由下落,落地时间和落地时速度的大小分别为 t2= s=6 s v=gt2=60 m/s 所以重物从气球上掉落至落地共历时t=t1+t2=7 s。 答案7 s60 m/s,3-1一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点A的时间间隔为tA,两次经过一个较高点B的时间间隔为tB。则A、B之间的距离为() A.B. C.D. 答案C 解析采取逆向思维法。物体从最高点自由下落到较高点B的时间为 tB,下落到较低点A的时间为tA,所以A、B之间的距离为h=hA-hB=g(tA)2
14、- g(tB)2=g(-)。,处理匀变速直线运动的一般方法,注意(1)匀变速直线运动涉及v0、v、a、x、t五个物理量,其中只有t是标量,其余都是矢量。通过取初速度v0的方向为正方向,其余的各量依据其与v0的方向相同或相反分别用正、负号表示。如果某个矢量是待求的,就假设为正,最后根据结果的正、负确定实际方向。 (2)在任何一个运动过程中,已知五个物理量中的三个物理量,另外两个物理量就可以求出。,典例有一质点在连续12 s内做匀加速直线运动,在第一个4 s内位移为24m,在最后4 s内位移为56 m,求质点的加速度。 解析解法一:运用运动学基本公式求解 根据x=v0t+at2,有 24=v04+
15、a42 56=v14+a42 又由v=v0+at,有v1=v0+a8 以上三式联立可解得a=1 m/s2。 解法二:利用平均速度公式求解,由于已知量有x及t,平均速度可求,故想到利用平均速度公式=,第一个4 s内平均速度等于中间时刻即第2 s时的速度,v2= m/s=6 m/s, 最后4 s内平均速度等于中间时刻即第10 s时的速度, v10= m/s=14 m/s 所以a= m/s2=1 m/s2。 解法三:利用x=aT2求解 本题出现了三个连续相等时间间隔(4 s),故想到选用公式x=aT2,x2-x1=aT2,x3-x2=aT2, 所以x3-x1=2aT2,a= m/s2=1 m/s2。,答案1 m/s2,方法归纳 一道题可能有多种不同的解题方法,但采用不同的方法,繁简程度不同,因此在处理问题时,要分析题目特点,判断利用哪种方法更合适。,针对训练(多选)给滑块一初速度v0,使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为,当滑块速度大小减为时,所用时间可能是() A.B.C.D. 答案BC 解析当滑块速度大小减为时,其方向可能与初速度方向相同,也可能 与初速度方向相反,因此要考虑两种情况,即v=或v=-,代入公式t= 得,t=或t=,故选B、C。,
