《2013届广东物理第一轮复习第一章第2单元匀变速直线运动及其应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013届广东物理第一轮复习第一章第2单元匀变速直线运动及其应用（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 2 单元匀变速直线运动及其应用，自由落体运动规律命题趋势：本单元是历年高考必考内容，近年来高考对本单元知识考查的重点是匀变速 直线运动的规律，主要考查公式的运用和研究匀变速直线运动的实验，对本单元知识的考 查较多的是与牛顿运动定律、电场中带电粒子的运动等知识结合起来考查，命题的趋势注 重实际应用。 知识梳理： 一、匀变速直线运动1定义：在任意相等的时间内，速度的变化相等的直线运动叫做匀变速直线运动2特点：a恒量3公式：vtv0atsv0t at2vtt at2vt2v022ass t(1)以上四个公式中共有五个物理量：s、t、a、v0、vt这五个物理量中只有三个是独 立的，可以任意选定只要
2、其中的三个物理量确定，则另外两个就唯一确定了每个公式 中只有其中的四个物理量，当已知某三个而要求另一个时，往往选定一个公式就可以 了如果两个匀变速直线运动中有三个物理量对应相等，那么另外的两个物理量也一定对 应相等 (2)以上五个物理量中，除时间 t 外，s、v0、vt、a 均为矢量一般以 v0 的方向为正方 向，以 t0 时刻的位移为零，这时 s、vt 和 a 的正负就都有了确定的物理意义(3)以上各式仅适用于匀变速直线运动，包括有往返的情况对于有往返过程的匀变速 直线运动问题，可以分阶段分析如竖直上抛运动，可以分为竖直向上的匀减速直线运动 和 竖直向下的自由落体运动也可全程是加速度向下的匀
3、减速直线运动。 (5)特别注意汽车、飞机等机械设备做减速运动(刹车)速度等于零后不会反向运动如 汽车刹车时 5 秒末停下，则 5 秒末以后的位移都等于 5 秒内的位移 二、匀变速直线运动的重要推论1做匀变速直线运动的物体，在任意两个连续相等的时间内的位移之差为恒量， 即：ssi1siaT2恒量，可以推广到：smsn(mn)aT 22做匀变速直线运动的物体，在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，即： .3某段位移中间位置的瞬时速度为： .可以证明，无论是匀加速还是匀减速，都有 考点三自由落体运动的规律及应用 1自由落体运动1 21 20 2t vv2tvv0 2t vv2sv22
4、 0t+ 2vv22ts vv(1)定义：物体仅在重力作用下从静止开始下落的运动 (2)实质：初速度为零的匀加速直线运动2自由落体运动的加速度(重力加速度) (1)特点：在同一地点，一切物体做自由落体运动中的加速度都相同，这个加速度叫重力加速度，用 g 表示 (2)大小：在地球表面上不同的地方，重力加速度的大小是不同的，它随纬度的升高而 增大，随海拔的升高而减小无特殊说明，g 一般取 9.8m/s2；粗略计算时，g 可取 10m/s2. (3)方向：竖直向下3自由落体运动的规律 (1)vtgt，h1/2gt2 v022gh例 1 “10 米折返跑”的成绩反应了人体的灵敏素质如图 92 所示，测
5、定时，在平直 跑道上，受试者以站立式起跑姿势站在起点终点线前，当听到“跑”的口令后，全力跑向正 前方 10 米处的折返线，测试员同时开始计时受试者到达折返线处时，用手触摸折返线处 的物体(如木箱)，再转身跑向起点终点线，当胸部到达起点终点线的垂直面时，测试员停 表，所用时间即为“10 米折返跑”的成绩设受试者起跑的加速度为 4 m/s2，运动过程中最 大速度为 4 m/s，快到达折返线处时需减速到零，减速的加速度大小为 8 m/s2，返回时达到 最大速度后不需减速，保持最大速度冲线忽略触摸时身体与折返线的间距，则该受试者 “10 米折返跑”的成绩为多少秒？图 92【解析】对于受试者，由起点终点
6、线向折返线运动的过程中加速阶段：t1 1 s，s1 vmt12 m减速阶段：t3 0.5 s，s3 vmt31 m匀速阶段：t2 1.75 s1m av122m av1 213()mlss v由折返线向起点终点线运动的过程中加速阶段：t4 1 s，s4 vmt42 m匀速阶段：t5 2 s该受试者“10 米折返跑”的成绩为：tt1t2t56.25 s【答案】6.25 s 方法概述方法概述解决多过程运动问题时，首先要建立正确的物理图景，并画出运动草图，这是解解决多过程运动问题时，首先要建立正确的物理图景，并画出运动草图，这是解 决问题的前提和基础；其次要分清运动过程，明确前后过程中各物理量的关联
7、，分别对每决问题的前提和基础；其次要分清运动过程，明确前后过程中各物理量的关联，分别对每 一个过程或整个过程选用合适的公式，采用最简单、最有效的解题方法求出结果一个过程或整个过程选用合适的公式，采用最简单、最有效的解题方法求出结果例如：传送带长度为 L，足够长，保持 V 做匀速直线运动，物体无初速度地放在传送 带上，作加速度为 a 的匀加速直线运动，1、物体速度达到 V 所用的时间是多少？2、在这 段时间内，以地为参考系，物体对地的位移是多少？传送带对地的位移是多少？3、在这段 时间内，物体对传送带的位移是多少？4、物体从左端到右端需要多少时间？5、如果传送 带不够长，以上问题的结果是什么？易
8、错点 1：误入“刹车陷阱” 【例 2】汽车以 20 m/s 的速度做匀速运动，某时刻关闭发 动机而做匀减速运动，加速度大小为 5 m/s2，则它关闭发动机后 通过 s37.5 m 所需的时间为( ) A3 s B4s C5 s D6 s易错点 2：参考系的选择不明确 【例 3】航空母舰以一定的速度航行，以保证飞机能安全起飞某航空母舰上的战斗 机起飞时的最大加速度是 a5.0 m/s2，速度须达 v50 m/s 才能起飞，该航空母舰甲板1m av1 24mls v 错解分析：v0 20 m/s a 5 m/s2 s 37.5 ms v0t1 2at220t1 25t237.5.t1 3 s t2
9、 5 sA C 正确解析： 经过 t00 v0 a 4 s 动 4 st2 5 s 应为 A. 长 l160 m，为了使飞机能安全起飞，航空母舰应以多大的速度 v0 向什么方向航行？错因：没有明确指出参考系，速度、位移不是在同一参考系中得到的量 正确解析：解法一：若以地面为参考系，则飞机的初速度为 v0，末速度为 v50 m/s，飞机的位移为 slv0t，则根据匀变速直线运动的规律可得：代入数据求得：v010 m/s.即航空母舰应与飞机起飞方向相同至少以 10 m/s 的速度 航行易错点 3：机械套用自由落体运动公式 【例 4】一个物体从塔顶落下，在到达地面前最后一秒内通过的位移为整个位移 的
10、 9/25，求塔高(g10 m/s2)正确解析：根据题意画出运动草图，如图 131 所示物体从塔顶落到地面所经 历时间为 t，通过的位移为 H，物体在 t1 秒内的位移为 h.因为 v00错解分析：v2 v20 2al v0v2 2al 30 m/s. v2 v20 2as v20 2a(l v0t) v v0 at 解法二：舰 为 l v1 v12al40 m/s.v0 v v1 10 m/s. 10 m/s 错解分析： 1 h1 2gt2 9 25H1 2gt21 2101 m H 13.9 m. 则有 H12gt2 h12g(t1)2Hh H9 25 由解得 H125 m. 解决匀变速直
11、线运动问题时，对整体与局部，局部与局部过程相互关系的分析，是解 题的重要环节物体从塔顶落下时，对整个过程而言是初速度为零的匀加速直线运动而 对部分最后一秒内物体的运动则不能视为初速为零的匀加速直线运动因为最后一秒内的 初始时刻物体具有一定的初速度，由于对整体和部分的关系不清，导致物理规律用错，形 成错解如本题初位置记为 A 位置，t1 秒时记为 B 位置，落地点为 C 位置(如图 132 所示)不难看出既可以把 BC 段看成是整体过程 AC 与局部过程 AB 的差值， 也可以把 BC 段看做是物体以初速度 vB 和加速度 g 向下做为时 1 s 的匀加速运动，而 vB 可看成是局部过程 AB
12、的末速度这样分析就会发现其中一些隐含条件，使得求解方 便 易错点 4：从气球上脱离的惯性问题 【例 5】气球以 10 m/s 的速度匀速竖直上升，从气球上掉下一个物体，经 17 s 到达 地面求物体刚脱离气球时气球的高度(g10 m/s2)正确解析：本题既可以将整个过程作为整体处理也可以分段处理解法一：可将物体 的运动过程视为匀变速直线运动根据题意画出运动草图(如图 132)规定向下方向 为正，则错解分析： h1 2gt2 h1 210172 m 1 445 m 1 445 m. 【例 1】(双选)(2009 年江苏卷)如图 122 所示，以 8 m/s 匀速行驶的汽车即将通 过路口，绿灯还有
13、 2 s 将熄灭，此时汽车距离停车线 18 m该车加速时最大加速度大小 为 2 m/s2，减速时最大加速度大小为 5 m/s2.此路段允许行驶的最大速度为 12.5 m/s，下 列说法中正确的有 A如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 B如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 C如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线 D如果距停车线 5 m 处减速，汽车能停在停车线处 答案：ACv010 m/s，g10 m/s2 据 hv0t12gt2 则有 h10171210172m 1 275 m 即物体刚掉下时气球离地 1 275 m. 解析： t1 2 s s v0t11 2a1t2 1 20 m18 m v1 v0 a1t1 12 m/s12.5 m/s A B t2v0 a2 1.6 s s21 2a2t2 2 6.4 m C D 备用：跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面 125 m 时时 打开降落伞，伞张开后运动员就以打开降落伞，伞张
