《高考物理 专题精讲 1 2匀变速直线运动规律件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理 专题精讲 1 2匀变速直线运动规律件（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、20172017年高考物理年高考物理专题精讲专题精讲1.2匀变速直线运动规律运动的描述匀变速直线运动 二、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(1)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(2)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=aT2。2.初速度为零的匀变速直线运动的四个重要推论(1)1T末、2T末、3T末瞬时速度的比为v1v2v3vn=123n。(2)1T内、2T内、3T内位移的比为x1x2x3xn=122232n2。(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内位
2、移的比为xxxxn=135(2n-1)。(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为三、自由落体运动和竖直上抛运动1.自由落体运动(1)条件:物体只受重力作用,从静止开始下落。(2)运动性质:初速度v0=0,加速度为重力加速度g的匀加速直线运动。(3)基本规律速度公式:v=gt。位移公式: 。速度位移关系式:v2=2gh。2.竖直上抛运动(1)运动特点:加速度为g,上升阶段做匀减速直线运动,下降阶段做自由落体运动。(2)基本规律速度公式:v=v0-gt。【提示】匀变速直线运动规律的“三性”:(1)条件性:基本公式和推论的适用条件必须是物体做匀变速直线运动。(2)矢量性:基本公式和平均速度公
3、式都是矢量式。(3)可逆性:由于物体运动条件的不同,解题时可进行逆向转换。 考点一匀变速直线运动规律的应用1.速度时间公式v=v0+at、位移时间公式、位移速度公式是匀变速直线运动的三个基本公式,是解决匀变速直线运动的基石。2.以上三个公式均为矢量式,应用时应规定正方向。3.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,应注意分析各段的运动性质。【解题思路】根据题意,在第1s和第2s内运动员都做匀加速运动。设运动员在匀加速阶段的加速度为a,在第1s和第2s内通过的位移分别为s1和s2,由运动学规律得式中t0=1s,联立两式并代入已知条件,得a=5m/s2设
4、运动员做匀加速运动的时间为t1,匀速运动的时间为t2,匀速运动的速度为v;跑完全程的时间为t,全程的距离为s,依题意及运动学规律,得t=t1+t2v=at1设加速阶段通过的距离为s,则联立式,并代入数据得s=10m【参考答案】5m/s210m【反思总结】解匀变速直线运动应注意的问题:(1)描述匀变速直线运动的基本物理量涉及v0、vt、a、s、t五个量,每一个基本公式中都涉及四个量,选择公式时一定要注意分析已知量和待求量,根据所涉及的物理量选择合适的公式求解,会使问题简化。(2)对于刹车类问题,当车速度为零时,停止运动,其加速度也突变为零,求解此类问题应先判断车停下所用时间,再选择合适公式求解。
5、 某物体做直线运动,位移遵循的方程为x=6t-t2(其中x的单位为m,t的单位为s)。则该物体在04s时间内通过的路程为(C)A.8mB.9mC.10m D.11m【解析】根据位移表达式x=6t-t2可知,物体做初速度v0=6m/s,加速度a=-2m/s2的匀减速直线运动。当t=0时,x=0;当t=3s时,物体速度减为零,但位移达到最大,为x=9m;之后物体折回做匀加速直线运动,当t=4s时,x=8m;所以物体在04s时间内通过的路程为10m,C项正确。考点二解决匀变速直线运动的常用方法 典例2如图所示,一长为l的长方形木块在水平面上以加速度a做匀加速直线运动。先后经过1、2两点,1、2之间有
6、一定的距离,木块通过1、2两点所用时间分别为t1和t2。求:(1)木块经过位置1、位置2的平均速度大小;(2)木块前端P在1、2之间运动所需时间t。【规律方法】解决匀变速直线运动问题的一般步骤:(1)画示意图根据题意画出物体运动示意图,使运动过程直观清晰。(2)选运动公式匀变速直线运动常可一题多解,要灵活选择合适的公式。(3)应注意的问题如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,各段交接处的速度是解题的关键。 空军特级飞行员李峰驾驶歼-10战机执行战术机动任务,在距机场54km、离地1750m高度时飞机发动机停车失去动力。在地面指挥员的果断引领下,安全迫降机场,成为成功处置国产单发新型战机
7、空中发动机停车故障、安全返航第一人。若飞机着陆后以6m/s2的加速度做匀减速直线运动,其着陆速度为60m/s,则它着陆后12s内滑行的距离是(B)A.288mB.300mC.150m D.144m考点三自由落体运动和竖直上抛运动1.自由落体运动的实质:初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。2.竖直上抛运动(1)实质:加速度恒为g的匀变速直线运动。(2)对称性:时间对称,速度对称。(3)多解性:当物体经过抛出点上方某个位置时,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。典例3气球以10m/s的速度沿竖直方向匀速上升,当它上升到离地175m的高处时,一重物从气球上
8、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=10m/s2,不计空气阻力)?【解题思路】方法一全程法取全过程为一整体进行研究,从重物自气球上掉落计时,经时间t落地,规定初速度方向为正方向,重物在时间t内的位移h=-175m,将h=-175m、v0=10m/s代入位移公式解得t=7s或t=-5s(舍去)所以重物落地时的速度为v=v0-gt=10m/s-107m/s=-60m/s2其中负号表示方向竖直向下,与初速度方向相反方法二分段法设重物离开气球后,经过t1时间上升到最高点,则故重物离地面的最大高度为H=h1+h=5m+175m=180m重物从最高处自由下落,落地时间和
9、落地速度分别为v=gt2=106m/s=60m/s,方向竖直向下所以重物从气球上掉落至落地共历时t=t1+t2=7s【参考答案】7s60m/s竖直上抛问题的处理方法(1)全程法将竖直上抛运动视为竖直向上的加速度为g的匀变速直线运动。(2)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。 一个小石块从空中a点自由落下,先后经过b点和c点,不计空气阻力。已知它经过b点时的速度为v,经过c点时的速度为3v。则ab段与ac段位移之比为(D)A.13B.15C.18D.19常见的多过程组合模型 典例在光滑水平面上有一静止的物体,现以水平恒力甲向右推这一物体,作用一段时间后,换成
10、相反方向的水平恒力乙推这一物体,当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时,物体恰好回到原处。求:(1)恒力甲作用过程中物体的加速度a1大小与恒力乙作用过程中物体的加速度a2大小之比;(2)恒力甲作用过程中物体的末速度v1大小与恒力乙作用过程中物体的末速度v2大小之比。如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段进行分析,各段交接处的速度往往是联系各段运动过程的纽带。比较上述不同解法,可以得出以下结论:(1)平均速度解法最简捷,图象法更直观。(2)除时间这个物理量外,其他物理量均为矢量,在有往返的运动中,必须明确规定正方向。 十字路口一侧停车线后已经停有20辆汽车排成一排,平均每辆汽车有效占道路的长度
11、为5m,绿灯亮起后,假设每辆汽车都同时以加速度0.8m/s2启动,速度达到4m/s改为匀速行驶,如果十字路口马路的宽度为70m,那么这一次绿灯亮多长时间才能让全部停着的车辆都穿过马路?解:研究最后一辆汽车,其通过马路所运行的距离为s=205m+70m=170m设汽车从启动到速度v=4m/s所通过的位移为x1,所用时间为t1由运动学公式有v2=2ax1即汽车达到v=4m/s时未通过马路1.在真空中,将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放,下列频闪照片中符合事实的是(C)【解析】在真空中,将苹果和羽毛同时从同一高度由静止释放,苹果和羽毛都做自由落体运动,频闪照片C符合事实。2.(多选)从水平地面竖直
12、向上抛出一物体,物体在空中运动,到最后又落回地面。在不计空气阻力的条件下,以下判断正确的是(AC)A.物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度相同B.物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度方向相反C.物体上升过程经历的时间等于物体下落过程经历的时间D.物体上升过程经历的时间小于物体下落过程经历的时间【解析】物体竖直上抛,不计空气阻力,只受重力,则物体上升和下降阶段加速度相同,大小为g,方向向下,A项正确,B项错误;上升和下落阶段位移大小相等,加速度大小相等,所以上升和下落过程所经历的时间相等,C项正确,D项错误。3.在水平面上有a、b两点,相距0.2m,一质点在一恒定的水平合外力的作用下
13、沿a向b做直线运动,经过0.2s的时间先后通过a、b两点,则该质点通过a、b中点时的速度大小(D)A.若力的方向由a向b,则大于1m/s,若力的方向由b向a,则小于1m/sB.若力的方向由a向b,则小于1m/s,若力的方向由b向a,则大于1m/sC.无论力的方向如何均小于1m/sD.无论力的方向如何均大于1m/s【解析】质点沿a向b做匀变速直线运动,平均速度大小为1m/s,通过a、b中间时刻的速度大小为1m/s,若质点沿a向b做匀加速直线运动时,则通过a、b中点时的速度大小大于1m/s;若质点沿a向b做匀减速直线运动时,则通过a、b中点时的速度大小也大于1m/s,故D项正确。4.物体做匀变速直线运动,已知在时间t内通过的位移为x,则以下说法正确的是(C)A.不可求出物体在时间t内的平均速度B.可求出物体的初速度5.一物体以初速度v0做匀减速运动,第1s内通过的位移为x1=3m,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,则下列说法中不正确的是(A)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1.125mD.位移x3内的平均速度大小为0.75m/s
