江蘇專用2018版高考物理大一輪復習第一章運動的描述第2講勻變速直線運動的規(guī)律課件

1、第2講勻變速直線運動的規(guī)律第一章運動的描述勻變速直線運動內容索引基礎知識梳理命題點一勻變速直線運動規(guī)律及應用命題點二常用的幾種物理思想方法命題點三自由落體課時作業(yè)命題點四多運動過程問題盤查拓展點基礎知識梳理1一、勻變速直線運動的規(guī)律一、勻變速直線運動的規(guī)律1.勻變速直線運動沿一條直線且 不變的運動.2.勻變速直線運動的基本規(guī)律(1)速度公式：v .(2)位移公式：x .(3)位移速度關系式： .加速度v0atv2v022ax二、勻變速直線運動的推論二、勻變速直線運動的推論1.三個推論(1)做勻變速直線運動的物體在一段時間內的平均速度等于這段時間初、末時刻速度矢量和的 ，還等于中間時刻的瞬時速度

2、.平均速度公式： .(2)連續(xù)相等的相鄰時間間隔T內的位移差相等.即x2x1x3x2xnxn1 .(3)位移中點速度 .2vt2vx平均值aT22.初速度為零的勻加速直線運動的四個重要推論( 1 ) 1 T 末 ， 2 T 末 ， 3 T 末 ， ， n T 末 的 瞬 時 速 度 之 比 為v1v2v3vn .(2)1T內，2T內，3T內，nT內的位移之比為x1x2x3xn_.(3)第1個T內，第2個T內，第3個T內，第n個T內的位移之比為xxxxN .(4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為t1t2t3tn_.123n122232n2135(2n1)飛機著陸后以6 m/s2的加速度

3、做勻減速直線運動，若其著陸速度為60 m/s，則它著陸后12 s內滑行的距離是多少？某位同學的解法如下：由位移公式xv0t at2，代入已知量求得滑行距離x288 m，請分析以上解析是否正確，若不正確，請寫出正確的解析.答案深度思考深度思考不正確.解析如下：三、自由落體運動三、自由落體運動 1.條件物體只受 ，從靜止開始下落.2.基本規(guī)律速度公式： .位移公式： .速度位移關系式： .重力vgtv22gx3.伽利略對自由落體運動的研究(1)伽利略通過 的方法推翻了亞里士多德的“重的物體比輕的物體下落快”的結論.(2)伽利略對自由落體運動的研究方法和科學的推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一

4、.他所用的研究方法是邏輯推理猜想與假設實驗驗證 .這種方法的核心是把實驗和邏輯推理(包括數學演算)和諧地結合起來.邏輯推理合理外推1.(多選)物體從靜止開始做勻加速直線運動，第3 s內通過的位移為3 m，則A.前3 s內的平均速度為3 m/sB.前3 s內的位移為6 mC.物體的加速度為1.2 m/s2D.3 s末的速度為3.6 m/s答案基礎題組自測基礎題組自測2.(粵教版必修1P35第5題改編)雨滴自屋檐由靜止滴下，每隔0.2 s滴下一滴，第1滴落下時第6滴恰欲滴下，此時測得第1、2、3、4滴之間的距離依次為1.62 m、1.26 m、0.9 m.假定落下的雨滴的運動情況完全相同，則此時第

5、2滴雨滴下落的速度和屋檐高度各為(假設雨滴下落過程中不考慮空氣阻力)A.3.6 m/s，4.5 m B.7.2 m/s，4.5 mC.3.6 m/s，4 m D.8 m/s，4 m答案解析6個雨滴的自由落體運動可以等效為1個雨滴在不同時刻的位置，如圖：x121.62 m，x231.26 m，x340.9 m由v00時相鄰相同時間內位移之比為13573.(人教版必修1P43第3題)某型號的艦載飛機在航空母艦的跑道上加速時，發(fā)動機產生的最大加速度為5 m/s2，所需的起飛速度為50 m/s，跑道長100 m.通過計算判斷，飛機能否靠自身的發(fā)動機從艦上起飛？為了使飛機在開始滑行時就有一定的初速度，航

6、空母艦裝有彈射裝置.對于該型號的艦載飛機，彈射系統(tǒng)必須使它至少具有多大的初速度？為了盡量縮短艦載飛機起飛時的滑行距離，航空母艦還需逆風行駛.這里對問題做了簡化.答案 4.(人教版必修1P45第5題)頻閃攝影是研究變速運動常用的實驗手段.在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置.如圖是小球自由下落時的頻閃照片示意圖，頻閃儀每隔0.04 s閃光一次.如果通過這幅照片測量自由落體加速度，可以采用哪幾種方法？試一試.照片中的數字是小球落下的距離，單位是厘米.答案解析見解析方法一根據公式x gt2x19.6 c

7、m0.196 m.t5T0.2 s方法二根據公式xgT22vt命題點一勻變速直線運動規(guī)律及應用21.恰當選用公式題目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和為解題設定的中間量)沒有涉及的物理量適宜選用公式v0、v、a、txvv0atv0、a、t、xvxv0t at2v0、v、a、xtv2v022axv0、v、t、xa x除時間t外，x、v0、v、a均為矢量，所以需要確定正方向，一般以v0的方向為正方向.2.規(guī)范解題流程 據報道，一兒童玩耍時不慎從45 m高的陽臺上無初速度掉下，在他剛掉下時恰被樓下一社區(qū)管理人員發(fā)現(xiàn)，該人員迅速由靜止沖向兒童下落處的正下方樓底，準備接住兒童.已知管理人員到樓底的距

8、離為18 m，為確保能穩(wěn)妥安全地接住兒童，管理人員將盡力節(jié)約時間，但又必須保證接住兒童時沒有水平方向的沖擊.不計空氣阻力，將兒童和管理人員都看成質點，設管理人員奔跑過程中只做勻速或勻變速運動，g取10 m/s2.(1)管理人員至少用多大的平均速度跑到樓底？(2)若管理人員在奔跑過程中做勻加速或勻減速運動的加速度大小相等，且最大速度不超過9 m/s，求管理人員奔跑時加速度的大小需滿足什么條件？【例1】解析分析答案6 m/s答案a9 m/s2 (1)兒童下落過程，h管理人員奔跑的時間tt0，對管理人員運動過程，x t，解得： 6 m/s.(2)假設管理人員先勻加速接著勻減速奔跑到樓底，解得：v02

9、 12 m/svm9 m/s故管理人員應先加速到vm9 m/s，再勻速，最后勻減速奔跑到樓底.設勻加速、勻速、勻減速過程的時間分別為t1、t2、t3，位移分別為x1、x2、x3，加速度大小為a，由運動學公式得： x2vmt2，vmat1at3t1t2t3t0，x1x2x3x聯(lián)立各式并代入數據得a9 m/s2.題組階梯突破題組階梯突破1.一個做勻變速直線運動的質點，初速度為0.5 m/s，第9 s內的位移比第5 s內的位移多4 m，則該質點的加速度、9 s末的速度和質點在9 s內通過的位移分別是A.a1 m/s2，v99 m/s，x940.5 mB.a1 m/s2，v99 m/s，x945 mC

10、.a1 m/s2，v99.5 m/s，x945 mD.a0.8 m/s2，v97.7 m/s，x936.9 m答案解析根據勻變速直線運動的規(guī)律，質點在t8.5 s時刻的速度比在t4.5 s時刻的速度大4 m/s，所以加速度a 1 m/s2，v9v0at9.5 m/s，x9 (v0v9)t45 m，選項C正確.2.隨著機動車數量的增加，交通安全問題日益凸顯.分析交通違法事例，將警示我們遵守交通法規(guī)，珍愛生命.某路段機動車限速為15 m/s，一貨車嚴重超載后的總質量為5.0104 kg，以15 m/s的速度勻速行駛.發(fā)現(xiàn)紅燈時司機剎車，貨車即做勻減速直線運動，加速度大小為5 m/s2.已知貨車正常

11、裝載后的剎車加速度大小為10 m/s2.(1)求此貨車在超載及正常裝載情況下的剎車時間之比.答案解析21此貨車在超載及正常裝載情況下剎車時間之比t1t2 21.(2)求此貨車在超載及正常裝載情況下的剎車距離分別是多大？答案解析22.5 m11.25 m顯然，嚴重超載后的剎車距離是正常裝載時剎車距離的兩倍.(3)若此貨車不僅超載而且以20 m/s的速度超速行駛，則剎車距離又是多少？(設此情形下剎車加速度大小仍為5 m/s2).答案解析40 m由此可見，超載超速會給交通安全帶來極大的隱患.命題點二常用的幾種物理思想方法3 一質點做速度逐漸增大的勻加速直線運動，在時間間隔t內位移為s，動能變?yōu)樵瓉淼?/p>

12、9倍.該質點的加速度為答案解析【例2】v3v0，由s 故A對.題眼分析答案解析分析 質點由A點出發(fā)沿直線AB運動，行程的第一部分是加速度大小為a1的勻加速運動，接著做加速度大小為a2的勻減速運動，到達B點時恰好速度減為零.若AB間總長度為s，則質點從A到B所用時間t為【例3】題眼題眼題眼題眼設第一階段的末速度為v，題組階梯突破題組階梯突破3.一個物體做末速度為零的勻減速直線運動，比較該物體在減速運動的倒數第3 m、倒數第2 m、最后1 m內的運動，下列說法中正確的是A.經歷的時間之比是123B.平均速度之比是321答案解析4.做勻加速直線運動的質點，在第一個3 s內的平均速度比它在第一個5 s

13、內的平均速度小3 m/s.則質點的加速度大小為A.1 m/s2 B.2 m/s2 C.3 m/s2 D.4 m/s2答案解析第1個3 s內的平均速度即為1.5 s時刻瞬時速度v1，第1個5 s內的平均速度即為2.5 s時刻瞬時速度v2， C正確.5.某款小轎車對緊急制動性能的設計要求是：以20 m/s的速度行駛時，急剎車距離不得超過25 m.在一次緊急制動性能測試中，該款小轎車以某一速度勻速行駛時實行緊急制動，測得制動時間為1.5 s，轎車在制動的最初1 s內的位移為8.2 m，試根據測試結果進行計算來判斷這輛轎車的緊急制動性能是否符合設計要求.答案解析符合設計要求轎車在制動的最初1 s內的位

14、移為8.2 m.故這輛轎車的緊急制動性能符合設計要求.命題點三自由落體41.特點和規(guī)律(1)從靜止開始，即初速度為零.(2)只受重力的勻加速直線運動.2.解題方法對自由落體運動，v00，ag，將勻變速運動的所有公式和推論全部接收過來. 如圖所示，木桿長5 m，上端固定在某一點，由靜止放開后讓它自由落下(不計空氣阻力)，木桿通過懸點正下方20 m處圓筒AB，圓筒AB長為5 m，取g10 m/s2，求：(1)木桿經過圓筒的上端A所用的時間t1是多少？【例4】答案解析IIIIII分析木桿由靜止開始做自由落體運動，木桿的下端到達圓筒上端A用時(2)木桿通過圓筒AB所用的時間t2是多少？答案解析題組階梯

15、突破題組階梯突破6.伽利略對自由落體運動規(guī)律的探究中，下列描述錯誤的是A.亞里士多德根據生活現(xiàn)象提出了重的物體下落得快，輕的物體下落得慢B.伽利略利用斜槽實驗發(fā)現(xiàn)物體從靜止開始滑下，在連續(xù)相等的時間間 隔內通過的距離之比為135，從而間接證實了他提出的“落體速 度與時間成正比”的假說C.在當時的實驗中，伽利略已經可以較精確地測量自由落體時間，直接 研究自由落體運動了D.伽利略對自由落體的探究中，經歷了提出問題猜想假設數學推 論實驗驗證合理外推得出結論的科學推理方法答案解析當時的計時工具還不能精確測量自由落體運動所用的較短時間，所以不能直接研究自由落體運動，選項C錯誤.7.(多選)一根輕質細線將

16、2個薄鐵墊片A、B連接起來，一同學用手固定B，此時A、B間距為3l，A距地面為l，如圖所示.由靜止釋放A、B，不計空氣阻力，且A、B落地后均不再彈起.從釋放開始到A落地歷時t1，A落地前的瞬時速率為v1，從A落地到B落在A上歷時t2，B落在A上前的瞬時速率為v2，則A.t1t2 B.t1t2C.v1v212 D.v1v213答案解析B正確；而v1gt1，v2g(t1t2)，故v1v212，選項C正確，D錯誤.8.距地面高5 m的水平直軌道上A、B兩點相距2 m，在B點用細線懸掛一小球，離地高度為h，如圖所示.小車始終以4 m/s的速度沿軌道勻速運動，經過A點時將隨車攜帶的小球由軌道高度自由卸下

17、，小車運動至B點時細線被軋斷，最后兩球同時落地.不計空氣阻力，取重力加速度的大小g10 m/s2.可求得h等于A.1.25 m B.2.25 mC.3.75 m D.4.75 m答案解析9.同學們利用如圖所示方法估測反應時間.首先，甲同學捏住直尺上端，使直尺保持豎直狀態(tài)，直尺零刻度線位于乙同學的兩指之間.當乙看見甲放開直尺時，立即用手指捏直尺，若捏住位置的刻度讀數為x，則乙同學的反應時間為_(重力加速度為g).基于上述原理，某同學用直尺制作測量反應時間的工具，若測量范圍為00.4 s，則所用直尺的長度至少為_cm(g取10 m/s2)；若以相等時間間隔在該直尺的另一面標記出表示反應時間的刻度線

18、，則每個時間間隔在直尺上對應的長度是_的(選填“相等”或“不相等”).答案解析80不相等命題點四多運動過程問題5如果一個物體的運動包含幾個階段，就要分段分析，各段交接處的速度往往是聯(lián)系各段的紐帶.可按下列步驟解題：(1)畫：分清各階段運動過程，畫出草圖；(2)列：列出各運動階段的運動方程；(3)找：找出交接處的速度與各段間的位移時間關系；(4)解：聯(lián)立求解，算出結果. 假設收費站的前、后都是平直大道，大假期間過站的車速要求不超過vt21.6 km/h，事先小汽車未減速的車速均為v0108 km/h，制動后小汽車的加速度的大小為a14 m/s2.試問：(1)大假期間，駕駛員應在距收費站至少多遠處

19、開始制動？【例5】答案分析108 m(2)假設車過站后駕駛員立即使車以a26 m/s2的加速度加速至原來的速度，則從減速開始至最終恢復到原來速度的過程中，汽車運動的時間至少是多少？答案10 s解析減速加速vtv0v0a1a2(2)減速階段：vtv0a1t1加速階段：v0vta2t2則汽車運動的時間至少為：tt1t210 s.(1)v t 2v022a1x1即：623022(4)x1解得：x1108 m.(3)在(1)(2)問題中，車因減速和加速過站而耽誤的時間至少為多少？答案解析4 s在加速階段：v02v t 22a2x23026226x2解得：x272 m則總位移xx1x2180 m車因減速

20、和加速過站而耽誤的時間至少為：ttt4 s.多過程組合問題的多過程組合問題的“三個三個”處理技巧處理技巧1.用圖象分析運動學問題能很好地反映出物體的運動規(guī)律，且直觀、形象，這是圖象法的優(yōu)勢，一些物理量的關系能通過圖象很明顯地反映出來.2.將末速度為零的勻減速直線運動通過逆向思維轉化為初速度為零的勻加速直線運動.3.多運動過程的轉折點的速度是聯(lián)系兩個運動過程的紐帶，因此，轉折點速度的求解往往是解題的關鍵.方法感悟方法感悟題組階梯突破題組階梯突破10.短跑運動員完成100 m賽跑的過程可簡化為勻加速運動和勻速運動兩個階段.一次比賽中，運動員用11.00 s跑完全程.已知運動員在加速階段的第2 s內

21、通過的距離為7.5 m，求運動員的加速度及加速階段通過的距離.答案解析5 m/s210 m根據題意，在第1 s和第2 s內運動員都做勻加速運動.設運動員在勻加速階段的加速度為a，在第1 s和第2 s內通過的位移分別為x1和x2，由運動學規(guī)律得：式中t01 s聯(lián)立(1)(2)兩式并代入已知條件，得a5 m/s2設運動員做勻加速運動的時間為t1，勻速運動時間為t2，勻速運動的速度為v；跑完全程的時間為t，全程的距離為x.依題意及運動學規(guī)律，得tt1t2vat1聯(lián)立式，并代入數據得：x10 m盤查拓展點6一、將一、將“平均速度平均速度”等效為等效為“中間時刻的瞬時速度中間時刻的瞬時速度”做勻變速直線

22、運動的物體在某段時間內的平均速度 等于它在這段時間t內的中間時刻的瞬時速度，在解題中，我們可以充分利用這一關系，進行等效處理，以達到簡化解題的目的.用用“等效法等效法”處理三類直線運動問題處理三類直線運動問題 物體從靜止開始做勻加速直線運動，測得它在第n s內的位移為x m，則物體運動的加速度為【典例1】a(n0.5)x答案分析第n s(n0.5) st0解析題眼二、將二、將“勻減速至零的運動勻減速至零的運動”等效為等效為“初速度為零的勻加速運動初速度為零的勻加速運動”加速度大小相等的勻加速運動與勻減速運動，在相應的物理量上表現(xiàn)出一定的對稱性，即加速運動可等效為逆向的減速運動，反之亦然. 以3

23、6 km/h的速度沿平直公路行駛的汽車，遇障礙物剎車后獲得大小為4 m/s2的加速度，剎車后第三個2 s內，汽車走過的位移為A.12.5 m B.2 m C.10 m D.0【典例2】由v0at得 2.5 s，所以剎車后第三個2 s時汽車早已停止，即剎車后第三個2 s內，汽車走過的位移為零，D正確.答案分析題眼解析三、將三、將“勻減速運動至零又反向加速勻減速運動至零又反向加速”等效為等效為“豎直上拋運動豎直上拋運動”如果物體先做勻減速直線運動，減速為零后又反向做勻加速直線運動，且全過程加速度大小、方向均不變，故求解時可對全過程列式，但必須注意x、v、a等矢量的正負號及物理意義. (多選)一物體

24、以5 m/s的初速度在光滑斜面上向上運動，其加速度大小為2 m/s2，設斜面足夠長，經過t時間物體位移的大小為4 m，則時間t可能為【典例3】答案分析題眼解析課時作業(yè)71.假設某無人機靶機以300 m/s的速度勻速向某個目標飛來，在無人機離目標尚有一段距離時從地面發(fā)射導彈，導彈以80 m/s2的加速度做勻加速直線運動，以1 200 m/s的速度在目標位置擊中該無人機，則導彈發(fā)射后擊中無人機所需的時間為A.3.75 s B.15 s C.30 s D.45 s導彈由靜止做勻加速直線運動，即v00，a80 m/s2 ，據公式vv0at，有 15 s，即導彈發(fā)射后經15 s擊中無人機，選項B正確.答

25、案解析123456789102.(多選)做勻減速直線運動的質點，它的加速度大小為a，初速度大小為v0，經過時間t速度減小到零，則它在這段時間內的位移大小可用下列哪些式子表示答案12345678910答案解析123456789104.(多選)如圖所示，一小滑塊沿足夠長的斜面以初速度v向上做勻減速直線運動，依次經A、B、C、D到達最高點E，已知ABBD6 m，BC1 m，滑塊從A到C和從C到D所用的時間都是2 s.設滑塊經C時的速度為vC，則A.滑塊上滑過程中加速度的大小為0.5 m/s2B.vC6 m/sC.DE3 mD.從D到E所用時間為4 s答案123456789105.在水下潛水器蛟龍?zhí)柲?/p>

26、次海試活動中，完成任務后從海底豎直上浮，從上浮速度為v時開始計時，此后勻減速上浮，經過時間t上浮到海面，速度恰好減為零，則蛟龍?zhí)栐趖0(t0t)時刻距離海平面的深度為答案123456789106.在一平直路段檢測某品牌汽車的運動性能時，以路段的起點作為x軸的原點，通過傳感器發(fā)現(xiàn)汽車剎車后的坐標x與時間t的關系滿足x6030t5t2(m)，下列說法正確的是A.汽車剎車過程的初速度大小為30 m/s，加速度大小為10 m/s2B.汽車剎車過程的初速度大小為30 m/s，加速度大小為5 m/s2C.汽車剎車過程的初速度大小為60 m/s，加速度大小為5 m/s2D.汽車剎車過程的初速度大小為60 m/s，加速度大小為2.5 m/s2答案解析12345678910根據汽車剎車后的坐標x與時間t的關系x6030t5t2(m)，對比勻變速直線運動的規(guī)律xv0t at2，可知汽車剎車過程的初速度大小為30 m/s，加速度大小為10 m/s2，故選A.123456789107.一小石塊從空中a點自由落下，先后經過b點和c點，