2019年度高考物理一輪復(fù)習(xí)-第一章-運動的描述-勻變速直線運動-第2講-勻變速直線運動的規(guī)律及應(yīng)用課件

第一章運動的描述勻變速直線運動第2講勻變速直線運動的規(guī)律及應(yīng)用過好雙基關(guān)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(guān)系式：

.加速度v0＋atv0t＋

at2v2－v02＝2ax自測1某質(zhì)點做直線運動，速度隨時間的變化關(guān)系式為v＝(2t＋4)m/s，則對這個質(zhì)點運動情況的描述，說法正確的是A.初速度為2m/s B.加速度為4m/s2C.在3s末，瞬時速度為10m/s D.前3s內(nèi)，位移為30m解析根據(jù)v＝v0＋at，比較v＝(2t＋4)m/s得質(zhì)點運動的加速度為2m/s2，初速度為4m/s，所以選項A、B錯誤；在3s末，質(zhì)點的瞬時速度為vt＝2×3m/s＋4m/s＝10m/s，所以選項C正確；√答案解析二、勻變速直線運動的推論1.三個推論(1)連續(xù)相等的相鄰時間間隔T內(nèi)的位移差相等.即x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1＝

.(2)做勻變速直線運動的物體在一段時間內(nèi)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.aT2一半2.初速度為零的勻加速直線運動的四個重要推論(1)T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬時速度之比為v1∶v2∶v3∶…∶vn＝_______________.(2)T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)、…、nT內(nèi)的位移之比為x1∶x2∶x3∶…∶xn＝__________________.(3)第1個T內(nèi)、第2個T內(nèi)、第3個T內(nèi)、…、第n個T內(nèi)的位移之比為xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN＝____________________.(4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為t1∶t2∶t3∶…∶tn＝______________________________________________.1∶3∶5∶…∶(2n－1)1∶2∶3∶…∶n12∶22∶32∶…∶n2自測2某質(zhì)點從靜止開始做勻加速直線運動，已知第3秒內(nèi)通過的位移是x(單位：m)，則質(zhì)點運動的加速度為答案解析√三、自由落體運動和豎直上拋運動1.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①速度公式：

.②位移公式：

.③速度位移關(guān)系式：

.(3)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(jié)論.重力v＝gtx＝

gt2v2＝2gx邏輯推理②伽利略對自由落體運動的研究方法是邏輯推理―→猜想與假設(shè)―→實驗驗證―→合理外推.這種方法的核心是把實驗和

(包括數(shù)學(xué)演算)和諧地結(jié)合起來.2.豎直上拋運動(1)運動特點：加速度為g，上升階段做勻減速運動，下降階段做_________運動.(2)運動性質(zhì)：

直線運動.(3)基本規(guī)律①速度公式：

；②位移公式：

.x＝v0t－

gt2邏輯推理自由落體勻變速v＝v0－gt自測3教材P45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1是小球自由下落時的頻閃照片示意圖，頻閃儀每隔0.04s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(shù)字是小球落下的距離，單位是厘米.圖1答案見解析x＝19.6cm＝0.196m.t＝5T＝0.2s方法二x5－x3＝2gT2x4－x2＝2gT2研透命題點1.基本思路基礎(chǔ)考點自主悟透2.方法與技巧題目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和為解題設(shè)定的中間量)沒有涉及的物理量適宜選用公式v0、v、a、txv＝v0＋atv0、a、t、xvx＝v0t＋

at2v0、v、a、xtv2－v02＝2axv0、v、t、xax＝

t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.例1

(2018·河南許昌模擬)一個物體從靜止開始，以加速度a1做勻加速直線運動，經(jīng)過時間t改為做加速度大小為a2的減速運動，又經(jīng)過時間t物體回到開始位置，求兩個加速度大小之比

.答案解析答案1∶3解析根據(jù)題意可知：物體在第一個時間t內(nèi)做勻加速直線運動，在第二個時間t內(nèi)先做勻減速運動到速度為零然后反向加速，取初始速度方向為正方向，畫出物體運動過程示意圖如圖所示.針對兩個運動階段由位移公式有剎車類問題的處理技巧——逆向思維法的應(yīng)用剎車類問題：指勻減速到速度為零后即停止運動，加速度a突然消失，求解時要注意確定其實際運動時間.如果問題涉及最后階段(到停止)的運動，可把該階段看成反向的初速度為零、加速度不變的勻加速直線運動.例2隨著機動車數(shù)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15m/s，一貨車嚴(yán)重超載后的總質(zhì)量為5.0×104kg，以15m/s的速度勻速行駛.發(fā)現(xiàn)紅燈時司機剎車，貨車立即做勻減速直線運動，加速度大小為5m/s2.已知貨車正常裝載后的剎車加速度大小為10m/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2∶1答案解析(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22.5m

11.25m答案解析(3)若此貨車不僅超載而且以20m/s的速度超速行駛，則剎車距離又是多少？(設(shè)此情形下剎車加速度大小仍為5m/s2)答案40m答案解析變式1

(多選)一物體以某一初速度在粗糙的水平面上做勻減速直線運動，最后靜止下來.若物體在最初5s內(nèi)通過的位移與最后5s內(nèi)通過的位移之比為x1∶x2＝11∶5，物體運動的加速度大小為a＝1m/s2，則A.物體運動的時間可能大于10sB.物體在最初5s內(nèi)通過的位移與最后5s內(nèi)通過的位移之差為x1－x2＝15mC.物體運動的時間為8sD.物體的初速度為10m/s√√答案方法與技巧能力考點師生共研類型1平均速度公式的應(yīng)用例3質(zhì)點由靜止從A點出發(fā)沿直線AB運動，行程的第一階段是加速度大小為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(zhì)點從A到B所用時間t為答案解析√解析設(shè)第一階段的末速度為v，變式2一個做勻變速直線運動的質(zhì)點，初速度為0.5m/s，第9s內(nèi)的位移比第5s內(nèi)的位移多4m，則該質(zhì)點的加速度、9s末的速度和質(zhì)點在9s內(nèi)通過的位移分別是A.a＝1m/s2，v9＝9m/s，x9＝40.5mB.a＝1m/s2，v9＝9m/s，x9＝45mC.a＝1m/s2，v9＝9.5m/s，x9＝45mD.a＝0.8m/s2，v9＝7.7m/s，x9＝36.9m√答案解析類型2逆向思維法和初速度為零的勻變速直線運動推論的應(yīng)用例4

(多選)(2018·四川雅安模擬)如圖2所示，一冰壺以速度v垂直進入三個矩形區(qū)域做勻減速直線運動，且剛要離開第三個矩形區(qū)域時速度恰好為零，則冰壺依次進入每個矩形區(qū)域時的速度之比和穿過每個矩形區(qū)域所用的時間之比分別是A.v1∶v2∶v3＝3∶2∶1圖2√√答案解析變式3

(多選)一物塊以一定的初速度從光滑斜面底端a點上滑，最高可滑至b點，后又滑回至a點，c是ab的中點，如圖3所示，已知物塊從a上滑至b所用時間為t，下列分析正確的是答案解析圖3A.物塊從c運動到b所用的時間等于從b運動到c所用的時間B.物塊上滑過程的加速度與下滑過程的加速度等大反向C.物塊下滑時從b運動至c所用時間為D.物塊上滑通過c點時的速度大小等于整個上滑過程中平均速度的大小√√解析由于斜面光滑，物塊沿斜面向上與向下運動的加速度大小相同，a＝gsinθ，故物塊從c運動到b所用的時間等于從b運動到c所用的時間，選項A正確，B錯誤；由于c是位移的中點，物塊上滑過程中通過c點的速度不等于整個上滑過程的平均速度，選項D錯誤.1.兩種運動的特性(1)自由落體運動為初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動.(2)豎直上拋運動的重要特性(如圖4)①對稱性a.時間對稱：物體上升過程中從A→C所用時間tAC和下降過程中從C→A所用時間tCA相等，同理tAB＝tBA.b.速度對稱：物體上升過程經(jīng)過A點的速度與下降過程經(jīng)過A點的速度大小相等.②多解性：當(dāng)物體經(jīng)過拋出點上方某個位置時，可能處于上升階段，也可能處于下降階段，造成多解，在解決問題時要注意這個特性.圖42.豎直上拋運動的研究方法分段法上升階段：a＝g的勻減速直線運動下降階段：自由落體運動全程法初速度v0向上，加速度g向下的勻變速直線運動，v＝v0－gt，h＝v0t－

gt2(向上方向為正方向)若v>0，物體上升，若v<0，物體下落若h>0，物體在拋出點上方，若h<0，物體在拋出點下方例5

(2018·湖北部分重點高中協(xié)作體聯(lián)考)如圖5所示是一種較精確測重力加速度g值的方法：將下端裝有彈射裝置的真空玻璃直管豎直放置，玻璃管足夠長，小球豎直向上被彈出，在O點與彈簧分離，上升到最高點后返回.在O點正上方選取一點P，利用儀器精確測得OP間的距離為H，從O點出發(fā)至返回O點的時間間隔為T1，小球兩次經(jīng)過P點的時間間隔為T2，求：(1)重力加速度g；圖5答案解析依據(jù)題意得h1－h(huán)2＝H，(2)當(dāng)O點距離管底部的距離為L0時，玻璃管的最小長度.解析真空管的最小長度L＝L0＋h1，雙向可逆類問題——類豎直上拋運動如果沿光滑斜面上滑的小球，到最高點仍能以原加速度勻加速下滑，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(fù)號及物理意義.例6

(多選)一物體以5m/s的初速度在光滑斜面上向上運動，其加速度大小為2m/s2，設(shè)斜面足夠長，經(jīng)過t時間物體位移的大小為4m，則時間t可能為解得t1＝1s，t2＝4s√√√答案解析1.基本思路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(guān)系；(4)解：聯(lián)立求解，算出結(jié)果.2.解題關(guān)鍵多運動過程的轉(zhuǎn)折點的速度是聯(lián)系兩個運動過程的紐帶，因此，轉(zhuǎn)折點速度的求解往往是解題的關(guān)鍵.例7甲、乙兩個質(zhì)點都從靜止出發(fā)做加速直線運動，加速度方向一直不變.在第一段時間間隔內(nèi)，兩個質(zhì)點的加速度大小不變，乙的加速度大小是甲的3倍；在接下來的相同時間間隔內(nèi)，甲的加速度大小增加為原來的3倍，乙的加速度大小減小為原來的

.求甲、乙兩質(zhì)點各自在這兩段時間間隔內(nèi)走過的總路程之比.答案3∶5答案解析解析在第一段時間間隔內(nèi)，設(shè)甲的加速度為a，則乙的加速度為3a，在第二段時間間隔內(nèi)，甲的加速度為3a，乙的加速度為a，甲、乙兩質(zhì)點各自在這兩段時間間隔內(nèi)走過的總路程分別為x甲＝x甲1＋x甲2＝3at2，x乙＝x乙1＋x乙2＝5at2，變式4航天飛機是一種垂直起飛、水平降落的載人航天器.航天飛機降落在平直跑道上，其減速過程可簡化為兩個勻減速直線運動階段.航天飛機以水平速度v0著陸后立即打開減速阻力傘(如圖6)，加速度大小為a1，運動一段時間后速度減為v；隨后在無減速阻力傘情況下勻減速運動直至停下.已知兩個勻減速滑行過程的總時間為t，求：(1)第二個勻減速運動階段航天飛機減速的加速度大小a2；圖6第二個勻減速階段運動的時間t2＝t－t1，由0＝v－a2t2，(2)航天飛機著陸后滑行的總路程x.課時作業(yè)1.假設(shè)某無人機靶機以300m/s的速度勻速向某個目標(biāo)飛來，在無人機離目標(biāo)尚有一段距離時從地面發(fā)射導(dǎo)彈，導(dǎo)彈以80m/s2的加速度做勻加速直線運動，以1200m/s的速度在目標(biāo)位置擊中該無人機，則導(dǎo)彈發(fā)射后擊中無人機所需的時間為A.3.75sB.15sC.30sD.45s雙基鞏固練√12345678910112.(多選)做勻減速直線運動的質(zhì)點，它的加速度大小為a，初速度大小為v0，經(jīng)過時間t速度減小到零，則它在這段時間內(nèi)的位移大小可用下列哪些式子表示√√√12345678910113.(2018·廣東湛江模擬)如圖1所示，一騎行者所騎自行車前后輪軸的距離為L，在水平道路上勻速運動，當(dāng)看到道路前方有一條減速帶時，立刻剎車使自行車做勻減速直線運動，自行車垂直經(jīng)過該減速帶時，對前、后輪造成的兩次顛簸的時間間隔為t.利用以上數(shù)據(jù)，可以求出前、后輪經(jīng)過減速帶這段時間內(nèi)自行車的A.初速度 B.末速度C.平均速度 D.加速度√圖112345678910114.(2018·黑龍江哈爾濱質(zhì)檢)關(guān)于自由落體運動(g＝10m/s2)，下列說法中不正確的是A.它是豎直向下，v0＝0、a＝g的勻加速直線運動B.在開始連續(xù)的三個1s內(nèi)通過的位移之比是1∶3∶5C.在開始連續(xù)的三個1s末的速度大小之比是1∶2∶3D.從開始運動到距下落點5m、10m、15m所經(jīng)歷的時間之比為1∶2∶3答案√12345678910115.一輛公共汽車進站后開始剎車，做勻減速直線運動.開始剎車后的第1s內(nèi)和第2s內(nèi)位移大小依次為9m和7m.則剎車后6s內(nèi)的位移是A.20m B.24mC.25m D.75m√答案解析解析由Δx＝9m－7m＝2m可知，汽車在第3s、第4s、第5s內(nèi)的位移分別為5m、3m、1m，汽車在第5s末的速度為零，故剎車后6s內(nèi)的位移等于前5s內(nèi)的位移，大小為9m＋7m＋5m＋3m＋1m＝25m，故C正確.1234567891011解析根據(jù)汽車剎車后的坐標(biāo)x與時間t的關(guān)系x＝30t－5t2(m)，對比勻變速直線運動的規(guī)律x＝v0t＋

at2，可知汽車剎車過程的初速度大小為30m/s，加速度大小為10m/s2，故選A.6.(2018·河南信陽調(diào)研)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(biāo)x與時間t的關(guān)系滿足x＝30t－5t2(m)，下列說法正確的是A.汽車剎車過程的初速度大小為30m/s，加速度大小為10m/s2B.汽車剎車過程的初速度大小為30m/s，加速度大小為5m/s2C.汽車剎車過程的初速度大小為60m/s，加速度大小為5m/s2D.汽車剎車過程的初速度大小為60m/s，加速度大小為2.5m/s2√答案解析12345678910117.一物體做初速度為零的勻加速直線運動，將其運動時間順次分成1∶2∶3的三段，則每段時間內(nèi)的位移之比為A.1∶3∶5 B.1∶4∶9C.1∶8∶27 D.1∶16∶81√答案1234567891011答案解析√√12345678910119.一物體以初速度v0做勻減速直線運動，第1s內(nèi)通過的位移為x1＝3m，第2s內(nèi)通過的位移為x2＝2m，又經(jīng)過位移x3物體的速度減小為0，則下列說法錯誤的是A.初速度v0的大小為2.5m/s B.加速度a的大小為1m/s2C.位移x3的大小為1.125m D.位移x3內(nèi)的平均速度大小為0.75m/s√答案解析123456789101110.(2018·甘肅天水質(zhì)檢)如圖2所示，木桿長5m，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20m處圓筒AB，圓筒AB長為5m，取g＝10m/s2，求：(1)木桿經(jīng)過圓筒的上端A所用的時間t1是多少？答案解析圖21234567891011解析木桿