高三物理一輪復(fù)習(xí)第1章第2講勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律課件

1、2.特點(diǎn):加速度恒定。3.運(yùn)動(dòng)規(guī)律(1)速度公式:v=v0+at(2)位移公式:x=v0t+at2(3)速度位移關(guān)系式:v2-=2ax(4)位移的平均速度公式:x=t1220v02vv一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)1.定義:在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化量總相等的直線運(yùn)動(dòng)叫勻變速直線運(yùn)動(dòng)。知識(shí)梳理知識(shí)梳理(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間初末時(shí)刻速度矢量和的一半,還等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,即=vt/2。(2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間(T)內(nèi)的位移之差是個(gè)恒量,即x=x2-x1=x3-x2=xn-xn-1=aT2。(3)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的某段位

2、移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度vx/2=。v02vv2202vv4.幾個(gè)重要推論v1 v2 v3 vn=1 2 3 n。(2)在1T內(nèi),2T內(nèi),3T內(nèi),nT內(nèi)的位移之比為x1 x2 x3 xn=1 4 9 n2。(3)在第1個(gè)T內(nèi),第2個(gè)T內(nèi),第3個(gè)T內(nèi),第n個(gè)T內(nèi)的位移之比為x x x xn=1 3 5 (2n-1)。(4)從靜止開(kāi)始通過(guò)連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比為t1 t2 t3 tn=1 (-1) (-) (-)。(5)從靜止開(kāi)始通過(guò)連續(xù)相等的位移時(shí)的速度之比為v1 v2 v3 vn=1 。232n1n23n5.初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)比例式(1)在1T末,2T末,3T末,nT末的瞬時(shí)速度之比

3、為1.自由落體運(yùn)動(dòng)(1)速度公式:v=gt(2)位移公式:h=gt2(3)速度位移關(guān)系式:v2=2gh2.豎直上拋運(yùn)動(dòng)(1)速度公式:v=v0-gt(2)位移公式:h=v0t-gt2(3)速度位移關(guān)系式:v2-=-2gh121220v二、自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)二、自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)(4)上升的最大高度:H=(5)上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間:t=202vg0vg1.A與B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)向同一方向運(yùn)動(dòng),A做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),B做勻速直線運(yùn)動(dòng)。開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí),A、B位于同一位置,則當(dāng)它們?cè)俅挝挥谕晃恢脮r(shí)()A.兩質(zhì)點(diǎn)速度相等B.A與B在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度相等C.A的瞬時(shí)速度是B的2倍D.A

4、與B的位移相等答案BCD由題意可知相遇時(shí)二者位移相同,所用的時(shí)間也相同,則平均速度相同,再由=vB,知A的瞬時(shí)速度是B的2倍,選B、C、D。v2Av2.汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)它運(yùn)動(dòng)了300m時(shí)速度減為初始速度的一半,接著運(yùn)動(dòng)了20s停下來(lái),則汽車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后運(yùn)動(dòng)的總距離為()A.400mB.500mC.600mD.650m答案A設(shè)汽車減速時(shí)的初速度是v0,加速度為a,則有(v0/2)2-=2ax0-v0/2=at由以上兩式可得:a=-0.5m/s2v0=20m/s20v由公式v2-=2ax總,得x總=400m。20v3.一物體由靜止沿光滑的斜面勻加速下滑距離L時(shí),所用時(shí)間為t;當(dāng)

5、它沿斜面下滑的距離僅是L/2時(shí)所用的時(shí)間是()A.B.tC.D.t-t答案B物體由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),v0=0,L=at2,當(dāng)位移為L(zhǎng)/2時(shí),由=at2可得答案為B。2t224t22122L124.空降兵從飛機(jī)上跳傘時(shí),為了保證安全著陸,著陸前最后階段降落傘勻速下落的速度約為6m/s?？战当綍r(shí)模擬訓(xùn)練時(shí),經(jīng)常從高臺(tái)上跳下,則訓(xùn)練用高臺(tái)的合適高度約為(g=10m/s2)()A.0.5mB.1.0mC.1.8mD.5.0m答案C根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2=2gh,h=m=1.8m,可知C正確。22vg262 105.汽車關(guān)閉油門后做勻減速直線運(yùn)動(dòng),最后停下來(lái)。在此過(guò)程中,最后三段連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的平均速度

6、之比為()A.1 1 1B.5 3 1C.9 4 1D.3 2 1答案B由于三段時(shí)間間隔相等,所以三段時(shí)間間隔內(nèi)的平均速度之比就等于位移之比,將其看做是反向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的推論易得x x x=5 3 1,B正確。 重難一勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用重難一勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用1.描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)常見(jiàn)的物理量有5個(gè),即初速度v0、加速度a、時(shí)間t、速度(末速度)v、位移x,已知任意三個(gè)物理量,就可以求出另外兩個(gè)。2.使用公式時(shí)要注意矢量的方向性。通常選初速度v0的方向?yàn)檎较?與初速度同向的矢量為正,與初速度反向的矢量為負(fù)。3.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式較

7、多,在解題過(guò)程中要根據(jù)公式的特點(diǎn)選取適當(dāng)?shù)墓絹?lái)解題。公式v=v0+at不含位移x;公式x=v0t+at2不含末速度v;公式v2-=2ax不含時(shí)間t;公式x=t不含加速度a。1220v02vv重難突破重難突破4.解題要點(diǎn)(1)明確研究對(duì)象,畫(huà)出其運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖,并在圖上標(biāo)清已知量、未知量和待求量。(2)根據(jù)題設(shè)條件恰當(dāng)選用公式,能用推論則盡可能使用推論。盡可能選用最簡(jiǎn)捷的方法解題。(3)常用的解題方法有:基本公式法、平均速度法、推論法、比例法、逆向思維法及圖像法等。典例典例1已知O、A、B、C為同一直線上的四點(diǎn),A、B間的距離為l1,B、C間的距離為l2。一物體自O(shè)點(diǎn)由靜止出發(fā),沿此直線做勻加

8、速運(yùn)動(dòng),依次經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)。已知物體通過(guò)AB段與BC段所用的時(shí)間相等。求O與A的距離。解析解法一解法一設(shè)物體的加速度為a,到達(dá)A點(diǎn)的速度為v0,通過(guò)AB段和BC段所用的時(shí)間均為t,則有l(wèi)1=v0t+at2l1+l2=2v0t+2at2聯(lián)立式得l2-l1=at23l1-l2=2v0t12設(shè)O與A的距離為l,則有l(wèi)=聯(lián)立式得l=解法二根據(jù)題意可畫(huà)出示意圖。設(shè)O、A間的距離為l,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度為vB,A、B間所用時(shí)間為T,加速度為a。根據(jù)推論公式可知l2-l1=aT2B點(diǎn)速度為AC段中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,可得202va2122138()llllvB=對(duì)OB段而言=2a(l+l1)將式變形為l=-

9、l1將式代入式可得l=-l1=-l1將式直接代入式可得l=答案122llT2Bv22Bva2122()42llTa2122()8llaT21221(3)8()llll21221(3)8()llll1-1在一次汽車性能測(cè)試中,汽車達(dá)到一定速度后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)并剎車,剎車后汽車連續(xù)通過(guò)長(zhǎng)度都是L的兩段距離,并繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng),它通過(guò)第一段距離所用的時(shí)間為t,通過(guò)第二段距離所用的時(shí)間為2t,假設(shè)汽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力不變,求汽車在剛剛通過(guò)第一段距離L時(shí)的速率。答案解析畫(huà)出運(yùn)動(dòng)示意圖,如圖所示,設(shè)AB中間時(shí)刻速度為v1,B點(diǎn)速度為vB,BC中間時(shí)刻速度為v2,剎車后的加速度為a,由AB段中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等

10、于這段時(shí)間的平均速度可得:v1=,同理可得v2=,對(duì)兩個(gè)中間時(shí)刻之間由a=得a=-,對(duì)D到B用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:vB=v1+a=-=。56LtLt2Lt2132vvt23Lt2tLt23Lt2t56Lt剎車類問(wèn)題勻減速到速度為零后即停止運(yùn)動(dòng),加速度a突然消失,求解時(shí)要注意確定其實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間。如果問(wèn)題涉及最后階段(到停止)的運(yùn)動(dòng),可把該階段看成反向的初速度為零、加速度大小不變的勻加速運(yùn)動(dòng)雙向可逆類問(wèn)題如沿光滑斜面上滑的木塊,到最高點(diǎn)后仍能以原加速度勻加速下滑,全過(guò)程加速度大小、方向均不變,故求解時(shí)可對(duì)全過(guò)程列式,但必須注意x、v、a等矢量的正、負(fù)號(hào) 重難二兩類典型的勻減速運(yùn)動(dòng)重難二兩類典型的勻減速運(yùn)動(dòng)

11、典例典例2火車剎車,做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。開(kāi)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.20mB.24mC.25mD.75m解析由x=aT2知a=-2m/s2,在第1s內(nèi),由x1=v0t1+a得v0=10m/s,汽車減速時(shí)間t=5s,則6s內(nèi)的位移應(yīng)為運(yùn)動(dòng)5s內(nèi)的位移,x=t=25m,C正確。答案C1221t00va002v 2-1一物體在與初速度方向相反的恒力作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng),v0=20m/s,加速度大小為5m/s2,則:(1)物體經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間返回到出發(fā)點(diǎn)?(2)由開(kāi)始運(yùn)動(dòng)算起,求6s末物體的速度。t=-=-s=8s。(2)由公式v=v0+at知6s末

12、物體的速度v=v0+at=20+(-5)6m/s=-10m/s。負(fù)號(hào)表示此時(shí)物體的速度方向與初速度方向相反。02va2 205答案(1)8s(2)10m/s,方向與初速度方向相反解析由于物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),故可以直接應(yīng)用勻變速運(yùn)動(dòng)公式,以v0的方向?yàn)檎较颉?1)設(shè)經(jīng)時(shí)間t返回到出發(fā)點(diǎn),此過(guò)程中位移x=0,代入公式x=v0t+at2,并將a=-5m/s2、v0=20m/s代入,得122-2四川災(zāi)后重建中,在某工地上一卡車以速度10m/s勻速行駛,剎車后第1個(gè)2s內(nèi)的位移與最后一個(gè)2s內(nèi)的位移之比為3 2,設(shè)卡車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),則剎車后4s內(nèi)卡車通過(guò)的距離是()A.2.5mB.4mC.12m

13、D.12.5m答案D解析設(shè)加速度大小為a,則剎車后第1個(gè)2s內(nèi)位移大小s1=102-a22=20-2a,最后一個(gè)2s內(nèi)位移大小s2=a22=2a,因?yàn)閟1 s2=3 2,所以20-2a=3a,即a=4m/s2,所以卡車剎車后經(jīng)過(guò)t=s=2.5s就停止運(yùn)動(dòng)了,卡車剎車后4s內(nèi)通過(guò)的距離是s=m=12.5m。本題答案為D。121210422va2102 4 重難三自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用重難三自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用1.自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零,加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。2.對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的理解嚴(yán)格的自由落體運(yùn)動(dòng)只有在沒(méi)有空氣阻力的空間才存在,如果空氣阻力相對(duì)重力比較小,

14、可近似看做自由落體運(yùn)動(dòng),物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的快慢與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān),不同質(zhì)量的物體下落快慢是相同的。3.豎直上拋運(yùn)動(dòng)的處理方法(1)分段法:上升過(guò)程是加速度a=-g、末速度v=0的勻變速直線運(yùn)動(dòng),下落階段是自由落體運(yùn)動(dòng)。(2)整體法:將全過(guò)程看做是初速為v0,加速度為-g的勻變速直線運(yùn)動(dòng),但必須注意方程的矢量性。習(xí)慣上取v0的方向?yàn)檎较?則v0時(shí)正在上升,v0時(shí)正在下降;h為正時(shí)物體在拋出點(diǎn)的上方,h為負(fù)時(shí)物體在拋出點(diǎn)的下方。典例典例3氣球下掛一重物,以v0=10m/s的速度勻速上升,到達(dá)離地面高h(yuǎn)=175m處時(shí),懸掛重物的繩子突然斷裂,那重物經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落到地面?落地時(shí)的速度多大?空氣阻力不計(jì)

15、,g取10m/s2。解析以重物為研究對(duì)象,原來(lái)它隨氣球以速度v0上升,繩子突然斷裂后,重物不會(huì)立即下降,將以初速度v0做豎直上拋運(yùn)動(dòng)。方法一分成上升階段和下落階段兩個(gè)過(guò)程處理。繩子斷裂后重物要繼續(xù)上升的時(shí)間t1和上升的高度h1分別為t1=s=1sh1=m=5m故重物離地面的最大高度為:H=h+h1=175m+5m=180m重物從最高處自由下落,落地時(shí)間和落地速度分別為0vg1010202vg2102 10t2=s=6sv=gt2=106m/s=60m/s所以從繩子突然斷裂到重物落地共需時(shí)間為:t=t1+t2=7s。方法二取全過(guò)程作為一個(gè)整體考慮。從繩子斷裂開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng)時(shí)間t后物體落到拋出點(diǎn)下方

16、,規(guī)定初速度方向?yàn)檎较?則物體在時(shí)間t內(nèi)的位移h=-175m,則h=v0t-gt2即:t2-2t-35m=0解得t1=7s,t2=-5s(舍去)2Hg2 1801012所以重物落地速度為:v=v0-gt1=10m/s-107m/s=-60m/s其中負(fù)號(hào)表示速度方向向下,與初速度方向相反。答案7s60m/s3-1一鐵鏈上端懸掛于某一點(diǎn),將懸點(diǎn)放開(kāi)讓鐵鏈自由下落,不計(jì)空氣阻力,已知鐵鏈通過(guò)下端點(diǎn)下方3.2m處的一點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間為0.5s,試求鐵鏈的長(zhǎng)度L。(g取10m/s2)答案5.25m解析根據(jù)題意畫(huà)出運(yùn)動(dòng)示意圖。由示意圖可知:h=g,L+h=g(t1+t2)2聯(lián)立以上兩式可得:t1=0.8s

17、,L=5.25m1221t123-2利用水滴下落可以測(cè)量重力加速度g。調(diào)節(jié)水龍頭,讓水一滴一滴地流出。在水龍頭的正下方放一盤子,調(diào)整盤子的高度,使一滴水碰到盤子時(shí),恰好有另一滴水從水龍頭開(kāi)始下落,而空中還有兩滴正在下落的水滴。測(cè)出水龍頭滴水處到盤子的高度為h,再用秒表測(cè)量時(shí)間,從第一滴水離開(kāi)水龍頭開(kāi)始,到第N滴水落至盤中,共用去時(shí)間為T。當(dāng)?shù)谝坏嗡涞奖P子時(shí),第二滴水離盤子的高度為,重力加速度g=。時(shí),第二滴水下落的時(shí)間為2t,則第二滴水離盤子的高度h2=h-g(2t)2=h-h=h又因?yàn)?N+2)t=T所以,重力加速度g=。124959229ht222(2)9NhT答案h解析因?yàn)槿我鈨傻嗡?/p>

18、間的時(shí)間間隔相等,設(shè)任意兩滴水之間的時(shí)間間隔為t,則第一滴水自由下落時(shí)間為3t,則有h=g(3t)2。第一滴水落到盤子59222(2)9NhT12一般公式法一般公式指速度、位移、加速度和時(shí)間的關(guān)系式,它們是矢量式,使用時(shí)注意方向性,一般以v0方向?yàn)檎较?其余各量與正方向相同者為正,與正方向相反者為負(fù)平均速度法定義式=對(duì)任何性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)都適用,而=只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)vxtv0v2v處理勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一般方法處理勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一般方法思想方法思想方法中間時(shí)刻速度法利用“任一時(shí)間t中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間t內(nèi)的平均速度”即=,適用于任何一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng),有些題目應(yīng)用它可以避免常規(guī)解法中用位移公式列出的含有t2的復(fù)雜式子,從而簡(jiǎn)化解題過(guò)程,提高解題速度比例法對(duì)于初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)與末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng),可利用初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的比例關(guān)系求解t2vv逆向思維法把運(yùn)動(dòng)過(guò)程的末態(tài)作為初態(tài)的反向研究問(wèn)題的方法。一般用于末態(tài)已知的情況圖像法應(yīng)用v-t圖像,可把較復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)檩^簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)問(wèn)題解決。尤其是用圖像定性分析,可避開(kāi)繁雜的計(jì)算,快速找出答案推論法勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,在連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移之差為一恒量,即xn+1-xn=aT2,對(duì)一般勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,若出現(xiàn)相等的時(shí)間間隔問(wèn)題,應(yīng)優(yōu)先考慮用x=aT2求解典例典例有一