2020版高考物理大一輪復習 第一章 第2講 勻變速直線運動的規(guī)律課件 教科版.ppt

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1、,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,,大一輪復習講義,,NEIRONGSUOYIN,內(nèi)容索引,過好雙基關,研透命題點,課時作業(yè),回扣基礎知識 訓練基礎題目,細研考綱和真題 分析突破命題點,限時訓練 練規(guī)范 練速度,,過好雙基關,,,,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： vt . (2)位移公式：x . (3)位移速度關系式： .,加速度,v0at,vt 2v022ax,自測1(2018山西省重點中學協(xié)作體期末)如圖1所示，一小球從A點由靜止開

2、始沿斜面向下做勻變速直線運動，若到達B點時速度為vt ，到達C點時速度為 2vt ，則ABBC等于 A.11 B.12 C.13 D.14,圖1,解析根據(jù)勻變速直線運動的速度位移公式vt2v022ax知，,,所以ABAC14，則ABBC13，故C正確，A、B、D錯誤.,,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x2x1x3x2xnxn1 . (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.,一半,aT2,,,2.初速度為零的勻加速直線運動的四個重要推論 (1)T末、2

3、T末、3T末、、nT末的瞬時速度之比為v1v2v3vn . (2)前T內(nèi)、前2T內(nèi)、前3T內(nèi)、、前nT內(nèi)的位移之比為x1x2x3xn . (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 .,123n,122232n2,135(2n1),自測2(2018河南省新鄉(xiāng)市第三次模擬)汽車以某一初速度開始做勻加速直線運動，第1 s內(nèi)行駛了1 m，第2 s內(nèi)行駛了2 m，則汽車第3 s內(nèi)的平均速度為 A.2

4、 m/s B.3 m/s C.4 m/s D.5 m/s,解析根據(jù)勻變速直線運動的推論可知：x2x1x3x2，則x33 m，,,,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 速度公式： . 位移公式： . 速度位移關系式： .,重力,vtgt,vt22gx,(3)伽利略對自由落體運動的研究 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. 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)學演算)結合起來. 2.

5、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： 直線運動. (3)基本規(guī)律 速度公式： ； 位移公式： .,邏輯推理,邏輯推理,自由落體,勻變速,vtv0gt,,自測3(2018江西省六校第五次聯(lián)考)一個從地面上豎直上拋的物體，它兩次經(jīng)過一個較低點A的時間間隔是5 s，兩次經(jīng)過一個較高點B的時間間隔是3 s，則A、B之間的距離是(不計空氣阻力，g10 m/s2) A.80 m B.40 mC.20 m D.無法確定,,解析物體做豎直上拋運動，,,研透命題點,,,1.基本思路,,,,命題點一勻變速直線運動的基

6、本規(guī)律及應用,畫過程示意圖,,判斷運動性質,,選取正方向,,選用公式列方程,,解方程并加以討論,2.方法與技巧,除時間t外，x、v0、vt、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湖南省永州市三模)質點做直線運動的位移x與時間t的關系為x5tt2(各物理量均采用國際單位制單位)，下列說法正確的是 A.該質點的加速度大小為1 m/s2 B.該質點在1 s末的速度大小為6 m/s C.該質點第2 s內(nèi)的平均速度為8 m/s D.前2 s內(nèi)的位移為8 m,,所以該質點在1 s末的速度大小為v1v0at17 m/s，A、B錯誤； 該質點在前2 s內(nèi)的位移為x152 m

7、22 m14 m， 該質點在第1 s內(nèi)的位移為x251 m12 m6 m，,變式1(多選)(2019河南省洛陽市調(diào)研)如圖2所示，在一平直公路上，一輛汽車從O點由靜止開始做勻加速直線運動，已知在3 s內(nèi)經(jīng)過相距30 m的A、B兩點，汽車經(jīng)過B點時的速度為15 m/s，則 A.汽車經(jīng)過A點的速度大小為5 m/s B.A點與O點間的距離為20 m C.汽車從O點到A點需要的時間為5 s D.汽車從O點到B點的平均速度大小為7.5 m/s,圖2,,,由勻變速直線運動規(guī)律有vA22axOA，代入數(shù)據(jù)解得xOA3.75 m，選項B錯誤； 由vAatOA解得汽車從O點到A點需要的時間為tOA1.5 s，選

8、項C錯誤；,,剎車類問題的處理技巧,,拓展點,逆向思維法的應用,剎車類問題：指勻減速到速度為零后立即停止運動，加速度a突然消失的問題，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(2018山東省濟南一中階段檢測)汽車在平直的公路上行駛，發(fā)現(xiàn)險情緊急剎車，汽車立即做勻減速直線運動直到停車，已知汽車剎車時第一秒內(nèi)的位移為13 m，在最后1秒內(nèi)的位移為2 m，則下列說法正確的是 A.汽車在第1秒末的速度可能為10 m/s B.汽車加速度大小可能為3 m/s2 C.汽車在第1秒末的速度一定為11 m/s D.汽

9、車的加速度大小一定為4.5 m/s2,,解析采用逆向思維，由于最后1 s內(nèi)的位移為2 m，,代入數(shù)據(jù)解得初速度v015 m/s， 則汽車在第1 s末的速度v1v0at15 m/s41 m/s11 m/s，故C正確，A、B、D錯誤.,方法與技巧,,,,命題點二勻變速直線運動的推論及應用,例3(2018山東省日照市校際聯(lián)合質檢)一物體做勻加速直線運動，通過一段位移x所用時間為2t，緊接著通過下一段位移x所用時間為t.則物體運動的加速度大小為,類型1 平均速度公式的應用,,變式2(2018江西省六校第五次聯(lián)考)如圖3所示，一小球(可視為質點)沿斜面勻加速下滑，依次經(jīng)過A、B、C三點.已知AB18 m

10、，BC30 m，小球經(jīng)過AB和BC兩段所用的時間均為2 s，則小球經(jīng)過A、B、C三點時的速度大小分別是 A.12 m/s,13 m/s,14 m/s B.10 m/s,14 m/s,18 m/s C.8 m/s,10 m/s,16 m/s D.6 m/s,12 m/s,18 m/s,圖3,,經(jīng)過B點的瞬時速度等于通過AC段的平均速度，,則經(jīng)過C點的速度vCvBat12 m/s32 m/s18 m/s，經(jīng)過A點的速度vAvBat12 m/s32 m/s6 m/s，故D正確.,例4(多選)(2019甘肅省天水市質檢)如圖4所示，一冰壺以速度v垂直進入三個完全相同的矩形區(qū)域做勻減速直線運動，且剛要離

11、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.v1v2v3321,圖4,,,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用,解析因為冰壺做勻減速直線運動，且末速度為零，故可以看成反向勻加速直線運動來研究.,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5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 A.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

12、 t 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,,圖5,,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，agsin ，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； 物塊由b到a的過程是初速度為零的勻加速直線運動，,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,,,,命題點三自由落體和豎直上拋運動,(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6) 對稱性 a.時間對稱：物體上升過程中從AC所用時間tAC和下降

13、過程中從 CA所用時間tCA相等，同理tABtBA. 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. 多解性：當物體經(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6,2.豎直上拋運動的研究方法,例5(2018湖北省部分重點高中協(xié)作體聯(lián)考)如圖7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

14、時間間隔為T2，求： (1)重力加速度g；,圖7,解析小球從O點上升到最大高度的過程中,小球從P點上升到最大高度的過程中,依據(jù)題意得h1h2H，,(2)當O點距離管底部的距離為L0時，玻璃管的最小長度.,解析玻璃管的最小長度LL0h1，,,雙向可逆類問題,,拓展點,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，則小球全過程加速度大小、方向均不變，故求解時可看成類豎直上拋運動，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.,變式4(多選)一物體以5 m/s的初速度在光滑斜面上向上勻減速運動，其加速度大小為2 m/s2，設斜面足夠長，經(jīng)過t時間物體位移的

15、大小為4 m，則時間t可能為 A.1 s B.3 s C.4 s D. s,,,,解析以沿斜面向上為正方向，當物體的位移為4 m時，,解得t11 s，t24 s,,,,命題點四多運動過程問題,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系； (4)解：聯(lián)立求解，算出結果. 2.解題關鍵 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.,例6(2018

16、陜西省安康市第二次質量聯(lián)考)公交給居民出行帶來了方便，很多城市都建設了公交專線.如圖8所示，公路上有一輛公共汽車以10 m/s的速度勻速行駛，為了平穩(wěn)?？吭谡九_，在距離站臺左側位置50 m處開始剎車做勻減速直線運動.公交車剛剎車時，一乘客為了搭車，從距站臺右側24 m處由靜止正對著站臺跑去，人先做勻加速直線運動，速度達到4 m/s后勻速運動一段時間，接著做勻減速直線運動，最終人和車同時到達站臺停下，乘客順利上車.人加速和減速的加速度大小相等.求：(不考慮站臺大小和公交車的大小) (1)公交車剎車的加速度大?。?圖8,答案1 m/s2,解析設公交車剎車做勻減速運動的加速度大小為a1， 由勻變速直

17、線運動規(guī)律，有： v122a1x1 解得：a11 m/s2,(2)人的加速度的大小.,解析由v1a1t，公交車剎車時間t10 s 設人勻加速和勻減速的加速度大小為a2，則,答案1 m/s2,設勻速運動的時間為t 人的總位移為x24 m，總時間也為t10 s,x2x2v2t，解得：a21 m/s2.,變式5 (2018湖北省黃岡市期末調(diào)研)一列火車由靜止開始出發(fā)，沿直線軌道先以恒定加速度a1做勻加速運動，至速度v后，再勻速前進一段時間，最后以恒定加速度a2勻減速前進，直到停止，全程長為L. (1)求全程所用時間；,解析火車加速過程：va1t1 加速位移滿足2a1x1v2 減速過程：va2t2 減

18、速位移滿足2a2x2v2 勻速過程：Lx1x2vt3 全程所用時間tt1t2t3,(2)速度v為何值時，全程所用時間最短？,解析火車先加速到v再減速到零跑完全程，所用時間最短 即Lx1x2,,課時作業(yè),,,1.(2018福建省漳州市期末調(diào)研)如圖1為伽利略研究自由落體運動規(guī)律時設計的斜面實驗.他讓銅球在阻力很小的斜面上從靜止?jié)L下，利用滴水計時記錄銅球運動的時間.關于伽利略的“斜面實驗”，下列說法正 確的是 A.在傾角較小的斜面上進行實驗，可“沖淡”重力 的作用，使測量時間更容易 B.伽利略通過對自由落體運動的研究，進行合理外 推得出銅球在斜面做勻變速運動 C.若斜面傾角一定，不同質量的銅球

19、在斜面上運動時速度變化的快慢不同 D.若斜面傾角一定，銅球沿斜面運動的位移與所用時間成正比,,,,雙基鞏固練,,圖1,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析自由落體運動下落很快，不易計時，伽利略讓小球沿阻力很小的斜面滾下，延長了小球的運動時間，“沖淡”了重力的作用，故A正確； 伽利略在研究物體變速運動規(guī)律時，做了著名的“斜面實驗”，他測量了銅球在較小傾角斜面上的運動情況，發(fā)現(xiàn)銅球做的是勻變速直線運動，且銅球加速度隨斜面傾角的增大而增大，于是他對更大傾角的情況進行了合理的外推，由此得出的結論是自由落體運動是一種勻變速直線運動，故B錯誤； 小球沿斜面下滑，做勻加速直線運動，由于

20、阻力很小，可忽略不計，由mgsin ma可知，加速度agsin ，所以斜面傾角一定，加速度與質量無關，質量不同的小球加速度都相同，故C錯誤； 若斜面傾角一定，加速度agsin 一定，銅球沿斜面運動的位移x at2，與所用時間平方成正比，故D錯誤.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,2.(2018天津市南開中學月考)汽車以20 m/s的速度在平直公路上行駛，急剎車時的加速度大小為5 m/s2，則自駕駛員急踩剎車開始，經(jīng)過2 s與5 s汽車的位移之比為 A.54 B.45 C.34 D.43,所以2 s與5 s汽車的位移之比為34，故選項C正確.,,1,2,3,4,5,6,7,

21、8,9,10,11,12,3.(2019廣東省韶關市質檢)物體由靜止開始做勻加速直線運動，加速8 s后，立即做勻減速直線運動，再經(jīng)過4 s停下.關于該物體的運動情況，下列說法正確的是 A.加速、減速過程中的加速度大小之比為21 B.加速、減速過程中的平均速度大小之比為21 C.加速、減速過程中的位移大小之比為21 D.加速、減速過程中速度的變化率大小之比為21,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析設勻加速直線運動的末速度大小為vt，,可知a1a2t2t112，則速度變化率大小之比為12，故A、D錯誤； 根據(jù)勻變速直線運動的平均速度推論知，,即平均速度大小之比為11，故B

22、錯誤；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,4.(2018廣東省汕頭市第二次模擬)如圖2，一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，當看到道路前方有一條減速帶時，立刻剎車使自行車做減速直線運動，自行車垂直經(jīng)過該減速帶時，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2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析自行車垂直經(jīng)過該減速帶時，前、后輪造成的兩次顛簸的時間間隔為t，自行車前后輪軸的距離為L，只知道兩個物理量，所以不能求出vt、v0

23、、a三個物理量，故A、B、D錯誤； 由平均速度定義可得： 能求出平均速度，故C正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,5.(2018安徽省滁州市聯(lián)合質檢)將一個小球從報廢的礦井口由靜止釋放后做自由落體運動，4 s末落到井底.該小球開始下落后第2 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的平均速度之比是 A.13 B.24 C.37 D.14,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析根據(jù)公式vtgt可得，第1 s末小球的速度為v1g，第2 s末小球的速度為v22g，,第3 s末小球的速度為v33g，第4 s末小球的速度為v44g，,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10

24、,11,12,6.(2018陜西省寶雞市質檢二)一個小球由靜止開始沿斜面下滑，經(jīng)3 s進入一個水平面，再經(jīng)6 s停下，斜面與水平面交接處的能量損失不計，則小球在斜面上和水平面上運動的位移大小之比是 A.11 B.12 C.13 D.21,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,7.(2018河南省南陽信陽等六市二模)假設某次海試活動中，“蛟龍?zhí)枴蓖瓿珊５兹蝿蘸筘Q直上浮，從上浮速度為v時開始計時，此后“蛟龍?zhí)枴眲驕p速上浮，經(jīng)過時間t上浮到海面，速度恰好減為零，則“蛟龍?zhí)枴痹趖0(t0

25、,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,8.(2019吉林省長春市模擬)一輛汽車以某一速度在郊區(qū)的水平路面上行駛，因前方交通事故緊急剎車而做勻減速直線運動，最后靜止，汽車在最初3 s內(nèi)通過的位移與最后3 s內(nèi)通過的位移之比為x1x253，汽車運動的加速度大小為a5 m/s2，則汽車制動的總時間t A.t6 s B.t6 sC.4 s

26、s，故A、B、C錯誤，D正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,9.(2018安徽省蚌埠二中期中)在輕繩的兩端各拴一個小球，一個人用手拿著繩子上端的小球，站在三層樓的陽臺上，釋放小球，使小球自由下落，兩小球相繼落地的時間差為t，如果人站在四層樓的陽臺上，同樣的方法釋放小球，讓小球自由下落，則兩小球相繼落地的時間差將 A.不變 B.變小 C.變大 D.無法確定,,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析設兩球分別為球a和球b，如圖所示.無論是從3層還是4層陽臺上自由下落，兩小球落地前，兩球的距離差始終為繩長，則人站在4層陽臺上放手后，a球在b球落地瞬間的瞬

27、時速度及之后a球下落繩長距離內(nèi)的平均速度均比在3層陽臺釋放時大，而位移相同，則時間差變小，B正確.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,10.某娛樂節(jié)目設計了一款在直軌道上運動的“導師戰(zhàn)車”，坐在“戰(zhàn)車”中的導師按下按鈕，“戰(zhàn)車”從靜止開始先做勻加速運動、后做勻減速運動，沖到學員面前剛好停止.若總位移大小L10 m，加速和減速過程的加速度大小之比為14，整個過程歷時5 s.求： (1)全程平均速度的大?。?答案2 m/s,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,(2)加速過程的時間；,答案4 s,解析vma1t1，vma2t2，t1t25 s，a24a1 代入數(shù)

28、據(jù)，得t14 s.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,(3)全程最大速度的大小.,答案4 m/s,代入數(shù)據(jù)，得 vm4 m/s.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,11.(2018河北省衡水中學第一次調(diào)研)現(xiàn)有一輛長為5 m的汽車以v115 m/s的速度行駛，在離鐵路與公路交叉點175 m處，汽車司機突然發(fā)現(xiàn)離交叉點200 m處有一列長300 m的列車以v220 m/s的速度行駛過來，為了避免事故的發(fā)生，汽車司機如果立刻剎車做勻減速運動，則最小加速度為多少？汽車司機如果立刻做勻加速運動，則最小加速度應為多少？,答案0.643 m/s20.6 m/s2,1

29、,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析列車通過交叉點所需時間為：,則汽車做減速運動應滿足：2a1x汽0v12 a10.643 m/s2 故當汽車以大于0.643 m/s2的加速度剎車時可避免事故發(fā)生.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,汽車加速行駛，在列車到達交叉點前通過，列車到達交叉點所用時間為：,整理得：a20.6 m/s2 故當汽車以大于0.6 m/s2的加速度加速時亦可避免事故發(fā)生.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,12.(2018安徽省黃山市一質檢)如圖3所示，一長為200 m的列車沿平直的軌道以80 m/s的速度勻速行駛，當車頭行駛到進站口O點時，列車接到停車指令，立即勻減速停車，因OA段鐵軌不能停車，整個列車只能停在AB段內(nèi)，已知 1 200 m， 2 000 m，求： (1)列車減速運動的加速度的取值范圍；,圖3,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,(2)列車減速運動的最長時間.,答案50 s,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,