《（北京專用）高考物理一輪復(fù)習(xí) 第一章 直線運(yùn)動 第2講 勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律和應(yīng)用課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（北京專用）高考物理一輪復(fù)習(xí) 第一章 直線運(yùn)動 第2講 勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律和應(yīng)用課件（37頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第2講勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律和應(yīng)用知識梳理知識梳理一、勻變速直線運(yùn)動1.定義定義:物體在一條直線上且做加速度加速度不變的運(yùn)動。2.分類分類:avav勻加速直線運(yùn)動與 方向相同。勻減速直線運(yùn)動與 方向相反。1.三個(gè)基本公式三個(gè)基本公式速度公式:v=v0+at;位移公式:x=v0t+at2;速度位移關(guān)系式:v2-=2ax。1220v二、勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律二、勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律v2.兩個(gè)有用的推論兩個(gè)有用的推論(1)做勻變速直線運(yùn)動的物體在一段時(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。平均速度公式:=。(2)任意相鄰的兩段連續(xù)相等的時(shí)間(T)內(nèi),位移之差是一個(gè)

2、恒量,即x=x2-x1=x3-x2=xn-xn-1=aT2。02vv2tv3.初速度為零的勻加速直線運(yùn)動具備以下幾個(gè)特點(diǎn)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動具備以下幾個(gè)特點(diǎn)(1)在1T末,2T末,3T末,nT末的瞬時(shí)速度之比為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 22 32 n2。(3)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x1 x2 x3 xn=1 3 5 (2n-1)。(4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比為t1 t2 t3 tn=1 (-1)(-)(-)。232n1n自由落體運(yùn)動條件只受重力

3、,從靜止開始下落特點(diǎn)初速度為0、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動規(guī)律速度公式:v=gt位移公式:h=gt2速度位移關(guān)系式:v2=2gh豎直上拋運(yùn)動特點(diǎn)(1)加速度為g(2)上升階段做勻減速直線運(yùn)動,下降階段做勻加速直線運(yùn)動規(guī)律速度公式:v=v0-gt位移公式:h=v0t-gt2速度位移關(guān)系式:v2-=-2gh上升的最大高度:H=上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間:t=121220v20v2g0vg三、自由落體運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動三、自由落體運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動1.關(guān)于勻變速直線運(yùn)動,下列說法正確的是()A.勻變速直線運(yùn)動是加速度均勻變化的直線運(yùn)動B.勻變速直線運(yùn)動的加速度是恒定的,不隨時(shí)間而改變C.速度隨時(shí)間不斷增加

4、的直線運(yùn)動叫勻加速直線運(yùn)動D.勻變速直線運(yùn)動的位移是均勻增加的答案答案B勻變速直線運(yùn)動的加速度不變,速度隨時(shí)間均勻變化,位移的變化呈現(xiàn)非均勻性。B2.汽車關(guān)閉發(fā)動機(jī)后做勻減速直線運(yùn)動,當(dāng)它滑行300m時(shí)速度減為初始速度的一半,接著滑了20s停下來,則汽車關(guān)閉發(fā)動機(jī)后滑行的總距離為()A.400mB.500mC.600mD.650m20v答案答案A設(shè)汽車減速時(shí)的初速度是v0,加速度為a,則有()2-=2ax0-=at由兩式可得:a=-0.5m/s2v0=20m/s由02-=2ax總,得x總=400m。02v02v20vA3.一個(gè)物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動。它在第1s內(nèi)與第2s內(nèi)的位移之比為x

5、1 x2,在走完第1m時(shí)與走完第2m時(shí)的速度之比為v1 v2。以下說法正確的是()A.x1 x2=1 3,v1 v2=1 2B.x1 x2=1 3,v1 v2=1C.x1 x2=1 4,v1 v2=1 2D.x1 x2=1 4,v1 v2=122答案答案B由x1 x2 x3 xn=1 3 5 (2n-1)知x1 x2=1 3,由v2=2as,得v1 v2=1,B正確。12as22as2B4.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)常從高臺上跳下,則訓(xùn)練用高臺的合適高度約為(g=10m/s2)()A.0.5mB.1.0mC.

6、1.8mD.5.0m答案答案C根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式v2=2gh,得h=m=1.8m可知C正確。22vg262 10C深化拓展深化拓展考點(diǎn)一考點(diǎn)一勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律和應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律和應(yīng)用考點(diǎn)二考點(diǎn)二自由落體運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動自由落體運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動考點(diǎn)一勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律和應(yīng)用考點(diǎn)一勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律和應(yīng)用一、解決勻變速直線運(yùn)動問題時(shí)的四點(diǎn)注意一、解決勻變速直線運(yùn)動問題時(shí)的四點(diǎn)注意1.養(yǎng)成根據(jù)題意畫出物體運(yùn)動示意圖的習(xí)慣,尤其是較復(fù)雜的運(yùn)動,畫出示意圖可以使運(yùn)動過程直觀、清晰。2.勻變速直線運(yùn)動?？梢活}多解,解題時(shí)要靈活選擇合適的公式,篩選最簡捷的方法。3.列運(yùn)動學(xué)方程時(shí),方程中每一

7、個(gè)物理量均對應(yīng)同一運(yùn)動過程。4.使用公式時(shí)要注意矢量的方向性。1-1研究表明,一般人的剎車反應(yīng)時(shí)間(即圖甲中“反應(yīng)過程”所用時(shí)間)t0=0.4s,但飲酒會導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間延長。在某次試驗(yàn)中,志愿者少量飲酒后駕車以v0=72km/h的速度在試驗(yàn)場的水平路面上勻速行駛,從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止,行駛距離L=39m。減速過程中汽車位移s與速度v的關(guān)系曲線如圖乙所示。此過程可視為勻變速直線運(yùn)動。取重力加速度的大小g=10m/s2。求:(1)減速過程汽車加速度的大小及所用時(shí)間;(2)飲酒使志愿者的反應(yīng)時(shí)間比一般人增加了多少。圖甲圖乙答案答案(1)8m/s22.5s(2)0.3s解析解析(1)設(shè)減速過程中汽車加速

8、度的大小為a,所用時(shí)間為t,由題可得初速度v0=72km/h=20m/s,末速度vt=0,位移s=25m,由運(yùn)動學(xué)公式得0-=-2ast=聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)得a=8m/s2t=2.5s(2)設(shè)志愿者反應(yīng)時(shí)間為t,反應(yīng)時(shí)間的增加量為t,由運(yùn)動學(xué)公式得L=v0t+st=t-t0聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)得20v00vat=0.3s1-2航空母艦簡稱“航母”,是一種可以供軍用飛機(jī)起飛和降落的軍艦。蒸汽彈射起飛,就是使用一個(gè)長平的甲板作為飛機(jī)跑道,起飛時(shí)一個(gè)蒸汽驅(qū)動的彈射裝置帶動飛機(jī)在兩秒鐘內(nèi)達(dá)到起飛速度,目前只有美國具備生產(chǎn)蒸汽彈射器的成熟技術(shù)。某航空母艦上的戰(zhàn)斗機(jī),起飛過程中最大加速度a=4.5m/s2,飛機(jī)

9、要達(dá)到速度v0=60m/s才能起飛,航空母艦甲板長L=289m,為使飛機(jī)安全起飛,航空母艦應(yīng)以一定速度航行以保證起飛安全,求航空母艦的最小速度v的大小。(設(shè)飛機(jī)起飛對航空母艦的狀態(tài)沒有影響,飛機(jī)的運(yùn)動可以看做勻加速直線運(yùn)動)答案答案9m/s解析解析解法一解法一若航空母艦勻速運(yùn)動,以地面為參考系,設(shè)在時(shí)間t內(nèi)航空母艦和飛機(jī)的位移分別為x1和x2,航母的最小速度為v,由運(yùn)動學(xué)知識得x1=vt,x2=vt+at2,x2-x1=L,v0=v+at解得v=9m/s解法二解法二若航空母艦勻速運(yùn)動,以航空母艦為參考系,則飛機(jī)的加速度即飛機(jī)相對航空母艦的加速度,當(dāng)飛機(jī)起飛時(shí)甲板的長度L即兩者的相對位移,飛機(jī)相

10、對航空母艦的初速度為零,設(shè)航空母艦的最小速度為v,則飛機(jī)起飛時(shí)相對航空母艦的速度為(v0-v)12由運(yùn)動學(xué)公式可得(v0-v)2-0=2aL解得v=9m/s。剎車類勻減速直線運(yùn)動到速度為零后即停止運(yùn)動,加速度a突然消失,求解時(shí)要注意先確定其實(shí)際運(yùn)動時(shí)間逆向思維法對于末速度為零的勻減速運(yùn)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運(yùn)動雙向可逆類如沿光滑斜面上滑的小球,到最高點(diǎn)后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(shí)可對全過程列式,但必須注意x、v、a等矢量的正、負(fù)號二、用勻變速運(yùn)動規(guī)律分析兩類勻減速運(yùn)動二、用勻變速運(yùn)動規(guī)律分析兩類勻減速運(yùn)動1-3一輛汽車以72

11、km/h的速度行駛,現(xiàn)因故緊急剎車并最終停止運(yùn)動。已知汽車剎車過程中加速度的大小為5m/s2,則從開始剎車經(jīng)過5s后,汽車通過的距離是多少?答案答案40m解析解析設(shè)汽車由開始剎車至停止運(yùn)動所用的時(shí)間為t0,選v0的方向?yàn)檎较?則v0=72km/h=20m/s,a=-5m/s2由v=v0+at0得t0=s=4s可見,該汽車剎車后經(jīng)過4s就停止運(yùn)動,則經(jīng)5s中的最后1s汽車是靜止的。由x=v0t+at2知剎車后5s內(nèi)通過的距離x=v0t0+a=204m+(-5)42m=40m。0vva0205121220t121-4物體沿光滑斜面上滑,v0=20m/s,加速度大小為5m/s2,求:(1)物體多長

12、時(shí)間后回到出發(fā)點(diǎn);(2)由開始運(yùn)動算起,求6s末物體的速度。答案答案(1)8s(2)10m/s,方向與初速度方向相反at2=205m+(-5)52m=37.5m,這樣得出的位移實(shí)際上是汽車停止后又反向加速運(yùn)動1s的總位移,這顯然與實(shí)際情況不相符。1212誤區(qū)警示誤區(qū)警示此題最容易犯的錯誤是將t=5s直接代入位移公式得x=v0t+解析解析由于物體做加速度不變的勻變速直線運(yùn)動,故可以直接應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動公式,以v0的方向?yàn)檎较颉?1)設(shè)經(jīng)時(shí)間t0回到出發(fā)點(diǎn),此過程中位移x=0,代入公式x=v0t0+a,并將a=-5m/s2代入,得t0=-=-s=8s(2)由公式v=v0+at知6s末物體的速度

13、v6=v0+at6=20m/s+(-5)6m/s=-10m/s負(fù)號表示此時(shí)物體的速度方向與初速度方向相反。1220t02va2 205/2。利用好這一關(guān)系,可以實(shí)現(xiàn)平均速度與瞬時(shí)速度的互換,求解問題三、平均速與瞬時(shí)速度的互換三、平均速與瞬時(shí)速度的互換在勻變速直線運(yùn)動中,全程的平均速度度度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,即=vtv能起到事半功倍的效果。1-5一物體做勻加速直線運(yùn)動,通過一段位移x所用的時(shí)間為t1,緊接著通過下一段位移x所用的時(shí)間為t2。則物體運(yùn)動的加速度為()A.B.C.D.121 2122()()x ttt t tt121 212()()x ttt t tt121 2122()()x

14、ttt t tt121 212()()x ttt t ttA答案答案A物體做勻加速直線運(yùn)動,利用中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于全過程的平均速度,得=,=,a=,整理得a=,所以A正確,B、C、D錯誤。12tv1xt22tv2xt2122ttvvt21121122xxtttt121 2122()()x ttt t tt解析解析(用平均速度求解)已知x1=24m,x2=64m,t=4s,則=m/s=6m/s=m/s=16m/s又=+at,解得a=2.5m/s2由x1=v0t+at2可得v0=1m/s1v1xt2442v2xt6442v1v121-6有一個(gè)做勻變速直線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn),它在最初兩段連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)

15、通過的位移分別是24m和64m,連續(xù)相等的時(shí)間為t=4s,求質(zhì)點(diǎn)的初速度大小和加速度大小。答案答案1m/s2.5m/s2考點(diǎn)二自由落體運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動考點(diǎn)二自由落體運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動一、自由落體運(yùn)動一、自由落體運(yùn)動自由落體運(yùn)動是初速度為零、加速度為g=9.8m/s2的勻加速直線運(yùn)動,勻變速直線運(yùn)動的一切規(guī)律,對自由落體運(yùn)動都是適用的。v=gt,h=gt2,v2=2gh。另外,初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的比例式對自由落體運(yùn)動也是適用的。12同學(xué)松開直尺,直尺保持豎直狀態(tài)下落,乙同學(xué)看到后立即用手抓直尺,手抓住直尺位置的刻度值為20cm;重復(fù)以上實(shí)驗(yàn),乙同學(xué)第二次用手抓住直尺位置的刻度值為10c

16、m。直尺下落過程中始終保持豎直狀態(tài)。若從乙同學(xué)看到甲同學(xué)松開直尺,到他抓住直尺所用時(shí)間叫“反應(yīng)時(shí)間”,取重力加速度g=10m/s2。則下列說法中正確的是()2-1(多選)如圖所示,甲同學(xué)用手拿著一把長50cm的直尺,并使其處于豎直狀態(tài);乙同學(xué)把手放在直尺0刻度線位置做抓尺的準(zhǔn)備。某時(shí)刻甲A.乙同學(xué)第一次的“反應(yīng)時(shí)間”比第二次長B.乙同學(xué)第一次抓住直尺之前的瞬間,直尺的速度約為4m/sC.若某同學(xué)的“反應(yīng)時(shí)間”大于0.4s,則用該直尺將無法用上述方法測量他的“反應(yīng)時(shí)間”D.若將尺子上原來的長度值改為對應(yīng)的“反應(yīng)時(shí)間”值,則可用上述方法直接測出“反應(yīng)時(shí)間”答案答案ACD設(shè)直尺下降的高度為h,根據(jù)h

17、=gt2得t=,所以下落的高度大的用的時(shí)間長,所以第一次測量的反應(yīng)時(shí)間長,A正確;由v2=2gh可知,乙第一次抓住直尺前的瞬間直尺的速度v=m/s=2m/s,B錯誤;若某同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間為0.4s,則直尺下落的高度:h0=gt2=100.42m=0.8m,大于該直尺的長度,所以將無法測量該同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間,C正確。將計(jì)算出的反應(yīng)時(shí)間對應(yīng)到尺子上的長度時(shí),可用上述方法直接測出“反應(yīng)時(shí)間”,D正確。122hg2 10 0.212122-2科技館里有一個(gè)展品,該展品放在暗處,頂部有一個(gè)不斷均勻向下滴水滴的裝置,在頻閃光源的照射下,可以看到水滴好像靜止在空中固定的位置不動,如圖所示。某同學(xué)為計(jì)算該裝置滴水

18、滴的時(shí)間間隔,用分度值為1毫米的刻度尺測量了空中幾滴水滴間的距離,由此可計(jì)算出該裝置滴水滴的時(shí)間間隔為(g取10m/s2)()A.0.01sB.0.02sC.0.1sD.0.2s答案答案C因?yàn)轭l閃照相相鄰兩次拍攝的時(shí)間間隔相同,題中三滴水滴相等時(shí)間相鄰位移差是10cm,由x=gt2計(jì)算出t=0.1s,C正確,A、B、D錯誤。C2-3從離地500m的高空自由落下一個(gè)小球,g取10m/s2,求:(1)經(jīng)過多長時(shí)間落到地面;(2)從開始下落時(shí)刻起,在第1s內(nèi)的位移大小、最后1s內(nèi)的位移大小;(3)落下一半時(shí)間時(shí)的位移大小。答案答案(1)10s(2)5m95m(3)125m29t解析解析(1)由位移公

19、式x=gt2,得下落時(shí)間t=s=10s。(2)第1s內(nèi)的位移:x1=g=1012m=5m,前9s內(nèi)的位移:x9=g=1092m=405m,最后1s內(nèi)的位移等于總位移與前9s內(nèi)位移的差,即x=x-x9=500m-405m=95m。(3)落下一半時(shí)間即t=5s,位移x=gt2=1052m=125m。122xg2 500101221t1212121212二、豎直上拋運(yùn)動二、豎直上拋運(yùn)動1.豎直上拋運(yùn)動的重要特性豎直上拋運(yùn)動的重要特性(1)對稱性時(shí)間對稱性:上升過程和下降過程時(shí)間相等。速度對稱性:上升過程和下降過程通過同一點(diǎn)時(shí)速度大小相等。(2)多解性通過某一點(diǎn)對應(yīng)兩個(gè)時(shí)刻,即:物體可能處于上升階段,

20、也可能處于下降階段。2.豎直上拋運(yùn)動問題的處理方法豎直上拋運(yùn)動問題的處理方法(1)分段法可以把豎直上拋運(yùn)動分成上升階段的勻減速直線運(yùn)動和下降階段的自由落體運(yùn)動處理。(2)整體法將豎直上拋運(yùn)動視為初速度為v0,加速度為-g的勻減速直線運(yùn)動。2-4為了測量蹦床運(yùn)動員從蹦床上躍起的高度,探究小組設(shè)計(jì)了如下的方法:他們在蹦床的彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器,利用傳感器記錄運(yùn)動員在運(yùn)動過程中對彈性網(wǎng)的壓力,來推測運(yùn)動員躍起的高度。如圖為某段時(shí)間內(nèi)蹦床運(yùn)動員的壓力-時(shí)間圖像。運(yùn)動員在空中僅在豎直方向上運(yùn)動,且可視為質(zhì)點(diǎn),則可估算出運(yùn)動員在這段時(shí)間內(nèi)躍起的最大高度為(g取10m/s2)()A.1.5mB.1.8mC

21、.5.0mD.7.2mC答案答案C由于要估算出運(yùn)動員在這段時(shí)間內(nèi)躍起的最大高度,所以只能選擇運(yùn)動員離開蹦床在空中運(yùn)動的時(shí)間段進(jìn)行研究,這樣有三段時(shí)間可用:01.1s、2.3s3.8s、4.9s6.9s,又要求躍起的最大高度,只能選時(shí)間間隔最長的一段進(jìn)行運(yùn)算,故選4.9s6.9s,運(yùn)動員在空中做豎直上拋運(yùn)動,利用對稱性可知,運(yùn)動員在空中上升(或自由下落)的最長時(shí)間為1s,則最大高度h=gt2=5.0m,選項(xiàng)C正確。122-5原地起跳時(shí),先屈腿下蹲,然后突然蹬地。從開始蹬地到離地是加速過程(視為勻加速),加速過程中重心上升的距離稱為“加速距離”。離地后重心繼續(xù)上升,在此過程中重心上升的最大距離稱為“豎直高度”?，F(xiàn)有以下數(shù)據(jù):人原地上跳的“加速距離”d1=0.50m,“豎直高度”h1=1.0m;跳蚤原地上跳的“加速距離”d2=0.00080m,“豎直高度”h2=0.10m。假想人具有與跳蚤相等的起跳加速度,而“加速距離”仍為0.50m,則人上跳的“豎直高度”是多少?答案答案62.5m解析解析用a表示跳蚤起跳的加速度,v表示離地時(shí)的速度,則加速過程有:v2=2ad2離開地面后有:v2=2gh2若假想人具有和跳蚤相同的加速度a,令v表示在這種假想下人離地時(shí)的速度,H表示與此相應(yīng)的豎直高度,則加速過程有:v2=2ad1離開地面后有:v2=2gH由以上各式可得H=62.5m212h dd