江蘇省2021高考物理一輪復習第一章運動的描述勻變速直線運動的研究第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,大一輪復習講義,過好雙基關,01,1.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)速度位移關系式： .,勻變速直線運動的規(guī)律,一,加速度,v0at,v2v022ax,自測1(2019安徽蕪湖市期末)假設某次深海探測活動中，“蛟龍?zhí)枴蓖瓿珊５卓瓶既蝿蘸筘Q直上浮，從上浮速度為v時開始勻減速并計時，經(jīng)過時間t，“蛟龍?zhí)枴鄙细〉胶Ｃ?，速度恰好減為零，則“蛟龍?zhí)枴痹趖0(t0t)時刻距離海面的深度為,勻變速直線運動的推論,二,1.三個推論 (1)連續(xù)相等的相鄰時間間隔t內的位移差相等， 即x2

2、x1x3x2xnxn1 . (2)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.,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v1v2v3vn . (2)前t內、前2t內、前3t內、前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 _.,123n,122232n2,135(2n1),自測2物體做勻加速直線運動，連續(xù)經(jīng)過兩段距離均為1

3、6 m的路程，第一段用時4 s，第二段用時2 s，則物體的加速度大小是,根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律，某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，兩段運動過程中間時刻的時間間隔為：t2 s1 s3 s，,自由落體運動和豎直上拋運動,三,1.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,vgt,v22gx,(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

4、算)結合起來.,邏輯推理,邏輯推理,2.豎直上拋運動 (1)運動特點：初速度方向豎直向上，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： .,自由落體,勻變速,vv0gt,自測3(2020山東臨沂市質檢)一個物體從某一高度做自由落體運動.已知它在第1 s內的位移恰為它在最后1 s內位移的三分之一.則它開始下落時距地面的高度為(取g10 m/s2) a.15 m b.20 m c.11.25 m d.31.25 m,02,研透命題點,勻變速直線運動的基本規(guī)律及應用,1.基本思路,基礎考點自主悟透,命題點一,2.方法技

5、巧,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(2019福建寧德市期末質檢)我國首艘裝有彈射系統(tǒng)的航母已完成了“j15”型戰(zhàn)斗機首次起降飛行訓練并獲得成功.已知“j15”在水平跑道上加速時產(chǎn)生的最大加速度為5.0 m/s2，起飛的最小速度為50 m/s.彈射系統(tǒng)能夠使飛機獲得的最大初速度為25 m/s，設航母處于靜止狀態(tài).求： (1)“j15”在跑道上至少加速多長時間才能起飛；,答案5 s,解析根據(jù)勻變速直線運動的速度公式：vtv0at得,(2)“j15”在跑道上至少加速多長距離才能起飛；,答案187.5 m,解析根據(jù)速度位移關系式：vt2v02

6、2ax得,(3)若航母上不裝彈射系統(tǒng)，設航母跑道l160 m，“j15”仍能從航母上正常起飛，則航母勻速航行的速度至少為多少？,答案10 m/s,解析設飛機起飛所用的時間為t，在時間t內航空母艦航行的距離為l1，航空母艦的最小速度為v1， 對航母有：l1v1t 對飛機有：vtv1at vt2v122a(ll1) 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得：v110 m/s.,變式1(2019江蘇南京市六校聯(lián)考)一輛汽車在平直公路上做剎車實驗，t0時刻起開始剎車，剎車過程的位移大小x與速度大小v的關系為x100.1v2(m)，下列分析正確的是 a.剎車過程汽車的加速度大小為0.2 m/s2b.剎車過程持續(xù)的時間為2 s

7、 c.t0時刻汽車的速度大小為5 m/sd.剎車全過程的位移大小為5 m,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.,拓展點剎車類問題的處理技巧逆向思維法的應用,例2(2019安徽安慶市二模)水平面上某物體從t0時刻起以4 m/s的速度做勻速直線運動，運動3 s后又立即以大小為 2 m/s2的加速度做勻減速直線運動，停止后物體不再運動.則下列判斷正確的是 a.該物體從t0時刻算起6 s內運動的位移大小為15 m b.該物體在整個運動過程中

8、的平均速度大小為2 m/s c.該物體減速后最后1 s內的位移大小為1 m d.該物體減速后第1 s末的速度大小為3 m/s,物體在3 s2 s5 s末停止運動，所以物體在6 s內的位移等于前5 s內的位移， 根據(jù)逆向思維法，物體勻減速至速度為0的減速過程， 可看成反向的初速度為0的勻加速運動，,該物體減速后第1 s末的速度大小為：vv0at(421) m/s2 m/s，故d錯誤.,1.六種思想方法,勻變速直線運動的推論及應用,高考熱點講透練熟,命題點二,2.方法選取技巧 (1)平均速度法：若知道勻變速直線運動多個過程的運動時間及對應時間內位移，常用此法. (2)逆向思維法：勻減速到0的運動常

9、用此法.,例3(多選)(2020廣東清遠市質檢)高鐵進站的過程近似為高鐵做勻減速運動，高鐵車頭依次經(jīng)過a、b、c三個位置，已知abbc，測得ab段的平均速度為30 m/s，bc段平均速度為20 m/s.根據(jù)這些信息可求得 a.高鐵車頭經(jīng)過a、b、c的速度 b.高鐵車頭在ab段和bc段運動的時間 c.高鐵運動的加速度 d.高鐵車頭經(jīng)過ab段和bc段時間之比,類型1平均速度公式的應用,解析設高鐵車頭在經(jīng)過a、b、c三點時的速度分別為va、vb、vc，,由于不知道ab和bc的具體值，則不能求解運動時間及其加速度的大小，a選項正確，b、c選項錯誤.,變式2(2019山東濰坊市二模)中國自主研發(fā)的“暗劍

10、”無人機，時速可超過 2馬赫.在某次試飛測試中，起飛前沿地面做勻加速直線運動，加速過程中連續(xù)經(jīng)過兩段均為120 m的測試距離，用時分別為2 s和1 s，則無人機的加速度大小是 a.20 m/s2 b.40 m/s2c.60 m/s2 d.80 m/s2,某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，,例4(多選)(2020甘肅天水市質檢)如圖1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,類型2初速度為零的勻變速直線運動推論的應用,圖

11、1,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(2019河南省九師聯(lián)盟質檢)某質點做勻減速直線運動，經(jīng)過 s后靜止，則該質點在第1 s內和第2 s內的位移之比為 a.75 b.95c.117 d.137,解析設質點以初速度v做勻減速直線運動到停止，,則該質點在第1 s內和第2 s內的位移之比為：(151311)(975)3921137，故選d.,1.自由落體運動 (1)運動特點：初速度為0，加速度為g的勻加速直線運動. (2)方法技巧：初速度為0的勻變速直線運動規(guī)律都適用. 2.豎直上拋運動 (1)重要特性：(如圖2) 對稱性 a.時間對稱：物體上

12、升過程中從ac所用時間tac和下降過程中從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.,自由落體和豎直上拋運動,能力考點師生共研,命題點三,圖2,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. (2)研究方法,圖3,解析本題應用逆向思維求解，即運動員的豎直上拋運動可等同于從一定高度處開始的自由落體運動的逆運動，,變式4一物體以足夠大的初速度做豎直上拋運動，在上升過程的最后1 s初的瞬時速度的大小和上升過程最后1 s內的位移大小分別是(g取10 m/s2

13、) a.10 m/s,10 m b.10 m/s,5 m c.5 m/s,5 m d.由于不知道初速度的大小，故無法計算,解析由于上拋的初速度足夠大，則上升階段的最后1 s與自由落體運動的第1 s對稱，所以vgt10 m/s，x gt25 m，b項正確.,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.,拓展點雙向可逆類問題類豎直上拋運動,例6(多選)一物體以5 m/s的初速度在光滑斜面上向上做勻減速運動，其加速度大小為2 m/s2，設斜面足夠長，經(jīng)過t時間

14、物體位移的大小為4 m，則時間t可能為,解得t11 s，t24 s,03,隨堂鞏固練,1.(基本規(guī)律的應用)汽車以某一初速度開始做勻加速直線運動，第1 s內行駛了1 m，第2 s內行駛了2 m，則汽車第3 s內的平均速度為 a.2 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，,1,2,3,4,5,2.(基本公式的應用)做初速度為零的勻加速直線運動的物體，將其運動過程從初始時刻開始依次分為所用時間之比為123的三段，則每段過程的位移之比為 a.135 b.149 c.1827 d.11681,解析設物體的加速度為a，三

15、段過程所用時間分別為t、2t、3t，,則x1x2x31827，故c正確.,1,2,3,4,5,3.(逆向思維法的應用)一物體做勻減速直線運動，初速度未知，加速度大小為 1 m/s2，則物體在停止運動前最后1 s內的位移為 a.5.5 m b.5 m c.1 m d.0.5 m,解析把勻減速直線運動過程看成初速度為零的勻加速直線運動的逆過程.,1,2,3,4,5,4.(自由落體運動)用如圖4所示的方法可以測出一個人的反應時間.甲同學用手握住直尺頂端刻度為零的地方，乙同學在直尺下端刻度為a的地方做捏住直尺的準備，但手沒有碰到直尺，當乙同學看到甲同學放開直尺時，立即捏住直尺，乙同學發(fā)現(xiàn)捏住直尺的位置

16、刻度為b.已知重力加速度為g，空氣阻力不計，a、b的單位為國際單位制基本單位，則乙同學的反應時間t約等于,解析由題意知，在反應時間內直尺自由下落的位移大小為ab， 設乙同學的反應時間為t，空氣阻力不計，,圖4,1,2,3,4,5,5.(豎直上拋運動)(多選)(2019湖北天門、仙桃等八市第二次聯(lián)考)礦井中的升降機從井底開始以5 m/s的速度豎直向上勻速運行，某時刻一螺釘從升降機底板松脫，經(jīng)過3 s升降機底板上升至井口，此時松脫的螺釘剛好落到井底，不計空氣阻力，取重力加速度大小g10 m/s2，下列說法正確的是 a.螺釘松脫后做自由落體運動 b.礦井的深度為45 m c.螺釘落到井底時的速度大小

17、為25 m/s d.螺釘隨升降機從井底出發(fā)到落回井底共用時6 s,1,2,3,4,5,解析螺釘松脫時具有與升降機相同的向上的初速度，故螺釘脫落后做豎直上拋運動，a項錯誤；,升降機這段時間的位移h2v0t15 m，故礦井的深度為h|h1|h245 m，b項正確； 螺釘落到井底時的速度為vv0gt25 m/s，故速度大小為25 m/s，c項正確；,所以螺釘運動的總時間為t總tt9 s，d項錯誤.,1,2,3,4,5,04,課 時 精 練,1.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 20

18、0 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,1,2,3,4,雙基鞏固練,5,6,7,8,9,10,11,解析導彈由靜止開始做勻加速直線運動，即v00，a80 m/s2，,即導彈發(fā)射后經(jīng)15 s擊中無人機，選項b正確.,2.如圖1所示，一小球從a點由靜止開始沿斜面向下做勻變速直線運動，若到達b點時速度為v，到達c點時速度為2v，則abbc等于 a.11 b.12 c.13 d.14,1,2,3,4,5,6,7,8,圖1,9,10,11,所以abac14，則abbc13，故c正確，a、b、d錯誤.,3.(2

19、019江蘇鹽城市期中)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.43,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,所以經(jīng)過2 s與5 s汽車的位移之比為x1x234，故選項c正確.,1,2,3,4,4.(2020廣東韶關市質檢)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

20、位移大小之比為21 d.加速、減速過程中速度變化率大小之比為21,5,6,7,8,9,10,11,1,2,3,4,解析設勻加速直線運動的末速度大小為v，,5,6,7,8,9,10,11,可知a1a2t2t112，則速度變化率大小之比為12，故a、d錯誤； 根據(jù)勻變速直線運動的推論知，,1,2,3,4,5.(2019山東泰安市期末)如圖2所示，物體自o點由靜止開始做勻加速直線運動，途經(jīng)a、b、c三點，其中a、b之間的距離l12.5 m，b、c之間的距離l23.5 m.若物體通過l1、l2這兩段位移的時間相等，則o、a之間的距離l等于 a.0.5 m b.1.0 m c.1.5 m d.2.0 m

21、,5,6,7,8,9,10,11,圖2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析設物體的加速度為a，通過l1、l2兩段位移所用的時間均為t，,根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律可得：ll2l1at21 m,則llobl1， 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得l2.0 m，故d正確.,1,2,3,6.(2019安徽淮北市、宿州市二模)做勻變速直線運動的質點，從運動過程中某時刻開始經(jīng)過連續(xù)相等的三個時間間隔t，第一個t內的位移為x1，第三個t內的位移為x3.則該質點,4,5,6,7,8,9,10,11,1,2,3,4,5,6,7,8,解析勻變速直線運動中連續(xù)相鄰相等時間內的位移差為定值，xat2，即x2x1at2

22、，x3x2at2，,中間時刻的瞬時速度等于這段時間內的平均速度，,9,10,11,7.(2019湖北武漢市4月調考)某質點做勻加速直線運動，經(jīng)過時間t速度由v0變?yōu)閗v0(k1)，位移大小為x.則在隨后的4t時間內，質點的位移大小為,綜合提升練,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,8.如圖3所示，一輛汽車在平直公路上做勻加速直線運動，從樹a開始，依次經(jīng)過b、c、d、e四棵樹且經(jīng)過相鄰兩棵樹的時間間隔相等，已知樹a、b間距為x1，樹d、e間距為x2，則樹b、d間距為 a.x1x2 b.2x1x2 c.x12x2 d.2(x1x2),1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,圖3,解析設汽車經(jīng)過相鄰兩棵樹的時間間隔為t，,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,在勻變速直線運動中平均速度等于中間時刻的瞬時速度，,而汽車經(jīng)過c的時刻又是汽車從b到d的中間時刻，故vc也是汽車從b到d的平均速度，,1,2,3,9.(2019江西南昌市期末)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內通過的位移與最后3