新課標(biāo)2018高考物理一輪復(fù)習(xí)第一章直線運(yùn)動(dòng)第2講勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用課件

1、物理課標(biāo)版第2講勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用考點(diǎn)一勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式的應(yīng)用考點(diǎn)一勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式的應(yīng)用一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)1.定義:物體在一條直線上且做加速度不變的運(yùn)動(dòng)。2.分類:avav勻加速直線運(yùn)動(dòng)與 方向相同。勻減速直線運(yùn)動(dòng)與 方向相反。二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律注意注意勻變速直線運(yùn)動(dòng)的有關(guān)公式較多,應(yīng)用時(shí)要根據(jù)具體問(wèn)題靈活選取,同時(shí)要注意每個(gè)公式的適用條件以及式中各物理量的正、負(fù)號(hào)的確定?；竟剿俣裙?v=v0+at位移公式:x=v0t+at2速度位移關(guān)系式:v2-=2ax重要推論(1)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)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

2、時(shí)速度平均速度公式:=(2)連續(xù)相等的時(shí)間間隔(T)內(nèi)位移之差是一個(gè)恒量,即x=x2-x1=x3-x2=xn-xn-1=aT21220vv0v2vt2v(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)是加速度均勻變化的直線運(yùn)動(dòng)。()(2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移是均勻增加的。()(3)勻變速直線運(yùn)動(dòng)是加速度不變而速度均勻變化的直線運(yùn)動(dòng)。()(4)勻變速直線運(yùn)動(dòng)包括勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻減速直線運(yùn)動(dòng)。()答案答案(1)(2)(3)(4)1.正、負(fù)號(hào)的規(guī)定(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式均是矢量式,應(yīng)用時(shí)要注意各物理量的符號(hào),一般情況下,我們規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较?與初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取負(fù)值。(2)公式中各矢量有

3、時(shí)以絕對(duì)值的形式出現(xiàn),此時(shí)要在此“絕對(duì)值”前加上正、負(fù)號(hào)表示此物理量;有時(shí)以物理量的符號(hào)形式出現(xiàn),此時(shí)物理量符號(hào)中通常包含了正、負(fù)號(hào)。2.公式x=aT2的拓展應(yīng)用(1)公式的適用條件勻變速直線運(yùn)動(dòng)。x為連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移差。(2)進(jìn)一步的推論:xm-xn=(m-n)aT2要注意此式的適用條件及m、n、T的含義現(xiàn)舉例說(shuō)明:一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),連續(xù)四段時(shí)間t1、t2、t3、t4內(nèi)的位移分別為x1、x2、x3、x4,若t1=t2=t3=t4=T,則x3-x1=x4-x2=2aT2。1-1(2017湖北黃岡)一物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),通過(guò)一段位移x所用的時(shí)間為t1,緊接著通過(guò)下一段位移x所用

4、的時(shí)間為t2。則物體運(yùn)動(dòng)的加速度為()A.B.C.D.答案答案A物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),利用中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于全過(guò)程的平均速度,得=,=,又=+a,得a=,所以A正確,B、C、D錯(cuò)誤。121 2122()()x ttt t tt121 212()()x ttt t tt121 2122()()x ttt t tt121 212()()x ttt t tt12tv1xt22tv2xt22tv12tv122tt121 2122()()x ttt t tt1-22016廣東廣州綜合測(cè)試(一)電梯經(jīng)過(guò)啟動(dòng)、勻速運(yùn)行和制動(dòng)三個(gè)過(guò)程,從低樓層到達(dá)高樓層,啟動(dòng)和制動(dòng)可看作是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。電梯豎直向上運(yùn)動(dòng)

5、過(guò)程中速度的變化情況如下表:時(shí)間(s)0123456789101112速度(m/s)02.04.05.05.05.05.05.04.03.02.01.00則前5秒內(nèi)電梯通過(guò)的位移大小為()A.19.25mB.18.75mC.18.50mD.17.50m答案答案B因電梯啟動(dòng)過(guò)程可看作是勻變速直線運(yùn)動(dòng),再由題中表格數(shù)據(jù)可看出在前1s內(nèi)有:v1=at1,得a=2m/s2,又電梯啟動(dòng)的末速度v=5.0m/s時(shí),則由v=at,得啟動(dòng)過(guò)程所用時(shí)間t=s=2.5s,則前2.5s內(nèi)的位移大小為x1=at2=2(2.5)2m=6.25m,2.55s內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng),位移大小為x2=5(5-2.5)m=12.5m,所以

6、前5s內(nèi)位移大小為x=x1+x2=18.75m,B項(xiàng)正確。5.0212121-3如圖所示,某“闖關(guān)游戲”的筆直通道上每隔8m設(shè)有一個(gè)關(guān)卡,各關(guān)卡同步放行和關(guān)閉,放行和關(guān)閉的時(shí)間分別為5s和2s。關(guān)卡剛放行時(shí),一同學(xué)立即在關(guān)卡1處以加速度2m/s2由靜止加速到2m/s,然后勻速向前,則最先擋住他前進(jìn)的關(guān)卡是()A.關(guān)卡2B.關(guān)卡3C.關(guān)卡4D.關(guān)卡5=a=1m。之后的4s勻速,通過(guò)的位移為x2=vt2=24m=8m,可見(jiàn)關(guān)卡關(guān)閉時(shí)該同學(xué)到達(dá)關(guān)卡2右側(cè)1m處。之后2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)位移為4m,關(guān)卡再次打開(kāi)時(shí),該同學(xué)在5s內(nèi)又運(yùn)動(dòng)10m,到達(dá)關(guān)卡4左側(cè)1m處,此時(shí)關(guān)卡恰好關(guān)閉,而該同學(xué)運(yùn)動(dòng)到關(guān)卡4只需0.5

7、s,關(guān)卡4仍處于關(guān)閉狀態(tài),故選C。方法指導(dǎo)方法指導(dǎo)(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)涉及v0、v、a、x、t五個(gè)物理量,其中只有t是標(biāo)量,其余都是矢量。通過(guò)取初速度v0的方向?yàn)檎较?其余的各量依據(jù)其與v0的方向相同或相反分別用正、負(fù)號(hào)表示。(2)在任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,已知五個(gè)物理量中的三個(gè)物理量,另外兩個(gè)物理量就可以求出。1221t答案答案C由v=at解得,該同學(xué)加速到2m/s所用時(shí)間為1s,通過(guò)的位移x1(3)對(duì)于剎車類問(wèn)題,即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),可把該階段看成是反向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(4)對(duì)于

8、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等矢量的正、負(fù)號(hào)?？键c(diǎn)二勻變速直線運(yùn)動(dòng)的常用處理方法考點(diǎn)二勻變速直線運(yùn)動(dòng)的常用處理方法初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)常用比例關(guān)系初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(1)在第1T末,第2T末,第3T末,第nT末的瞬時(shí)速度之比為v1 v2 v3 vn=1 2 3 n(2)在前1T內(nèi),前2T內(nèi),前3T內(nèi),前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x x x xN=1 3 5 (2N-

9、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) (-) (-)232nn1思想方法分析說(shuō)明列方程:針對(duì)具體題目,分析含有幾個(gè)物理過(guò)程(一般一個(gè)特定加速度對(duì)應(yīng)一個(gè)過(guò)程),然后對(duì)每個(gè)過(guò)程逐個(gè)列關(guān)系表達(dá)式,最后解方程組(高考題常用一般公式列方程解題)一般公式法一般公式指速度公式v=v0+at,位移公式x=v0t+at2及推論2ax=v2-平均速度法定義式=對(duì)任何性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)都適用,而=(v0+v)只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)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=(v0+v),適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論法對(duì)一般的勻變速直線運(yùn)動(dòng)

10、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:直觀、形象。需要有將圖像語(yǔ)言翻譯成函數(shù)表達(dá)式的能力圖像法應(yīng)用v-t圖像,可以把較復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)檩^簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)問(wèn)題來(lái)解決1220vvxtv12t2vv122-1一旅客在站臺(tái)8號(hào)車廂候車線處候車,若動(dòng)車一節(jié)車廂長(zhǎng)25米,動(dòng)車進(jìn)站時(shí)可以看做是勻減速直線運(yùn)動(dòng)。他發(fā)現(xiàn)第6節(jié)車廂經(jīng)過(guò)他用了4s,動(dòng)車停下時(shí)旅客剛好在8號(hào)車廂門口,如圖所示。則該動(dòng)車的加速度大小約為()A.2m/s2B.1m/s2C.0.5m/s2D.0.2m/s2答案答案 C設(shè)第6節(jié)車廂剛到達(dá)

11、旅客處時(shí),車的速度為v0,加速度為a,則有L=v0t+at2,從第6節(jié)車廂剛到達(dá)旅客處到列車停下來(lái),有0-=2a2L,解得a=-0.5m/s2或a=-18m/s2(舍去),則加速度大小約為0.5m/s2。1220v2-2 (2016河南六市一聯(lián),16)如圖所示,有一半圓,其直徑水平且與另一圓的底部相切于O點(diǎn),O點(diǎn)恰好是下半圓的圓心,有三條光滑軌道AB、CD、EF,它們的上下端分別位于上下兩圓的圓周上,三軌道都經(jīng)過(guò)切點(diǎn)O,軌道與豎直線的夾角關(guān)系為?，F(xiàn)在讓一物塊先后從三軌道頂端由靜止開(kāi)始下滑至底端,則物塊在每一條傾斜軌道上滑動(dòng)時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間關(guān)系為()A.tAB=tCD=tEFB.tABtCDtEF

12、C.tABtCDtEFD.tAB=tCD,則tABtCDtEF,故選B。121242cosRRggr2-3有一質(zhì)點(diǎn)在連續(xù)12s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在第一個(gè)4s內(nèi)位移為24m,在最后4s內(nèi)位移為56m,求質(zhì)點(diǎn)的加速度。答案1m/s2解析解法一:運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式求解根據(jù)x=v0t+at2,有24=v04+a4256=v14+a42又由v=v0+at,有v1=v0+a8以上三式聯(lián)立可解得a=1m/s2解法二:利用平均速度公式求解121212由于已知量有x及t,平均速度可求,故想到利用平均速度公式=,第一個(gè)4s內(nèi)平均速度等于中間時(shí)刻即第2s時(shí)的速度,v2=m/s=6m/s最后4s內(nèi)平均速度等于中間時(shí)

13、刻即第10s時(shí)的速度v10=m/s=14m/s所以a=m/s2=1m/s2解法三:利用x=aT2求解本題出現(xiàn)了三個(gè)連續(xù)相等時(shí)間間隔(4s),故想到選用公式x=aT2,x2-x1=aT2,x3-x2=aT2所以x3-x1=2aT2vvxt2tv244564102102vvtt146102a=m/s2=1m/s23122xxT256242 4考點(diǎn)三自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)三自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)條件只受重力,從靜止開(kāi)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(dòng)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(dòng)特點(diǎn)(

14、1)加速度為g(2)上升階段做勻減速直線運(yùn)動(dòng),下降階段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)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(1)物體從高處下落就是自由落體運(yùn)動(dòng)。()(2)豎直上拋運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。()(3)豎直上拋運(yùn)動(dòng)上升至最高點(diǎn)的時(shí)間為。()答案答案(1)(2)(3)0vg1.豎直上拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(1)對(duì)稱性如圖所示,物體以速度v0豎直上拋,A、B為途中的任意兩點(diǎn),C為最高點(diǎn),則時(shí)間的對(duì)稱性物體上升過(guò)程中從AC所用時(shí)間tAC和下降過(guò)程中從CA所用時(shí)間tCA相等,同理tAB=tBA

15、。速度的對(duì)稱性物體上升過(guò)程經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度與下降過(guò)程經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度大小相等。能量的對(duì)稱性物體從AB和從BA重力勢(shì)能變化量大小相等,均等于mghAB。(2)多解性當(dāng)物體經(jīng)過(guò)拋出點(diǎn)上方某個(gè)位置(除最高點(diǎn))時(shí),可能處于上升階段,也可能處于下降階段,造成雙解,在解決問(wèn)題時(shí)要注意這個(gè)特點(diǎn)。2.豎直上拋運(yùn)動(dòng)的兩種處理方法注意注意 當(dāng)物體先做勻減速直線運(yùn)動(dòng),又反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),且全程加速度恒定時(shí),其運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)與豎直上拋運(yùn)動(dòng)相似。分段法(1)上升過(guò)程:a=-g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)(2)下降過(guò)程:自由落體運(yùn)動(dòng)全程法(1)將上升和下降過(guò)程統(tǒng)一看成是初速度v0向上,加速度g向下的勻變速直線運(yùn)動(dòng),v=v0-gt,h=v0

16、t-gt2(2)若v0,則物體在上升;v0,則物體在拋出點(diǎn)上方若h0,則物體在拋出點(diǎn)下方12A.B.C.D.答案答案A以豎直向下為正方向,對(duì)向上和向下拋出的兩個(gè)小球,分別有h=-vt1+g,h=vt2+g,t=t1-t2,解以上三式得兩球落地的時(shí)間差t=,故A正確。2vgvg2hvhv1221t1222t2vg3-1在離地高h(yuǎn)處,沿豎直方向同時(shí)向上和向下拋出兩個(gè)小球,它們的初速度大小均為v,不計(jì)空氣阻力,兩球落地的時(shí)間差為 ()3-2氣球以10m/s的速度勻速上升,當(dāng)它上升到離地175m的高處時(shí),一重物從氣球上掉落,則重物需要經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能落到地面?到達(dá)地面時(shí)的速度是多大?(取g=10m/s

17、2)答案答案7s60m/s解析解析解法一全程法如圖所示,重物在時(shí)間t內(nèi)的位移h=-175m,將h=-175m,v0=10m/s代入位移公式h=v0t-gt2,解得:t=7s或t=-5s(舍去),所以重物落地速度為v=v0-gt=10m/s-107m/s=-60m/s,其中負(fù)號(hào)表示方向向下,與初速度方向相反。12解法二分段法設(shè)重物離開(kāi)氣球后,經(jīng)過(guò)t1時(shí)間上升到最高點(diǎn),則t1=s=1s上升的最大高度h1=m=5m故重物離地面的最大高度為H=h1+h=5m+175m=180m重物從最高處自由下落,落地時(shí)間和落地時(shí)速度的大小分別為t2=s=6sv=gt2=60m/s所以重物從氣球上掉落至落地共歷時(shí)t=

18、t1+t2=7s。0vg1010202vg2102 102Hg2 18010方法指導(dǎo)方法指導(dǎo)對(duì)于自由落體和豎直上拋運(yùn)動(dòng)要注意以下幾點(diǎn):(1)根據(jù)題意及時(shí)畫(huà)出示意圖;(2)根據(jù)題目給定已知條件合理選用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式(注意加速度大小為g);(3)豎直上拋運(yùn)動(dòng)為雙向可逆運(yùn)動(dòng),要注意其對(duì)稱性和多解性;(4)物體在其他星球表面做自由落體和豎直上拋運(yùn)動(dòng)遵從同樣的規(guī)律,但要注意重力加速度不同。考點(diǎn)四多過(guò)程問(wèn)題的分析考點(diǎn)四多過(guò)程問(wèn)題的分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng)都是理想化的模型,是實(shí)際運(yùn)動(dòng)的抽象,而社會(huì)生活中的實(shí)際運(yùn)動(dòng)往往是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,是多種運(yùn)動(dòng)形式(勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻加速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、豎直上拋

19、和自由落體運(yùn)動(dòng)等)的結(jié)合。而單個(gè)物體的多過(guò)程運(yùn)動(dòng)和多個(gè)物體相關(guān)聯(lián)的復(fù)合運(yùn)動(dòng),是近幾年高考?？嫉挠?jì)算題。對(duì)于此類問(wèn)題,解題的關(guān)鍵是對(duì)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)進(jìn)行正確分解,把復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為熟知的勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的組合。多過(guò)程問(wèn)題的一般解決思路:1.“合”初步了解全過(guò)程,構(gòu)建大致運(yùn)動(dòng)圖像。2.“分”將全過(guò)程進(jìn)行分解,分析每個(gè)過(guò)程的規(guī)律。3.“合”找到子過(guò)程的聯(lián)系,尋找解題方法。4-1高鐵專家正設(shè)想一種“遇站不停式勻速循環(huán)運(yùn)行”列車,如襄陽(yáng)隨州武漢仙桃潛江荊州荊門襄陽(yáng),構(gòu)成7站鐵路圈,建兩條靠近的鐵路環(huán)線。列車A以恒定速率360km/h運(yùn)行在一條鐵路上,另一條鐵路上有“伴駁列車”B,如某乘客甲想從襄陽(yáng)站

20、上車到潛江站,先在襄陽(yáng)站登上B車,當(dāng)A車快到襄陽(yáng)站且距襄陽(yáng)站的路程為s時(shí),B車從靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度達(dá)到360km/h時(shí)恰好遇到A車,兩車連鎖并打開(kāi)乘客雙向通道,A、B列車交換部分乘客,并連體運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間再解鎖分離,B車勻減速運(yùn)動(dòng)后停在隨州站并卸客,A車上的乘客甲可以中途不停站直達(dá)潛江站。則()A.無(wú)論B車勻加速的加速度值為多少,s是相同的B.乘客甲節(jié)約了五個(gè)站的減速、停車、加速時(shí)間C.若B車勻加速的時(shí)間為1min,則s為4kmD.若B車勻減速的加速度大小為5m/s2,則當(dāng)B車停下時(shí)A車距隨州站的路程為1km答案答案D若要滿足題設(shè)要求,B車開(kāi)始勻加速時(shí),A、B兩車之間的距離為s=vt-

21、t,又v=at,則B車的加速度越大,所需時(shí)間t越短,因而s越小,選02v項(xiàng)A錯(cuò)誤;由題意可知乘客甲從襄陽(yáng)到潛江節(jié)約了3個(gè)站的減速、停車、加速時(shí)間,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;若B車勻加速的時(shí)間為1min,則s=vt-t=3000m,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若B車勻減速的加速度大小為5m/s2,則B車減速過(guò)程所用時(shí)間t=20s,因而當(dāng)B車停下時(shí)A車距隨州站的距離為s=vt-t=1000m,選項(xiàng)D正確。02vva02v4-2 (2016河南鄭州第二次質(zhì)檢,24)高鐵列車上有很多制動(dòng)裝置。在每節(jié)車廂上裝有制動(dòng)風(fēng)翼,當(dāng)風(fēng)翼完全打開(kāi)時(shí),可使列車產(chǎn)生a1=0.5m/s2的平均制動(dòng)加速度。同時(shí),列車上還有電磁制動(dòng)系統(tǒng)、空氣制動(dòng)系統(tǒng)、摩擦制動(dòng)系統(tǒng)等。單獨(dú)啟動(dòng)電磁制動(dòng)系統(tǒng),可使列車產(chǎn)生a=0.7m/s2的平均制動(dòng)加速度。所有制動(dòng)系