適用于新高考新教材廣西專版2024屆高考物理一輪總復(fù)習(xí)第1章運(yùn)動(dòng)的描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第2節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用課件

第2節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用第一章內(nèi)容索引0102強(qiáng)基礎(chǔ)增分策略增素能精準(zhǔn)突破強(qiáng)基礎(chǔ)增分策略一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1.基本公式(1)速度公式:v=v0+at。(2)位移公式:x=v0t+at2。

用微元法推導(dǎo)(3)速度—位移關(guān)系式:v2-=2ax。2.重要推論(1)平均速度:,即一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間

時(shí)刻的瞬時(shí)速度,也等于這段時(shí)間初、末時(shí)刻速度矢量和的

。

(2)任意兩個(gè)連續(xù)相等時(shí)間間隔(T)內(nèi)的位移之差

,即Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2。

可以延伸為xm-xn=(m-n)aT2

中間一半相等(4)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的比例①1T末,2T末,3T末,…,nT末的瞬時(shí)速度之比:v1∶v2∶v3∶…∶vn=

。

②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:x1∶x2∶x3∶…∶xn=

。

③通過(guò)連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比:1∶2∶3∶…∶n1∶3∶5∶…∶(2n-1)易錯(cuò)辨析

(1)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移是均勻增加的。(

)(2)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,中間時(shí)刻的速度一定小于該段時(shí)間內(nèi)位移中點(diǎn)的速度。(

)×√應(yīng)用提升1.(人教版教材必修第一冊(cè)P46習(xí)題改編)在某城市的一條水平道路上,規(guī)定車輛行駛速度不得超過(guò)30km/h。在一次交通事故中,肇事車是一輛卡車,測(cè)得這輛卡車緊急剎車(車輪被抱死)時(shí)留下的剎車痕跡長(zhǎng)為6.25m,經(jīng)歷時(shí)間為1.25s。判斷該車是否超速。答案

超速

2.(人教版教材必修第一冊(cè)P46習(xí)題改編)航空母艦的戰(zhàn)斗力主要依靠艦載機(jī)。假設(shè)航空母艦靜止在海面上,艦載機(jī)在航母跑道上由靜止開(kāi)始以5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(1)求滑行至第4s末(艦載機(jī)還未升空),艦載機(jī)的速度大小;(2)求滑行的前4s內(nèi)艦載機(jī)的位移大小;(3)一般情況下艦載機(jī)需要達(dá)到50m/s的速度才可升空,假如艦載機(jī)開(kāi)始時(shí)獲得30m/s的初速度,求航母跑道的最短長(zhǎng)度。答案

(1)20m/s

(2)40m

(3)160m二、自由落體和豎直上拋運(yùn)動(dòng)

靜止

gt2gh向上

重力v0-gt-2gh易錯(cuò)辨析

(3)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度一定等于9.8m/s2。(

)(4)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)。(

)(5)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的上升階段和下落階段速度變化的方向都是向下的。(

)××√應(yīng)用提升3.小區(qū)高樓下一轎車被某層樓陽(yáng)臺(tái)上自由落下的石塊砸壞,民警在尋找肇事者的過(guò)程中,得到了安裝在5樓的監(jiān)控相機(jī)水平向外拍到的石頭下落的照片。如圖所示,照片中石塊留下一條模糊的徑跡,已知該相機(jī)曝光時(shí)間設(shè)置為0.01s,每塊磚的厚度為7cm,每層樓高約為3.1m,g取10m/s2,請(qǐng)你幫助民警判斷,石塊是從幾樓落下的?答案

8樓

旁欄邊角

閱讀“做一做”——用手機(jī)測(cè)自由落體加速度,完成下面題目。小明同學(xué)在家自主開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究。用手機(jī)拍攝物體自由下落的視頻,得到分幀圖片,利用圖片中小球的位置來(lái)測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。甲

乙(1)家中有乒乓球、小塑料球和小鋼球,其中最適合用作實(shí)驗(yàn)中下落物體的是

。

(2)下列主要操作步驟的正確順序是

。(填寫(xiě)各步驟前的序號(hào))

①把刻度尺豎直固定在墻上②捏住小球,從刻度尺旁由靜止釋放③手機(jī)固定在三腳架上,調(diào)整好手機(jī)鏡頭的位置④打開(kāi)手機(jī)攝像功能,開(kāi)始攝像(3)停止攝像,從視頻中截取三幀圖片,圖片中的小球和刻度如圖乙所示,已知所截取的圖片相鄰兩幀之間的時(shí)間間隔為

s,刻度尺的分度值是1

mm,由此測(cè)得重力加速度為

m/s2。

(4)在某次實(shí)驗(yàn)中,小明釋放小球時(shí)手稍有晃動(dòng),視頻顯示小球下落時(shí)偏離了豎直方向,從該視頻中截取圖片,

(選填“仍能”或“不能”)用(3)問(wèn)中的方法測(cè)出重力加速度。

答案

(1)小鋼球

(2)①③④②

(3)9.6(9.5~9.7均可)

(4)仍能解析

(1)為使物體的運(yùn)動(dòng)盡可能地接近自由落體運(yùn)動(dòng),應(yīng)該盡量減小空氣阻力的影響,故下落物體應(yīng)該選小鋼球。(2)實(shí)驗(yàn)步驟要本著先安裝器材,再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的原則,具體步驟為①③④②。(3)刻度尺讀數(shù)時(shí)應(yīng)讀球心對(duì)應(yīng)的刻度,把圖中三幅圖依次連接起來(lái)即為常見(jiàn)的紙帶問(wèn)題,根據(jù)逐差法可得重力加速度為(4)小球下落時(shí)偏離了豎直方向,是因?yàn)獒尫判∏虻氖稚杂谢蝿?dòng)使小球在下落時(shí)有一個(gè)較小的初速度,但是小球在豎直方向的運(yùn)動(dòng)加速度仍為重力加速度,截取圖片對(duì)應(yīng)的豎直方向位移,結(jié)合運(yùn)動(dòng)時(shí)間,仍能測(cè)出重力加速度。增素能精準(zhǔn)突破考點(diǎn)一勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解與應(yīng)用[自主探究]1.選用合適公式

2.思維流程審題→畫(huà)出示意圖→判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì)→選取正方向→選用公式列方程→求解方程【對(duì)點(diǎn)演練】

1.(多選)現(xiàn)在,汽車已走進(jìn)千家萬(wàn)戶,行車安全非常重要,嚴(yán)格遵守交通法規(guī)是每一個(gè)公民的義務(wù)。某人開(kāi)車從南向北以8m/s的速度勻速行駛到某十字路口,如圖所示,已知直行綠燈還有2s將轉(zhuǎn)為紅燈,此時(shí)汽車距離停車線20m。若該車加速時(shí)最大加速度大小為3m/s2,不計(jì)司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間,則(

)A.若該人這時(shí)駕駛汽車以最大加速度加速行駛,該車會(huì)闖紅燈B.若該人這時(shí)駕駛汽車以最大加速度加速行駛,該車不會(huì)闖紅燈C.若該人這時(shí)駕駛汽車做勻減速運(yùn)動(dòng),要想緊靠停車線停下,其制動(dòng)的加速度大小應(yīng)為2m/s2D.若該人這時(shí)駕駛汽車做勻減速運(yùn)動(dòng),要想緊靠停車線停下,其制動(dòng)的加速度大小應(yīng)為1.6m/s2答案

BD2.(多選)(2023湖南婁底高三模擬)檢測(cè)某品牌汽車剎車性能時(shí),讓某汽車沿直線先加速到一定速度,然后急剎車,測(cè)得從剎車開(kāi)始汽車相繼通過(guò)兩段距離都為12m的路程,所用的時(shí)間分別為0.4s、0.6s。設(shè)汽車剎車過(guò)程做勻減速運(yùn)動(dòng),則(

)A.剎車的加速度大小為10m/s2B.剎車的初速度大小為30m/sC.剎車的距離為28.9mD.剎車的時(shí)間為1.7s答案

CD3.(2022云南保山期末)在高山滑雪訓(xùn)練中,運(yùn)動(dòng)員從斜坡上A點(diǎn)由靜止勻加速下滑,到底端B后,在水平面上做勻減速運(yùn)動(dòng)最后停止在C點(diǎn)。已知lAB=100m,lBC=20m。忽略運(yùn)動(dòng)員在B點(diǎn)的速度損失,則運(yùn)動(dòng)員在AB段和BC段的加速度大小之比為(

)A.1∶1 B.1∶5C.5∶1 D.6∶1答案

B

解析

設(shè)運(yùn)動(dòng)員在B點(diǎn)的速度大小為v,運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)到B點(diǎn)和從B點(diǎn)到C點(diǎn)都做勻變速直線運(yùn)動(dòng),且運(yùn)動(dòng)員在A、C兩點(diǎn)時(shí)的速度均為零,考點(diǎn)二勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論及應(yīng)用[師生共研]解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題常用的“六法”【典例突破】

典例1.圖甲為游客排隊(duì)滑冰滑梯的場(chǎng)景,在工作人員的引導(dǎo)下,每間隔相同時(shí)間從滑梯頂端由靜止開(kāi)始滑下一名游客,將某次拍到的滑梯上同時(shí)有多名游客的照片簡(jiǎn)化為如圖乙所示,已知A、B和B、C間的距離分別為2.5m和3.5m,若游客在滑梯上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),求:(1)C、D間的距離;(2)此刻A的上端滑道上還有幾個(gè)人;(3)此時(shí)A距滑道頂端的距離。思維點(diǎn)撥

轉(zhuǎn)化研究對(duì)象——將多名游客的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為一個(gè)游客在運(yùn)動(dòng),A、B、C、D可看成其不同時(shí)刻的位置。答案

(1)4.5m

(2)2人

(3)2m解析

解法一

(推論法)(1)游客在滑梯上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)勻加速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知,在相鄰相等時(shí)間內(nèi)位移差相等,即Δs=lCD-lBC=lBC-lAB=1

m解得lCD=4.5

m。(2)因?yàn)棣=1

m,所以此刻A的上端滑道上還有2個(gè)人。(3)設(shè)相鄰兩名游客(兩點(diǎn))的時(shí)間間隔為T(mén),下滑的加速度為a,則有Δs=lCD-lBC=aT2即aT2=1

m解法二

(基本公式法)設(shè)相鄰兩名游客(兩點(diǎn))的時(shí)間間隔為T(mén),下滑的加速度為a,A點(diǎn)的速度為vA,則有考題點(diǎn)睛

考點(diǎn)考向點(diǎn)睛勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式的應(yīng)用規(guī)律:兩個(gè)基本公式共5個(gè)量,知道三個(gè)量(或三個(gè)獨(dú)立的關(guān)系)就可求解其他量模型:對(duì)于連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移問(wèn)題,可由Δx=aT2或平均速度公式分析方法:對(duì)于初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(或可用逆向思維法看成勻加速直線運(yùn)動(dòng)的勻減速運(yùn)動(dòng))常常用比例法求解易錯(cuò):對(duì)于剎車類問(wèn)題或雙向運(yùn)動(dòng)類問(wèn)題,要弄清速度變?yōu)榱闱昂蟮倪\(yùn)動(dòng)情況【對(duì)點(diǎn)演練】

4.(2022黑龍江哈爾濱期末)一物塊以一定的初速度從光滑斜面底端a點(diǎn)上滑,最高可滑至b點(diǎn),后又滑回至a點(diǎn),c是ab的中點(diǎn),如圖所示。已知物塊從a上滑至b所用時(shí)間為t,下列分析正確的是(

)A.物塊從c運(yùn)動(dòng)到b所用的時(shí)間小于從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間B.物塊上滑過(guò)程的加速度與下滑過(guò)程的加速度等大反向D.物塊上滑通過(guò)c點(diǎn)時(shí)的速度大小等于整個(gè)上滑過(guò)程中平均速度的大小

答案

C

解析

根據(jù)對(duì)稱性可知,物塊從c運(yùn)動(dòng)到b所用的時(shí)間等于從b運(yùn)動(dòng)到c所用的時(shí)間,故A錯(cuò)誤。由于物塊只受重力和支持力,故物塊的加速度始終不變,為a=gsin

θ,方向沿斜面向下,故B錯(cuò)誤。由b到a過(guò)程是初速度為零的勻加考點(diǎn)三自由落體和豎直上拋運(yùn)動(dòng)[師生共研]1.自由落體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的解決方法勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)都成立,解題時(shí)一般取開(kāi)始下落時(shí)為時(shí)間起點(diǎn),采用基本公式求解,必要時(shí)采用比例關(guān)系求解。2.豎直上拋運(yùn)動(dòng)的解題方法(1)全過(guò)程法將豎直上拋運(yùn)動(dòng)視為初速度豎直向上、加速度豎直向下的勻變速直線運(yùn)動(dòng),取向上為正,a=-g,則v=v0-gt,,以拋出點(diǎn)為原點(diǎn),在拋出點(diǎn)上方,h>0,在拋出點(diǎn)下方,h<0。(2)分階段法將全程分為兩個(gè)階段,即上升過(guò)程的勻減速階段和下落過(guò)程的自由落體階段。上升過(guò)程:做勻減速直線運(yùn)動(dòng),最終速度減為零,上升到最高點(diǎn)的時(shí)間,上升的最大高度

。下落過(guò)程:做自由落體運(yùn)動(dòng)。(3)用好豎直上拋運(yùn)動(dòng)的兩類對(duì)稱

時(shí)間對(duì)稱物體上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間與物體從最高點(diǎn)落回到原拋出點(diǎn)所用時(shí)間相等,即t上=t下=物體在上升過(guò)程中經(jīng)過(guò)某兩點(diǎn)之間所用的時(shí)間與下降過(guò)程中經(jīng)過(guò)該兩點(diǎn)之間所用的時(shí)間相等速度對(duì)稱物體上拋時(shí)的初速度與物體落回原拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小相等、方向相反物體在上升階段和下降階段經(jīng)過(guò)同一個(gè)位置時(shí)的速度大小相等、方向相反【典例突破】

典例2.(2023重慶月考)從地面上將一個(gè)小球豎直上拋,經(jīng)t時(shí)間小球經(jīng)過(guò)空中的某點(diǎn)A,再經(jīng)過(guò)t時(shí)間小球又經(jīng)過(guò)A點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是(

)答案

D考題點(diǎn)睛

考點(diǎn)考向點(diǎn)睛豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律:豎直上拋運(yùn)動(dòng)遵循勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律方法:應(yīng)用“全過(guò)程法”或“分階段法”處理,注意“對(duì)稱”特性易錯(cuò):明確如果有空氣阻力,上升和下降階段加速度不同【對(duì)點(diǎn)演練】

5.(多選)一根輕質(zhì)細(xì)線將2個(gè)薄鐵墊片A、B連接起來(lái),一同學(xué)用手固定B,此時(shí)A、B間距為3L,A距地面為L(zhǎng),如圖所示。由靜止釋放A、B,不計(jì)空氣阻力,且A、B落地后均不再?gòu)椘?。從釋放開(kāi)始到A落地歷時(shí)t1,A落地前的瞬時(shí)速率為v1,從A落地到B落在A上歷時(shí)t2,B落在A上前的瞬時(shí)速率為v2,則(

)A.t1>t2

B.t1=t2C.v1∶v2=1∶2 D.v1∶v2=1∶3答案

BC6.一名航天員在某星球上完成自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn),讓一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球從一定的高度自由下落,測(cè)得在第5s內(nèi)的位移是18m,則(

)A.物體在2s末的速度是20m/sB.物體在第5s內(nèi)的平均速度是3.6m/sC.物體在5s內(nèi)的位移是50mD.物體在第2s內(nèi)的位移是20m答案

C7.(2022福建泉州期中)建筑工人常常徒手拋磚塊,當(dāng)磚塊上升到最高點(diǎn)時(shí),被樓上的師傅接住用以砌墻。若某次以15m/s的速度從地面豎直向上拋出一磚塊,樓上的師傅沒(méi)有接住,g取10m/s2,空氣阻力可以忽略,則(

)A.磚塊上升的最大高度為10mB.磚塊被拋出后經(jīng)3s回到拋出點(diǎn)C.磚塊回到拋出點(diǎn)前1s時(shí)間內(nèi)通過(guò)的距離為8.75mD.磚塊被拋出后上升到最高點(diǎn)時(shí),其加速度為零答案

B

考點(diǎn)四運(yùn)動(dòng)多過(guò)程問(wèn)題[名師破題]【問(wèn)題特點(diǎn)】

一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程包含幾個(gè)階段,各階段的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同,滿足不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,交接處的速度是連接各階段的橋梁?！窘鉀Q思路】

1.“合”——初步了解全過(guò)程,構(gòu)建大致運(yùn)動(dòng)圖景。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。【分析要點(diǎn)】1.題目中有多少個(gè)物理過(guò)程?2.每個(gè)過(guò)程物體做什么運(yùn)動(dòng)?3.每種運(yùn)動(dòng)滿足什么物理規(guī)律?4.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的一些關(guān)鍵位置(時(shí)刻)是哪些?【典例突破】典例3.(人教版教材必修第一冊(cè)P55習(xí)題改編)ETC是電子不停車收費(fèi)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱,汽車分別通過(guò)ETC通道和人工收費(fèi)通道的流程如圖所示。假設(shè)汽車以v1=12m/s的速度沿直線朝收費(fèi)站行駛,如果過(guò)ETC通道,需要在距收費(fèi)站中心線d=10m處正好勻減速至v2=4m/s,勻速通過(guò)中心線后,再勻加速至v1正常行駛;如果過(guò)人工收費(fèi)通道,需要恰好在中心線處勻減速至零,經(jīng)過(guò)t0=20s繳費(fèi)成功后,再啟動(dòng)汽車勻加速至v1正常行駛,設(shè)汽車加速和減速過(guò)程中的加速度大小均為1m/s2。求:(1)汽車過(guò)ETC通道時(shí),從開(kāi)始減速到恢復(fù)正常行駛過(guò)程中的位移大小;(2)汽車通過(guò)人工收費(fèi)通道時(shí),應(yīng)在離收費(fèi)站中心線多遠(yuǎn)處開(kāi)始減速;(3)汽車通過(guò)ETC通道比通過(guò)人工收費(fèi)通道節(jié)約的時(shí)間。答案

(1)138m

(2)72m

(3)25s審題指導(dǎo)

關(guān)鍵詞句獲取信息設(shè)汽車以v1=12m/s的速度沿直線朝收費(fèi)站行駛開(kāi)始汽車勻速正常行駛過(guò)ETC通道,需要在距收費(fèi)站中心線d=10m處正好勻減速至v2=4m/s,勻速通過(guò)中心線收費(fèi)站前勻減速,然后勻速運(yùn)動(dòng)10m再勻加速至v1正常行駛先加速運(yùn)動(dòng)后勻速如果過(guò)人工收費(fèi)通道……勻減速到速度為零,停20s,再勻加速設(shè)汽車加速和減速過(guò)程中的加速度大小均為1m/s2加速度大小已知思路突破1.根據(jù)獲取的信息畫(huà)出各階段運(yùn)動(dòng)示意圖。(1)過(guò)ETC通道時(shí)經(jīng)歷三個(gè)運(yùn)動(dòng)階段(2)過(guò)人工收費(fèi)通道經(jīng)歷兩個(gè)運(yùn)動(dòng)階段

2.明確過(guò)兩種通道中各階段的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),弄清已知量、未知量。3.選取合適的公式,分階段求解(或列出各階段的運(yùn)動(dòng)方程,并根據(jù)階段點(diǎn)速度或位移關(guān)系,把這些方程關(guān)聯(lián)起來(lái))。考題點(diǎn)睛

考點(diǎn)考向點(diǎn)睛多過(guò)程中勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用模型:本題是兩個(gè)多過(guò)程問(wèn)題的比較問(wèn)題——ETC通道(減速、勻速、加速);人工收費(fèi)(減速、停止、加速)方法:根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),分階段選用合適公式求解易錯(cuò):應(yīng)用公式時(shí)要注意物理量與階段的對(duì)應(yīng)關(guān)系【對(duì)點(diǎn)演練】8.(2023山東棗莊月考)目標(biāo)停車可考驗(yàn)駕車能力,其過(guò)程可簡(jiǎn)化為如圖所示的模型:在一條平直公路上有A、B、C、D四個(gè)停車標(biāo)志桿,設(shè)相鄰兩個(gè)停車標(biāo)志桿之間的距離為Δx=16m,某次測(cè)試時(shí),學(xué)員甲以v0=20m/s的速度駕駛汽車勻速行駛,學(xué)員乙坐在甲旁邊觀察并記錄時(shí)間。當(dāng)車頭到達(dá)O點(diǎn)時(shí)車外考官發(fā)出停車指令,學(xué)員乙