2020高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第2講 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用課件 新人教版.ppt

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教材知識(shí)梳理 考點(diǎn)互動(dòng)探究 教師備用習(xí)題 一 勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律和重要推論1 基本規(guī)律 1 速度公式 v 2 位移公式 x 3 速度 位移關(guān)系式 這三個(gè)基本公式是解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基石 均為矢量式 應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向 二 自由落體運(yùn)動(dòng)1 自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 1 從靜止開始 即初速度為 2 只受重力作用的直線運(yùn)動(dòng) 2 自由落體運(yùn)動(dòng)的公式 1 速度公式 2 位移公式 3 速度 位移關(guān)系式 零 勻加速 辨別明理 1 做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的速度均勻變化 2 一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 某時(shí)刻速度為6m s 1s后速度為反向的10m s 則加速度的大小為4m s2 3 某物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 速度由0到v時(shí)運(yùn)動(dòng)距離是速度由v到2v時(shí)運(yùn)動(dòng)距離的2倍 4 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 5 物體從某高度由靜止下落一定做自由落體運(yùn)動(dòng) 6 做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體在上升過(guò)程中 速度變化量的方向是向下的 7 豎直上拋運(yùn)動(dòng)的速度為負(fù)值時(shí) 位移也為負(fù)值 答案 1 2 3 4 5 6 7 考點(diǎn)一勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律 1 一畫 二選 三注 解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題 2 運(yùn)動(dòng)學(xué)公式中正 負(fù)號(hào)的規(guī)定直線運(yùn)動(dòng)可以用正 負(fù)號(hào)表示矢量的方向 一般情況下 我們規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较?但當(dāng)v0 0時(shí) 一般以a的方向?yàn)檎较?例1一個(gè)物體從靜止開始以加速度a1做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 經(jīng)過(guò)時(shí)間t改為做加速度大小為a2的勻減速直線運(yùn)動(dòng) 又經(jīng)過(guò)時(shí)間t物體回到初始位置 求兩個(gè)加速度大小之比a1 a2 答案 1 3 解析 根據(jù)題意可知 物體在第一段時(shí)間t內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 在第二段時(shí)間t內(nèi)先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到速度為零后反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 取第一段時(shí)間t內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?畫出物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖如圖所示 例1一個(gè)物體從靜止開始以加速度a1做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 經(jīng)過(guò)時(shí)間t改為做加速度大小為a2的勻減速直線運(yùn)動(dòng) 又經(jīng)過(guò)時(shí)間t物體回到初始位置 求兩個(gè)加速度大小之比a1 a2 題根分析 本題為典型的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題 運(yùn)動(dòng)過(guò)程分為兩個(gè)階段 可畫出物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖 選取第一段時(shí)間t內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?根據(jù)位移公式和速度公式列方程進(jìn)行求解 以本題為題根可以聯(lián)系動(dòng)力學(xué) 能量和動(dòng)量等進(jìn)行知識(shí)層級(jí)上的縱向變式 變式網(wǎng)絡(luò) 變式題1一個(gè)物體從靜止開始在大小為F1的恒力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 經(jīng)過(guò)時(shí)間t改為大小為F2的反方向恒力 又經(jīng)過(guò)時(shí)間t物體回到初始位置 求兩個(gè)恒力大小之比F1 F2 答案 1 3 變式題2一個(gè)物體從靜止開始在大小為F1的恒力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 經(jīng)過(guò)時(shí)間t改為大小為F2的反方向恒力 又經(jīng)過(guò)時(shí)間t物體回到初始位置 此時(shí)物體的動(dòng)能大小為48J 求兩個(gè)恒力做功大小W1 W2 答案 12J36J 變式題3在真空中的光滑絕緣水平面上有一帶電小滑塊 開始時(shí)滑塊靜止 若在滑塊所在空間加一水平勻強(qiáng)電場(chǎng)E1 持續(xù)一段時(shí)間后立即換成與E1方向相反的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2 當(dāng)電場(chǎng)E2與電場(chǎng)E1持續(xù)時(shí)間相同時(shí) 滑塊恰好回到初始位置 且具有動(dòng)能Ek 在上述過(guò)程中 E1對(duì)滑塊的電場(chǎng)力做功為W1 沖量大小為I1 E2對(duì)滑塊的電場(chǎng)力做功為W2 沖量大小為I2 則 A I1 I2B 4I1 I2C W1 0 25Ek W2 0 75EkD W1 0 20Ek W2 0 80Ek 答案 C 考點(diǎn)二勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論及其應(yīng)用 1 初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)比例關(guān)系 1 T時(shí)刻末 2T時(shí)刻末 3T時(shí)刻末 nT時(shí)刻末的瞬時(shí)速度之比為 v1 v2 v3 vn 2 T時(shí)間內(nèi) 2T時(shí)間內(nèi) 3T時(shí)間內(nèi) nT時(shí)間內(nèi)的位移之比為 x1 x2 x3 xn 1 2 3 n 12 22 32 n2 3 第一個(gè)T時(shí)間內(nèi) 第二個(gè)T時(shí)間內(nèi) 第三個(gè)T時(shí)間內(nèi) 第n個(gè)T時(shí)間內(nèi)的位移之比為 x x x xn 4 從靜止開始通過(guò)連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比為 t1 t2 t3 tn 1 3 5 2n 1 2 兩類特殊的勻減速直線運(yùn)動(dòng) 圖2 1 答案 t 答案 B 圖2 2 答案 BD 考點(diǎn)三自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng) 考向一自由落體運(yùn)動(dòng) 應(yīng)用自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律解題時(shí)的兩點(diǎn)注意 1 可充分利用自由落體運(yùn)動(dòng)初速度為零的特點(diǎn) 比例關(guān)系及推論等規(guī)律解題 從運(yùn)動(dòng)開始連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移之比為1 3 5 7 例3 多選 人教版必修1改編 如圖2 3所示 甲同學(xué)用手拿著一把長(zhǎng)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)第二次手抓住直尺位置的刻度值為10cm 直尺下落過(guò)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 重力加速度g取10m s2 下列說(shuō)法中正確的是 A 乙同學(xué)第一次的 反應(yīng)時(shí)間 比第二次長(zhǎng)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(wú)法用上述方法測(cè)量他的 反應(yīng)時(shí)間 D 若將直尺上原來(lái)的長(zhǎng)度值改為對(duì)應(yīng)的 反應(yīng)時(shí)間 值 則可用上述方法直接測(cè)出 反應(yīng)時(shí)間 圖2 3 答案 ACD 變式題有一種 傻瓜 相機(jī)的曝光時(shí)間 快門從打開到關(guān)閉的時(shí)間 是固定不變的 為了估測(cè)相機(jī)的曝光時(shí)間 有位同學(xué)提出了下述實(shí)驗(yàn)方案 他從墻面上A點(diǎn)的正上方與A相距H 1 5m處使一個(gè)小石子自由落下 在小石子下落通過(guò)A點(diǎn)后 按動(dòng)快門 對(duì)小石子照相 得到如圖2 4所示的照片 由于石子的運(yùn)動(dòng) 它在照片上留下一條模糊的徑跡CD 已知每塊磚的平均厚度約為6cm 從這些信息估算該相機(jī)的曝光時(shí)間為 A 0 5sB 0 06sC 0 02sD 0 008s 圖2 4 答案 C 考向二豎直上拋運(yùn)動(dòng) 豎直上拋運(yùn)動(dòng)的兩種研究方法 1 分段法 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 2 全程法 將全過(guò)程視為初速度為v0 加速度a g的勻變速直線運(yùn)動(dòng) 必須注意物理量的矢量性 習(xí)慣上取v0的方向?yàn)檎较?則v 0時(shí) 物體正在上升 v0時(shí) 物體在拋出點(diǎn)上方 h 0時(shí) 物體在拋出點(diǎn)下方 例4氣球以10m s的速度沿豎直方向勻速上升 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 g取10m s2 不計(jì)空氣阻力 答案 7s60m s 變式題 多選 某物體以30m s的初速度豎直上拋 不計(jì)空氣阻力 g取10m s2 則5s內(nèi)物體的 A 路程為65mB 位移大小為25m 方向豎直向上C 速度改變量的大小為10m sD 平均速度大小為13m s 方向豎直向上 答案 AB 考點(diǎn)四單體多過(guò)程勻變速直線問題 如果一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)包含幾個(gè)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(yùn)動(dòng)過(guò)程 畫出草圖 2 列 列出各運(yùn)動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)方程 3 找 找出交接處的速度與各段間的位移 時(shí)間關(guān)系 4 解 聯(lián)立求解 算出結(jié)果 例5 12分 賽車比賽出發(fā)階段 一輛賽車用時(shí)7s跑過(guò)了一段200m長(zhǎng)的直道 該賽車的運(yùn)動(dòng)可簡(jiǎn)化為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻速直線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)階段 已知該車在加速階段的第3s內(nèi)通過(guò)的距離為25m 求 1 該賽車的加速度大小 2 該賽車在加速階段通過(guò)的距離 規(guī)范步驟 1 設(shè)賽車在勻加速階段的加速度為a 在前2s和第3s內(nèi)通過(guò)的位移分別為x1和x2 單位時(shí)間為t0 由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得前2s內(nèi)通過(guò)的位移x1 2分 前3s內(nèi)通過(guò)的位移x1 x2 2分 將t0 1s x2 25m代入 聯(lián)立解得a 10m s2 1分 2 設(shè)賽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1 勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2 勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v1 跑完全程的時(shí)間為t 全程的距離為x 依題意及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得加速運(yùn)動(dòng)的位移x 1 2分 加速運(yùn)動(dòng)的末速度v1 1分 勻速運(yùn)動(dòng)的位移x 2 1分 而t t1 t2 x x 1 x 2 2分 聯(lián)立解得x 1 80m 1分 變式題如圖2 5甲所示 滑道項(xiàng)目大多建設(shè)在景區(qū)具有一定坡度的山坡間 成為游客的代步工具 又可以增加游玩的趣味性 在某景區(qū)擬建一個(gè)滑道 示意圖如圖乙所示 滑道共分三段 第一段是傾角比較大的加速下坡滑道AB 第二段是傾角比較小的滑道BC 游客在此段滑道恰好做勻速運(yùn)動(dòng) 設(shè)計(jì)的第三段上坡滑道CD作為下客平臺(tái) 使游客做勻減速運(yùn)動(dòng)后速度減為零 若游客由靜止開始從A點(diǎn)以加速度a1做勻加速運(yùn)動(dòng) 經(jīng)過(guò)4s到B點(diǎn)并達(dá)到最大速度16m s 然后進(jìn)入BC段做勻速運(yùn)動(dòng) 游客經(jīng)過(guò)軌道銜接處可視為速度大小不變 游客乘坐滑道車從山頂A處到達(dá)下客平臺(tái)D處總共用時(shí)8 5s 游客在各段滑道運(yùn)動(dòng)的總路程為92m 求 1 游客在AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a1的大小 2 AB段的長(zhǎng)度 3 游客在BC段勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 圖2 5 答案 1 4m s2 2 32m 3 3s 1 汽車以36km h的速度沿平直公路行駛 遇障礙物剎車后獲得大小為a 4m s2的加速度 剎車后第3s內(nèi) 汽車通過(guò)的路程為 A 12 5mB 2mC 10mD 0 5m 答案 D 2 在光滑且足夠長(zhǎng)的斜面上 有一物體以10m s的初速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng) 如果物體的加速度始終為5m s2 方向沿斜面向下 那么經(jīng)過(guò)3s時(shí)的速度大小和方向是 A 25m s 沿斜面向上B 5m s 沿斜面向下C 5m s 沿斜面向上D 25m s 沿斜面向下 答案 B 答案 D 答案 A 5 多選 2018 河南信陽(yáng)模擬 從發(fā)現(xiàn)情況到采取相應(yīng)行動(dòng)經(jīng)過(guò)的時(shí)間叫反應(yīng)時(shí)間 兩位同學(xué)合作 用刻度尺可以測(cè)出人的反應(yīng)時(shí)間 如圖甲所示 A捏住尺的上端 B在尺的下部做握尺的準(zhǔn)備 但不與尺接觸 當(dāng)看到A放開手時(shí) B立即握住尺 若B做握尺準(zhǔn)備時(shí) 手指的位置如圖乙所示 而握住尺的位置如圖丙所示 則下列說(shuō)法正確的是 g取10m s2 A B同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間約為0 2sB A同學(xué)的反應(yīng)時(shí)間約為0 2sC B握住尺前的瞬間 尺的運(yùn)動(dòng)速度約為2m sD 若A左手捏住尺的上端 右手在尺的下部做握尺的準(zhǔn)備 用此方法也可測(cè)出自己的反應(yīng)時(shí)間 答案 AC 6 一輛汽車在平直公路上做剎車實(shí)驗(yàn) 若從0時(shí)刻起汽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移與速度的關(guān)系式為x 10 0 1v2 m 則下列分析正確的是 A 剎車過(guò)程的加速度大小為10m s2B 剎車過(guò)程持續(xù)的時(shí)間為5sC 初速度為10m sD 剎車過(guò)程的位移為5m 答案 C 7 在豎直的井底 將一物塊以11m s的速度豎直地向上拋出 物塊沖過(guò)井口時(shí)被人接住 在被人接住前1s內(nèi)物塊的位移是4m 位移方向向上 不計(jì)空氣阻力 g取10m s2 求 1 物塊從拋出到被人接住所經(jīng)歷的時(shí)間 2 此豎直井的深度 答案 1 1 2s 2 6m 8 A點(diǎn)與B點(diǎn)相距400m 某人騎車從A到B 途中先加速后勻速再減速 加速運(yùn)動(dòng)和減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小均為2m s2 若此人在A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng) 到B點(diǎn)恰好停止 中途的最大速度為10m s 則他由A點(diǎn)到B點(diǎn)需要多長(zhǎng)時(shí)間 答案 45s 9 從斜面上某一位置每隔0 1s釋放一顆小球 在連續(xù)釋放幾顆后 對(duì)斜面上正在運(yùn)動(dòng)著的小球拍下部分照片 如圖所示 現(xiàn)測(cè)得xAB 15cm xBC 20cm 已知小球在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 且加速度大小相同 1 求小球的加速度大小 2 求拍攝時(shí)B球的速度大小 3 D C兩球相距多遠(yuǎn) 4 A球上面正在運(yùn)動(dòng)著的小球共有幾顆 答案 1 5m s2 2 1 75m s 3 25cm 4 2顆