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

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教材知識梳理 考點互動探究 教師備用習(xí)題 一 勻變速直線運動基本規(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 這三個基本公式是解決勻變速直線運動的基石 均為矢量式 應(yīng)用時應(yīng)規(guī)定正方向 二 自由落體運動1 自由落體運動的特點 1 從靜止開始 即初速度為 2 只受重力作用的直線運動 2 自由落體運動的公式 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 做勻變速直線運動的物體的速度均勻變化 2 一物體做勻變速直線運動 某時刻速度為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動 速度由0到v時運動距離是速度由v到2v時運動距離的2倍 4 在勻變速直線運動中 中間時刻的速度一定小于該段時間內(nèi)位移中點的速度 5 物體從某高度由靜止下落一定做自由落體運動 6 做豎直上拋運動的物體在上升過程中 速度變化量的方向是向下的 7 豎直上拋運動的速度為負值時 位移也為負值 答案 1 2 3 4 5 6 7 考點一勻變速直線運動的基本規(guī)律 1 一畫 二選 三注 解決勻變速直線運動問題 2 運動學(xué)公式中正 負號的規(guī)定直線運動可以用正 負號表示矢量的方向 一般情況下 我們規(guī)定初速度的方向為正方向 但當v0 0時 一般以a的方向為正方向 例1一個物體從靜止開始以加速度a1做勻加速直線運動 經(jīng)過時間t改為做加速度大小為a2的勻減速直線運動 又經(jīng)過時間t物體回到初始位置 求兩個加速度大小之比a1 a2 答案 1 3 解析 根據(jù)題意可知 物體在第一段時間t內(nèi)做勻加速直線運動 在第二段時間t內(nèi)先做勻減速直線運動到速度為零后反向做勻加速直線運動 取第一段時間t內(nèi)的運動方向為正方向 畫出物體運動過程示意圖如圖所示 例1一個物體從靜止開始以加速度a1做勻加速直線運動 經(jīng)過時間t改為做加速度大小為a2的勻減速直線運動 又經(jīng)過時間t物體回到初始位置 求兩個加速度大小之比a1 a2 題根分析 本題為典型的勻變速直線運動問題 運動過程分為兩個階段 可畫出物體運動過程示意圖 選取第一段時間t內(nèi)的運動方向為正方向 根據(jù)位移公式和速度公式列方程進行求解 以本題為題根可以聯(lián)系動力學(xué) 能量和動量等進行知識層級上的縱向變式 變式網(wǎng)絡(luò) 變式題1一個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動 經(jīng)過時間t改為大小為F2的反方向恒力 又經(jīng)過時間t物體回到初始位置 求兩個恒力大小之比F1 F2 答案 1 3 變式題2一個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動 經(jīng)過時間t改為大小為F2的反方向恒力 又經(jīng)過時間t物體回到初始位置 此時物體的動能大小為48J 求兩個恒力做功大小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 開始時滑塊靜止 若在滑塊所在空間加一水平勻強電場E1 持續(xù)一段時間后立即換成與E1方向相反的勻強電場E2 當電場E2與電場E1持續(xù)時間相同時 滑塊恰好回到初始位置 且具有動能Ek 在上述過程中 E1對滑塊的電場力做功為W1 沖量大小為I1 E2對滑塊的電場力做功為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 考點二勻變速直線運動的推論及其應(yīng)用 1 初速度為零的勻變速直線運動比例關(guān)系 1 T時刻末 2T時刻末 3T時刻末 nT時刻末的瞬時速度之比為 v1 v2 v3 vn 2 T時間內(nèi) 2T時間內(nèi) 3T時間內(nèi) nT時間內(nèi)的位移之比為 x1 x2 x3 xn 1 2 3 n 12 22 32 n2 3 第一個T時間內(nèi) 第二個T時間內(nèi) 第三個T時間內(nèi) 第n個T時間內(nèi)的位移之比為 x x x xn 4 從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為 t1 t2 t3 tn 1 3 5 2n 1 2 兩類特殊的勻減速直線運動 圖2 1 答案 t 答案 B 圖2 2 答案 BD 考點三自由落體運動和豎直上拋運動 考向一自由落體運動 應(yīng)用自由落體運動規(guī)律解題時的兩點注意 1 可充分利用自由落體運動初速度為零的特點 比例關(guān)系及推論等規(guī)律解題 從運動開始連續(xù)相等的時間內(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備 某時刻甲同學(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)以上實驗 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間叫 反應(yīng)時間 重力加速度g取10m s2 下列說法中正確的是 A 乙同學(xué)第一次的 反應(yīng)時間 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)時間 D 若將直尺上原來的長度值改為對應(yīng)的 反應(yīng)時間 值 則可用上述方法直接測出 反應(yīng)時間 圖2 3 答案 ACD 變式題有一種 傻瓜 相機的曝光時間 快門從打開到關(guān)閉的時間 是固定不變的 為了估測相機的曝光時間 有位同學(xué)提出了下述實驗方案 他從墻面上A點的正上方與A相距H 1 5m處使一個小石子自由落下 在小石子下落通過A點后 按動快門 對小石子照相 得到如圖2 4所示的照片 由于石子的運動 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的曝光時間為 A 0 5sB 0 06sC 0 02sD 0 008s 圖2 4 答案 C 考向二豎直上拋運動 豎直上拋運動的兩種研究方法 1 分段法 將全程分為兩個階段 即上升過程的勻減速階段和下落過程的自由落體階段 2 全程法 將全過程視為初速度為v0 加速度a g的勻變速直線運動 必須注意物理量的矢量性 習(xí)慣上取v0的方向為正方向 則v 0時 物體正在上升 v0時 物體在拋出點上方 h 0時 物體在拋出點下方 例4氣球以10m s的速度沿豎直方向勻速上升 當它上升到離地175m的高處時 一重物從氣球上掉落 則重物需要經(jīng)過多長時間才能落到地面 到達地面時的速度是多大 g取10m s2 不計空氣阻力 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 考點四單體多過程勻變速直線問題 如果一個物體的運動包含幾個階段 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 分清各階段運動過程 畫出草圖 2 列 列出各運動階段的運動方程 3 找 找出交接處的速度與各段間的位移 時間關(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7s跑過了一段200m長的直道 該賽車的運動可簡化為初速度為零的勻加速直線運動和勻速直線運動兩個階段 已知該車在加速階段的第3s內(nèi)通過的距離為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)通過的位移分別為x1和x2 單位時間為t0 由運動學(xué)規(guī)律得前2s內(nèi)通過的位移x1 2分 前3s內(nèi)通過的位移x1 x2 2分 將t0 1s x2 25m代入 聯(lián)立解得a 10m s2 1分 2 設(shè)賽車做勻加速運動的時間為t1 勻速運動的時間為t2 勻速運動的速度為v1 跑完全程的時間為t 全程的距離為x 依題意及運動學(xué)規(guī)律得加速運動的位移x 1 2分 加速運動的末速度v1 1分 勻速運動的位移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動 設(shè)計的第三段上坡滑道CD作為下客平臺 使游客做勻減速運動后速度減為零 若游客由靜止開始從A點以加速度a1做勻加速運動 經(jīng)過4s到B點并達到最大速度16m s 然后進入BC段做勻速運動 游客經(jīng)過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處到達下客平臺D處總共用時8 5s 游客在各段滑道運動的總路程為92m 求 1 游客在AB段運動時加速度a1的大小 2 AB段的長度 3 游客在BC段勻速運動的時間 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) 汽車通過的路程為 A 12 5mB 2mC 10mD 0 5m 答案 D 2 在光滑且足夠長的斜面上 有一物體以10m s的初速度沿斜面向上運動 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3s時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 河南信陽模擬 從發(fā)現(xiàn)情況到采取相應(yīng)行動經(jīng)過的時間叫反應(yīng)時間 兩位同學(xué)合作 用刻度尺可以測出人的反應(yīng)時間 如圖甲所示 A捏住尺的上端 B在尺的下部做握尺的準備 但不與尺接觸 當看到A放開手時 B立即握住尺 若B做握尺準備時 手指的位置如圖乙所示 而握住尺的位置如圖丙所示 則下列說法正確的是 g取10m s2 A B同學(xué)的反應(yīng)時間約為0 2sB A同學(xué)的反應(yīng)時間約為0 2sC B握住尺前的瞬間 尺的運動速度約為2m sD 若A左手捏住尺的上端 右手在尺的下部做握尺的準備 用此方法也可測出自己的反應(yīng)時間 答案 AC 6 一輛汽車在平直公路上做剎車實驗 若從0時刻起汽車在運動過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 剎車過程的加速度大小為10m s2B 剎車過程持續(xù)的時間為5sC 初速度為10m sD 剎車過程的位移為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 物塊沖過井口時被人接住 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)歷的時間 2 此豎直井的深度 答案 1 1 2s 2 6m 8 A點與B點相距400m 某人騎車從A到B 途中先加速后勻速再減速 加速運動和減速運動的加速度大小均為2m s2 若此人在A點由靜止開始運動 到B點恰好停止 中途的最大速度為10m s 則他由A點到B點需要多長時間 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 對斜面上正在運動著的小球拍下部分照片 如圖所示 現(xiàn)測得xAB 15cm xBC 20cm 已知小球在斜面上做勻加速直線運動 且加速度大小相同 1 求小球的加速度大小 2 求拍攝時B球的速度大小 3 D C兩球相距多遠 4 A球上面正在運動著的小球共有幾顆 答案 1 5m s2 2 1 75m s 3 25cm 4 2顆