高考总复习匀速直线运动、匀变速运动规律.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,RJ,版,物理 新课标高考总复习,(,对应学生用书,P5),一、匀变速直线运动及其公式,(),1,匀速直线运动,(1),从运动学来讲，物体沿一直线运动，如果在任意相等的时间内,位移,相等，那么物体的运动就是匀速直线运动,(2),从受力角度讲，物体做匀速直线运动的条件是,合力为零,(3),从描述运动的物理量上看，物体做匀速直线运动时，加速度,a,为零,，速度,v,恒定,位移随时间的变化规律可用公式表示为,x,v,t,.,2,匀变速直线运动,(1),从运动学来讲，物体沿一直线运动，如果在相等的时间内,速度的变化,相等，物体的运动是匀变速直线运动,(2),从受力角度讲，物体受的合外力,恒定,则物体做匀变速直线运动,(3),对匀变直线运动，加速度,恒定,问题探究,1,如何理解匀速直线运动,“,在相等的时间里位移相等,”,和匀变速直线运动,“,在相等的时间里速度的改变相等,”,中的,“,相等的时间里,”,？,提示,相等的时间里应理解为任意相等的时间里,上述公式的适用条件是匀变速直线运动,希望同学们对上述规律逐一推导，弄清来龙去脉，防止死记公式，乱套公式,4,自由落体运动,(1),定义：物体只在,重力,作用下,从静止,开始下落的运动,(2),实质：自由落体运动是初速度为,零,的,匀加速直线,运动,(3),自由落体加速度又叫,重力加速度,大小：,g,9.8,_,m/s,2,.,方向：,竖直向下,初速度为零的匀变速直线运动的规律和推论同样适用于自由落体运动,5,竖直上抛运动,(1),运动特点,上升阶段：做,匀减速直线,运动，加速度为,g,.,下降阶段：做,匀加速直线,运动，加速度为,g,.,在最高点：速度,v,0,，加速度,a,g,.,(1),物体上升到最高点时速度虽为零，但并不处于平衡状态,(2),由于竖直上抛运动的上升和下降阶段加速度相同，故可对全程直接应用匀变速直线运动的基本公式，但要注意各物理量的方向,(,对应学生用书,P5),要点一,应用匀变速运动规律解决问题应注意,1.,公式中各量正负号的确定,x,、,a,、,v,0,、,v,均为矢量，在应用公式时，一般以初速度方向为正方向，凡是与,v,0,方向相同的,x,、,a,、,v,均为正值，反之为负值，当,v,0,0,时，一般以,a,的方向为正方向,2,两类特殊的运动问题,(1),刹车类问题,做匀减速运动到速度为零时，即停止运动，其加速度,a,也突然消失求解此类问题时应先确定物体实际运动的时间注意题目中所给的时间与实际运动时间的关系对末速度为零的匀减速运动也可以按其逆过程即初速度为零的匀加速运动处理，切忌乱套公式,(2),双向可逆类的运动,例如：一个小球沿光滑斜面以一定初速度,v,0,向上运动，到达最高点后就会以原加速度匀加速下滑，整个过程加速度的大小、方向不变，所以该运动也是匀变速直线运动，因此求解时可对全过程列方程，但必须注意在不同阶段,v,、,x,、,a,等矢量的正负号,(2011,正定月考,),一物体在与初速度方向相反的恒力作用下做匀减速直线运动，,v,0,20,m/s,，加速度大小为,a,5 m/s,2,，求：,(1),物体经多少秒后回到出发点？,(2),由开始运动算起，求,6 s,末物体的速度,答案,(1)8 s,(2)10,m/s,，方向与初速度方向相反,要点二,对竖直上抛运动的理解,1.,处理方法,(1),全程法,将竖直上抛运动视为竖直向上的加速度为,g,的匀减速直线运动,(2),分阶段法,将全程分为两个阶段，即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段,2,竖直上抛运动的重要特性,(1),对称性,如图所示，物体以初速度,v,0,竖直上抛，,A,、,B,为途中的任意两点，,C,为最高点，则,时间对称性,物体上升过程中从,A,C,所用时间,t,AC,和下降过程中从,C,A,所用时间,t,CA,相等，同理,t,AB,t,BA,.,速度对称性,物体上升过程经过,A,点的速度与下降过程经过,A,点的速度大小相等,(,方向相反,),能量对称性,物体从,A,B,和从,B,A,重力势能变化量的大小相等，均等于,mgh,AB,.,(2),多解性,当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，造成双解,某人站在高楼的平台边缘处，以,v,0,20,m/s,的初速度竖直向上抛出一石块求抛出后，石块经过距抛出点,15 m,处所需的时间,(,不计空气阻力，,g,取,10 m/s,2,),6,图象法,应用,v,t,图象，可把较复杂的问题转变为较为简单的数学问题解决尤其是用图象定性分析，可避开繁杂的计算，快速找出答案,7,巧用推论,x,x,n,1,x,n,aT,2,解题,匀变速直线运动中，在连续相等的时间,T,内的位移之差为一恒量，即,x,n,1,x,n,aT,2,，对一般的匀变速直线运动问题，若出现连续相等的时间间隔问题，应优先考虑用,x,aT,2,求解,物体以一定的初速度冲上固定的光滑的斜面，到达斜面最高点,C,时速度恰为零，如右图所示已知物体第一次运动到斜面长度,3/4,处的,B,点时，所用时间为,t,，求物体从,B,滑到,C,所用的时间,(,提示：可用逆向思维法、比例法、中间时刻速度法、图象法,),答案,t,(,对应学生用书,P6),题型一,匀变速运动公式的灵活选用,(1),如何合理地选取运动学公式解题？,注意公式中涉及的物理量及题目中的已知量之间的对应关系，根据题目的已知条件中缺少的量去找不涉及该量的公式,若题目中涉及不同的运动过程，则应重点寻找各段运动的速度、位移、时间等方面的关系,利用匀变速直线运动的四个推论往往能使解题过程简化,对于缺少的物理量，可以先消去实际解题过程中往往可消去,(2),解题的基本思路：审题画出草图判断运动性质选取正方向,(,或建立坐标轴,),选用公式列方程求解方程，必要时对结果进行讨论,例,1,(14,分,)(2011,丹阳月考,),为了测定一辆电动汽车的加速性能，研究人员驾驶汽车沿平直公路从标杆,O,处由静止启动，依次经过,A,、,B,、,C,三处标杆，如图所示已知,AB,间的距离为,l,1,，,BC,间的距离为,l,2,.,测得汽车通过,AB,段与,BC,段所用的时间均为,t,，将汽车的运动过程视为匀加速行驶求标杆,O,与标杆,A,的距离,思路诱导,本题的意图是考查匀变速直线运动的基本规律解题的思路可以瞄准三个基本公式，设出未知量，如加速度，在,A,点的速度等，然后就各阶段分别列式求解如果在审题过程中能够审出,“,汽车通过,AB,段与,BC,段所用的时间均为,t,”,这一条件，也可以利用匀变速直线运动的推论快速求解,本题看似一道极常规的试题，却隐含着玄机，许多考生因没有列出足够多的有效方程或者缺乏计算技巧而没有解出最后结果，在解法一中，由式得出，然后计算出,A,点的速度，计算方法极妙，然而在考试有限的时间内考生很难想到这么巧妙的计算方法解法二则回避了这一难点，更显灵活通过此例我们能够受到启发，即任何题目的考查都不是无目的的，善于揣摩命题人的考查意图，就会给审题和选择解题方法指明方向，从而避免走弯路，使解题更加方便快捷,(2011,抚顺模拟,),一个做匀加速直线运动的物体，先后经过,a,、,b,两点时的速度分别是,v,和,7,v,，,a,、,b,间的距离为,x,，经过,ab,段的时间是,t,，则下列判断正确的是,(,),A,经过,ab,段位移中点的速度是,4,v,B,经过,ab,段中间时刻的速度是,4,v,C,前,t,/2,时间通过的位移比后,t,/2,时间通过的位移小,3,v,t,/2,D,前,x,/2,位移所需时间是后,x,/2,位移所需时间的,6/5,倍,答案,BC,题型二,多过程问题分析,解决多过程问题时，应首先进行过程分析，弄清各过程所遵循的物理规律，找出各物理量之间的定量关系，找出各过程的衔接点是解决此类问题的关键解题时往往要进行临界条件分析或根据题意讨论结果的实际意义，防止盲目利用公式解题而出现不必要的错误,例,2,(9,分,)(2011,课标全国高考,),甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比,思路诱导,本题是一个多过程问题，正确分析物体的不同运动过程及各过程间的联系是解题的关键，在第一阶段乙的加速度是甲的两倍，在第二阶段甲的加速度是乙的两倍,(2011,六安调研,),为了使航天员能适应在失重环境下的工作和生活，国家航天局组织对航天员进行失重训练时需要创造出一种失重环境航天员乘坐在总质量,m,510,4,kg,的训练飞机上，飞机以,200,m/s,的速度沿,30,倾角匀速爬升到,7000 m,高空时向上拉起，沿竖直方向以,v,0,200,m/s,的初速度向上做匀减速直线运动，匀减速的加速度大小为,g,.,当飞机到最高点后立即掉头向下，沿竖直方向以加速度,g,做加速运动，在这段时间内创造出完全失重的环境,当飞机离地,2000 m,高时，为了安全必须拉起，之后又可一次次重复为航天员提供失重训练若飞机飞行时所受的空气阻力,f,k,v,(,k,900,N,s/m,),，每次飞机速度达到,350,m/s,后必须终止失重训练,(,否则飞机可能失控,),求：,(,整个运动空间重力加速度,g,的大小均为,10 m/s,2,),(1),飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间,(2),飞机从最高点下降到离地,4500 m,时飞机发动机的推力,答案,(1)55 s,(2)2.710,5,N,(,对应学生用书,P8),易错点,1,：,死套公式引起失分,汽车以,10,m/s,的速度行驶,5 min,后突然刹车如刹车过程是做匀变速运动，加速度大小为,5 m/s,2,，则刹车后,3 s,内汽车所走的距离是多少？,易错分析,出现错误有两个原因一是对刹车的物理过程不清楚当速度减为零时，车与地面无相对运动，滑动摩擦力变为零二是对位移公式的物理意义理解不深刻位移,s,对应时间,t,，这段时间内,a,必须存在，而当,a,不存在时，求出的位移则无意义由于第一点的不理解以致认为,a,永远存在；由于第二点的不理解以致没有思考,a,什么时候不存在,如图所示，以,8,m/s,匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有,2 s,将熄灭，此时汽车距离停车线,18 m,该车加速时最大加速度大小为,2 m/s,2,，减速时最大加速度大小为,5 m/s,2,.,此路段允许行驶的最大速度为,12.5,m/s,.,下列说法中正确的有,(,),A,如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线,B,如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速,C,如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线,D,如果距停车线,5 m,处减速，汽车能停在停车线处,答案,AC,易错点,2,：,考虑问题不全面引起失分,物体做匀变速直线运动，,t,0,时，速度大小为,12,m/s,，方向向东；当,t,2 s,时，速度大小为,8,m/s,，方向仍然向东；若速度大小变为,2,m/s,，则,t,可能等于,(,),A,3 s,B,5 s,C,7 s D,9 s,易错分析,对速度方向考虑不全易漏选,C.,答案,BC,(,对应学生用书,P8),1,(2011,金陵中学模拟,),伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小,(,可忽略不计,),的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次假设某次实验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置,A,、,B,、,C,，让小球分别由,A,、,B,、,C,滚下，如图所示设,A,、,B,、,C,与斜面底端的距离分别为,s,1,、,s,2,、,s,3,，小球由,A,、,B,、,C,运动到斜面底端的时间分别为,t,1,、,t,2,、,t,3,，小球由,A,、,B,、,C,运动到斜面底端时的速度分别为,v,1,、,v,2,、,v,3,，则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动的是,(,),答案,D,2,(2011,庆阳模拟,),汽车刹车后开始做匀减速直线运动，第,1,秒内和第,2,秒内的位移分别为,3 m,和,2 m,，那么从,2,秒末开,始，汽车还能继续向前滑行的最大距离是,(,),A,1.5 m B,1.25 m,C,1.125 m D,1 m,答案,C,3,(2012,福建六校联考,),一位同学在某星球上完成自由落体运动实验：让一个质量为,2kg,的小球从一定的高度自由下落，测得在第,5s,内的位移是,18m,，则,(,),A,物体在,2s,末的速度是,2.0m/s,B,物体在第,5s,内的平均速度是,3.6m/s,C,物体在第,2s,内的位移是,20m,D,物体在,5s,内的位移是,50m,答案,D,4,(2011,德州模拟,),在竖直的井底，将一物块以,11,m/s,的速度竖直地向上抛出，物块冲过井口时被人接住，在被人接住前,1 s,内物块的位移是,4 m,，位移方向向上，不计空气阻力，,g,取,10 m/s,2,，求：,(1),物块从抛出到被人接住所经历的时间；,(2),此竖直井的深度,答案,(1)1.2 s,(2)6 m,