高考物理一輪復(fù)習(xí) 第1章 運(yùn)動的描述 勻變速直線運(yùn)動 基礎(chǔ)課時2 勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用課件.ppt

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基礎(chǔ)課時2 勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用,[知識梳理],知識點(diǎn)一、勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律 1.勻變速直線運(yùn)動,加速度,相同,相反,(m-n),2.初速度為零的勻變速直線運(yùn)動的四個重要推論 (1)1T末、2T末、3T末……瞬時速度的比為： v1∶v2∶v3∶…∶vn＝_______________。 (2)1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)……位移的比為： x1∶x2∶x3∶…∶xn＝__________________。 (3)第一個T內(nèi)、第二個T內(nèi)、第三個T內(nèi)……位移的比為： xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN＝____________________。 (4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間的比為： t1∶t2∶t3∶…∶tn＝________________________________。,1∶3∶5∶…∶(2n－1),12∶22∶32∶…∶n2,1∶2∶3∶…∶n,[思考] 一輛汽車從A點(diǎn)開始以初速度v0做勻加速直線運(yùn)動，加速度為a，經(jīng)過時間t到達(dá)B點(diǎn)，再過時間t到達(dá)C點(diǎn)。,知識點(diǎn)二、自由落體運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動,靜止,gt,gt2,2gh,向上,重力,v0-gt,-2gh,v0t- gh,[診斷自測],1.兩小車在水平面上做加速度相同的勻減速直線運(yùn)動，若它們初速度之比為1∶2，它們運(yùn)動的最大位移之比為( ) A.1∶2 B.1∶4 C.2∶1 D.4∶1,答案 B,2.(多選)物體從離地面45 m高處做自由落體運(yùn)動(g取10 m/s2)，則下列說法正確的是( ) A.物體運(yùn)動3 s后落地 B.物體落地時的速度大小為30 m/s C.物體在落地前最后1 s內(nèi)的位移為25 m D.物體在整個下落過程中的平均速度為20 m/s,答案 ABC,3.一列火車正在做勻加速直線運(yùn)動，從某時刻開始計時，第1分鐘內(nèi)，發(fā)現(xiàn)火車前進(jìn)了180 m，第6分鐘內(nèi)，發(fā)現(xiàn)火車前進(jìn)了360 m。則火車的加速度為( ) A.0.01 m/s2 B.0.06 m/s2 C.0.6 m/s2 D.1.8 m/s2 解析 由相同時間內(nèi)的位移差x6－x1＝(6－1)at2，解得：a＝0.01 m/s2，故選項(xiàng)A正確。 答案 A,4.一個物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，它在第1 s內(nèi)與第2 s內(nèi)的位移之比為x1∶x2，在走完第1 m時與走完第2 m時的速度之比為v1∶v2，以下說法正確的是( ),答案 A,5.(多選)一汽車在公路上以54 km/h的速度行駛，突然發(fā)現(xiàn)前方30 m處有一障礙物，為使汽車不撞上障礙物，駕駛員立刻剎車，剎車的加速度大小為6 m/s2，則駕駛員允許的反應(yīng)時間可以為( ) A.0.5 s B.0.7 s C.0.8 s D.0.9 s,答案 AB,考點(diǎn)一 勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用 1.恰當(dāng)選用公式,注意：(1)除時間t外，x、v0、v、a均為矢量，所以需要確定正方向，一般以v0的方向?yàn)檎较颉．?dāng)v0＝0時，一般以加速度a的方向?yàn)檎较颉?(2)五個物理量t、v0、v、a、x必須針對同一過程。,2.兩類特殊的勻減速直線運(yùn)動 (1)剎車類問題：指勻減速到速度為零后即停止運(yùn)動，加速度a突然消失，求解時要注意確定其實(shí)際運(yùn)動時間。如果問題涉及最后階段(到停止運(yùn)動)的運(yùn)動，可把該階段看成反向的初速度為零、加速度不變的勻加速直線運(yùn)動。 (2)雙向可逆類：如沿光滑斜面上滑的小球，到最高點(diǎn)后仍能以原加速度勻加速下滑，全過程加速度大小、方向均不變，故求解時可對全過程列式，但必須注意x、v、a等矢量的正負(fù)號及物理意義。,【例1】 短跑運(yùn)動員完成100 m賽跑的過程可簡化為勻加速直線運(yùn)動和勻速直線運(yùn)動兩個階段。一次比賽中，某運(yùn)動員用11.00 s跑完全程。已知運(yùn)動員在加速階段的第2 s內(nèi)通過的距離為7.5 m，求該運(yùn)動員的加速度及在加速階段通過的距離。,第一步：讀題審題―→畫圖建模,第二步：理清思路―→選規(guī)律,答案 5 m/s2 10 m,【拓展延伸】 (1)在【例1】中，運(yùn)動員在全過程中運(yùn)動的平均速度是多大？ (2)在【例1】中，試畫出運(yùn)動員運(yùn)動的速度－時間圖象。,代入數(shù)據(jù)解得：t1＝2 s，v＝10 m/s 所以運(yùn)動員運(yùn)動的速度－時間圖象如圖所示。 答案 (1)9.1 m/s (2)見解析圖,方法提煉,【變式訓(xùn)練】 1.[剎車問題](2016·山西四校聯(lián)考)以36 km/h的速度沿平直公路行駛的汽車，遇障礙物剎車后獲得大小為4 m/s2的加速度，剎車后第3 s內(nèi)，汽車走過的路程為( ) A.12.5 m B.2 m C.10 m D.0.5 m,答案 D,2.[多過程問題]研究表明，一般人的剎車反應(yīng)時間(即圖1甲中“反應(yīng)過程”所用時間)t0＝0.4 s，但飲酒會導(dǎo)致反應(yīng)時間延長。在某次試驗(yàn)中，志愿者少量飲酒后駕車以v0＝72 km/h的速度在試驗(yàn)場的水平路面上勻速行駛，從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止，行駛距離L＝39 m。減速過程中汽車位移x與速度v的關(guān)系曲線如圖乙所示，此過程可視為勻變速直線運(yùn)動。取重力加速度的大小g＝10 m/s2。求：,圖1,(1)減速過程汽車加速度的大小及所用時間； (2)飲酒使志愿者的反應(yīng)時間比一般人增加了多少？ 解析 (1)設(shè)減速過程中汽車加速度的大小為a，所用時間為t，由題圖可得初速度v0＝20 m/s，末速度v＝0，位移x＝25 m，由運(yùn)動學(xué)公式得,聯(lián)立以上兩式，代入數(shù)據(jù)得a＝8 m/s2，t＝2.5 s。 (2)設(shè)志愿者反應(yīng)時間為t′，反應(yīng)時間的增加量為Δt，由運(yùn)動學(xué)公式得L＝v0t′＋x，Δt＝t′－t0。 聯(lián)立以上兩式，代入數(shù)據(jù)得Δt＝0.3 s。 答案 (1)8 m/s2 2.5 s (2)0.3 s,考點(diǎn)二 分析勻變速直線運(yùn)動問題的“六種方法”,【例2】 從車站開出的汽車，做勻加速直線運(yùn)動，走了12 s時，發(fā)現(xiàn)還有乘客沒上來，于是立即做勻減速運(yùn)動至停車。汽車從開出到停止總共歷時20 s，行進(jìn)了50 m。求汽車的最大速度。,答案 5 m/s,方法提煉 必須遵循的解題“四步驟”,【變式訓(xùn)練】 3.[基本公式法或逆向思維法]做勻減速直線運(yùn)動的物體經(jīng)4 s后停止，若在第1 s內(nèi)的位移是14 m，則最后1 s內(nèi)的位移是( ) A.3.5 m B.2 m C.1 m D.0,B,4.[研究對象轉(zhuǎn)換法和比例法]一輛列車由等長的車廂連接而成，車廂間的間隙忽略不計。一人站在站臺上與第一節(jié)車廂的最前端相齊。列車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，第一節(jié)車廂經(jīng)過他的時間為2 s，從第5節(jié)至第16節(jié)車廂通過他的時間為( ),A,考點(diǎn)三 自由落體運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動 1.自由落體運(yùn)動的特點(diǎn) (1)自由落體運(yùn)動是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動。 (2)一切勻加速直線運(yùn)動的公式均適用于自由落體運(yùn)動，特別是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的比例關(guān)系式，在自由落體運(yùn)動中應(yīng)用更頻繁。 2.豎直上拋運(yùn)動的處理方法 (1)分段處理 ①上升階段物體做勻減速直線運(yùn)動，下降階段物體做自由落體運(yùn)動。,3.豎直上拋運(yùn)動的上升階段和下降階段具有對稱性 (1)速度對稱：上升和下降過程經(jīng)過同一位置時速度等大、反向。 (2)時間對稱：上升和下降過程經(jīng)過同一段高度所用的時間相等。,【例3】 某校一課外活動小組自制一枚火箭，設(shè)火箭從水平地面發(fā)射后，始終在垂直于地面的方向上運(yùn)動。火箭點(diǎn)火后可認(rèn)為做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過4 s到達(dá)離地面40 m高處時燃料恰好用完，若不計空氣阻力，取g＝10 m/s2，求： (1)燃料恰好用完時火箭的速度大??； (2)火箭上升離地面的最大高度； (3)火箭從發(fā)射到殘骸落回地面過程的總時間。,特別提醒 1.符號法則：應(yīng)用公式時，要特別注意v0、v、h等矢量的正、負(fù)號，一般選向上為正方向，v0總是正值，上升過程中v為正值，下降過程中v為負(fù)值，物體在拋出點(diǎn)以上時h為正值，在拋出點(diǎn)以下時h為負(fù)值。 2.豎直上拋運(yùn)動的多解問題,(1)當(dāng)h＞0時，表示物體在拋出點(diǎn)的上方。此時t有兩解：較小的t表示上拋物體第一次到達(dá)這一高度所用的時間；較大的t表示上拋物體落回此高度所用的時間。,(2)當(dāng)h＝0時，表示物體剛拋出或拋出后落回原處。此時t有兩解：一解為零，表示剛要上拋這一時刻，另一解表示上拋后又落回拋出點(diǎn)所用的時間。 (3)當(dāng)h＜0時，表示物體拋出后落回拋出點(diǎn)后繼續(xù)下落到拋出點(diǎn)下方的某一位置。此時t有兩解：一解為正值，表示物體落到拋出點(diǎn)下方某處所用時間；另一解為負(fù)值，應(yīng)舍去。,【變式訓(xùn)練】 5.雨后，屋檐還在不斷滴著水滴，如圖2所示。小紅認(rèn)真觀察后發(fā)現(xiàn)，這些水滴都是在質(zhì)量積累到足夠大時才由靜止開始下落。她測得，屋檐到窗臺的距離H＝3.2 m，窗戶的高度為h＝1.4 m。如果g取10 m/s2，試計算：,圖2,(1)水滴下落到達(dá)窗臺時的速度大?。?(2)水滴經(jīng)過窗戶的時間。,答案 (1)8 m/s (2)0.2 s,1.在一次交通事故中，警察測量出肇事車輛的剎車痕跡是20 m，設(shè)該車輛的剎車加速度大小是10 m/s2，該路段的限速為60 km/h。則該車( ) A.剎車所用的時間為1 s B.超速 C.不超速 D.行駛速度為60 km/h,答案 B,2.(多選)一物體以初速度v0做勻減速直線運(yùn)動，第1 s內(nèi)通過的位移為x1＝3 m，第2 s內(nèi)通過的位移為x2＝2 m，又經(jīng)過位移x3物體的速度減小為0，則下列說法正確的是( ) A.初速度v0的大小為2.5 m/s B.加速度a的大小為1 m/s2 C.位移x3的大小為1.125 m D.位移x3內(nèi)的平均速度大小為0.75 m/s,答案 BCD,3.(多選)將某物體以30 m/s的初速度豎直上拋，不計空氣阻力，g取10 m/s2。5 s內(nèi)物體的( ) A.路程為65 m B.位移大小為25 m，方向豎直向上 C.速度改變量的大小為10 m/s D.平均速度大小為13 m/s，方向豎直向上,答案 AB,4.(2015·江蘇單科，5)如圖3所示，某“闖關(guān)游戲”的筆直通道上每隔8 m設(shè)有一個關(guān)卡，各關(guān)卡同步放行和關(guān)閉，放行和關(guān)閉的時間分別為5 s和2 s。關(guān)卡剛放行時，一同學(xué)立即在關(guān)卡1處以加速度2 m/s2由靜止加速到2 m/s，然后勻速向前，則最先擋住他前進(jìn)的關(guān)卡是( ),圖3,A.關(guān)卡2 B.關(guān)卡3 C.關(guān)卡4 D.關(guān)卡5,答案 C,答案 20 m/s(或72 km/h),