2011年高考物理 勻變速直線運動的規(guī)律及其應(yīng)用總復習課件 新人教版

1、n自主學習自主學習n物體在一直線上運動，如果在相等的時間內(nèi)物體在一直線上運動，如果在相等的時間內(nèi)n相等，這種運動叫勻變速直線運動相等，這種運動叫勻變速直線運動n(1)特點：特點：a恒量恒量軌跡為直線軌跡為直線速度的變速度的變化化n(3)推論：推論：n任意相鄰兩個連續(xù)相等的時間里的任意相鄰兩個連續(xù)相等的時間里的 之之差是一個恒量，即差是一個恒量，即ns 恒量恒量n某段時間內(nèi)的平均速度，等于該時間段的某段時間內(nèi)的平均速度，等于該時間段的中間時刻的中間時刻的 速度，即速度，即位移位移aT2瞬時瞬時n某段位移中點的瞬時速度等于初速度某段位移中點的瞬時速度等于初速度v0和和末速度末速度vt平方和一半的平

2、方根，即平方和一半的平方根，即n(4)初速度為零的勻加速直線運動的幾個特初速度為零的勻加速直線運動的幾個特點點n1T內(nèi)、內(nèi)、2T內(nèi)、內(nèi)、3T內(nèi)內(nèi)位移之比為：位移之比為：nS1:s2:s3 n1T末、末、2T末、末、3T末末速度之比為：速度之比為：nV1:v2:v31:2:3n第一個第一個T內(nèi)、第二個內(nèi)、第二個T內(nèi)、第三個內(nèi)、第三個T內(nèi)內(nèi)的位移之比為：的位移之比為：s:s:sn從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為：之比為：nT T1 1: :t t2 2: :t t3 3 12:22:321:3:5n【特別提醒】【特別提醒】推論推論、公式，既適用于勻公式

3、，既適用于勻加速運動，也適用于勻減速運動加速運動，也適用于勻減速運動n深化拓展深化拓展n應(yīng)用勻變速直線運動規(guī)律應(yīng)注意的問題應(yīng)用勻變速直線運動規(guī)律應(yīng)注意的問題n(1)公式的條件：基本公式僅適用于勻變速公式的條件：基本公式僅適用于勻變速直線運動，包括有往返的情況直線運動，包括有往返的情況n(2)公式的矢量性：應(yīng)用時要注意各物理量公式的矢量性：應(yīng)用時要注意各物理量的符號一般規(guī)定初速度的方向為正方向，的符號一般規(guī)定初速度的方向為正方向，與初速度同向的物理量取正值，反向的物理與初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取負值量取負值n(3)公式的選擇：在計算勻變速直線運動的公式的選擇：在計算勻變速直線運動的

4、位移位移s時，如果有時間時，如果有時間t，選用公式，選用公式 比較方便；如果不涉及時間，用比較方便；如果不涉及時間，用 計算比較方便；如果不涉及加速度用計算比較方便；如果不涉及加速度用 計算比較方便計算比較方便n(4)對勻減速直線運動：要注意考慮模型的對勻減速直線運動：要注意考慮模型的實際情況，如汽車剎車時，速度減為零后停實際情況，如汽車剎車時，速度減為零后停止，若題目給定的時間大于止，若題目給定的時間大于“剎車剎車”時間，時間，則則“剎車剎車”時間以外的時間內(nèi)車是靜止的；時間以外的時間內(nèi)車是靜止的；而對于物體沿光滑斜面勻減速直線運動，物而對于物體沿光滑斜面勻減速直線運動，物體速度減為零后又反

5、向加速，且加速度不變，體速度減為零后又反向加速，且加速度不變，則全程可看做勻減速直線運動，且則全程可看做勻減速直線運動，且s、v值的值的正負可反映物體的位置及運動方向正負可反映物體的位置及運動方向n(5)公式中共有五個物理量：公式中共有五個物理量：s、vt、v0、a、t，這五個物理量中只要其中三個物理量確，這五個物理量中只要其中三個物理量確定之后，另外兩個就唯一確定定之后，另外兩個就唯一確定n【特別提醒】【特別提醒】(1)由于勻變速直線運動的加由于勻變速直線運動的加速度速度a恒定，所以在任意相同的時間恒定，所以在任意相同的時間t內(nèi)速度內(nèi)速度的變化量的變化量vat相同相同n(2)對末速度為零的勻

6、減速直線運動，可將對末速度為零的勻減速直線運動，可將物體的運動看成是從靜止開始的反方向的勻物體的運動看成是從靜止開始的反方向的勻加速直線運動，利用比例關(guān)系可靈活求解相加速直線運動，利用比例關(guān)系可靈活求解相關(guān)問題關(guān)問題n(3)a 是加速度的定義式，是加速度的定義式， 是是平均速度的定義式兩個公式可適用于任何平均速度的定義式兩個公式可適用于任何形式的運動，而形式的運動，而vtv0at、 僅僅適用于勻變速直線運動適用于勻變速直線運動 n針對訓練針對訓練n1關(guān)于勻變速直線運動，下列說法正確的關(guān)于勻變速直線運動，下列說法正確的是是()nA勻加速直線運動的加速度是不斷增加的勻加速直線運動的加速度是不斷增加

7、的nB勻減速直線運動的加速度是不斷減小的勻減速直線運動的加速度是不斷減小的nC勻變速直線運動是加速度不變的直線運勻變速直線運動是加速度不變的直線運動動nD勻變速直線運動的加速度與速度方向總勻變速直線運動的加速度與速度方向總是相同的是相同的n答案：答案：Cn2一物體做勻變速直線運動，初速度為一物體做勻變速直線運動，初速度為15m/s，方向向東，第，方向向東，第5s末的速度為末的速度為10m/s，方向向西，則物體從何時開始向西運動的方向向西，則物體從何時開始向西運動的()nA第第2s B第第4snC第第9s D第第15sn解析：解析：速度是有方向和大小的矢量，物體的速度是有方向和大小的矢量，物體的

8、初速度向東設(shè)為正方向，第初速度向東設(shè)為正方向，第5s末速度向西為末速度向西為負方向，加速度方向與初速度方向相反為負負方向，加速度方向與初速度方向相反為負方向設(shè)經(jīng)過時間方向設(shè)經(jīng)過時間t物體速度為零，根據(jù)公物體速度為零，根據(jù)公式式vtv0at，有，有10155a和和015at，得，得t3s，即第，即第3s末速度為零，第末速度為零，第3s末末即是第即是第4s初所以，物體從第初所以，物體從第4s開始向西開始向西運動運動n答案：答案：Bn自主學習自主學習n1自由落體運動規(guī)律自由落體運動規(guī)律n(1)速度公式：速度公式：vt .n(2)位移公式：位移公式：h n(3)速度速度位移關(guān)系式：位移關(guān)系式： . g

9、t2ghn2豎直上拋運動規(guī)律豎直上拋運動規(guī)律n(1)速度公式：速度公式：vt . n(2)位移公式：位移公式：hn(3)速度速度位移關(guān)系式：位移關(guān)系式： 2ghn(4)上升的最大高度上升的最大高度H n(5)上升到最大高度用時：上升到最大高度用時：t v0gtn【特別提醒】【特別提醒】(1)物體上升到最高點時速度物體上升到最高點時速度雖為零，但并不處于平衡狀態(tài)雖為零，但并不處于平衡狀態(tài)n(2)由于豎直上拋運動的上升和下降階段加由于豎直上拋運動的上升和下降階段加速度相同，故可對全程直接應(yīng)用勻變速直線速度相同，故可對全程直接應(yīng)用勻變速直線運動的基本公式運動的基本公式n深化拓展深化拓展n豎直上拋運動

10、的特性與求解方豎直上拋運動的特性與求解方法法n1豎直上拋運動的特性豎直上拋運動的特性n(1)對稱性對稱性n如圖所示，物體以初速度如圖所示，物體以初速度v0豎豎直上拋，直上拋，A、B為途中的任意為途中的任意兩點，兩點，C為最高點，則：為最高點，則：n時間對稱性時間對稱性n物體上升過程中從物體上升過程中從AC所用時間所用時間tAC和下降和下降過程中從過程中從CA所用時間所用時間tCA相等，同理相等，同理tABtBA.n速度對稱性速度對稱性n物體上升過程經(jīng)過物體上升過程經(jīng)過A點的速度與下降過程經(jīng)點的速度與下降過程經(jīng)過過A點的速度大小相等點的速度大小相等n(2)多解性多解性n當物體經(jīng)過拋出點上方某個位

11、置時，可能處當物體經(jīng)過拋出點上方某個位置時，可能處于上升階段，也可能處于下降階段，造成雙于上升階段，也可能處于下降階段，造成雙解，在解決問題時要注意這個特點解，在解決問題時要注意這個特點n2豎直上拋運動的求解方法豎直上拋運動的求解方法n(1)分段法上升階段按初速度分段法上升階段按初速度v0、加速度、加速度為為g的勻減速直線運動來計算；下降階段按的勻減速直線運動來計算；下降階段按自由落體運動計算，上升時間自由落體運動計算，上升時間n(2)全過程法就全過程而言，它是初速度全過程法就全過程而言，它是初速度為為v0、加速度為、加速度為g的勻減速直線運動，因此，的勻減速直線運動，因此，可以用勻減速直線運

12、動的公式，求整個豎直可以用勻減速直線運動的公式，求整個豎直上拋運動的速度、位移、時間等物理量上拋運動的速度、位移、時間等物理量 n【特別提醒】【特別提醒】用分段法解答豎直上拋問題時，用分段法解答豎直上拋問題時，物理過程清晰，但解題步驟較多；全過程法物理過程清晰，但解題步驟較多；全過程法是直接把已知量代入公式，但必須注意是直接把已知量代入公式，但必須注意h、vt正負號的意義及其取舍要注意位移是矢正負號的意義及其取舍要注意位移是矢量，要先選正方向，化矢量式為標量式量，要先選正方向，化矢量式為標量式n針對訓練針對訓練n一輛汽車由車站開出，沿平直公路做初速一輛汽車由車站開出，沿平直公路做初速度為零的勻

13、變速直線運動，至第度為零的勻變速直線運動，至第10s末開始末開始剎車，再經(jīng)剎車，再經(jīng)5s便完全停下設(shè)剎車過程汽車便完全停下設(shè)剎車過程汽車也做勻變速直線運動，那么加速和減速過程也做勻變速直線運動，那么加速和減速過程車的加速度大小之比是車的加速度大小之比是()nA1:2 B2:1nC1:4 D4:1n解析：解析：設(shè)加速時加速度為設(shè)加速時加速度為a1，減速時加速度，減速時加速度為為a2，則，則a1t1a2t2，a1:a21:2，A正確正確n答案：答案：An規(guī)律方法規(guī)律方法n研究勻變速直線運動的一般思路研究勻變速直線運動的一般思路n公式公式vtv0at、sv0t 是研究勻變速直線運動的最基本的規(guī)律，合

14、是研究勻變速直線運動的最基本的規(guī)律，合理地運用和選擇三式中的任意兩式是求解運理地運用和選擇三式中的任意兩式是求解運動學問題最常用的基本方法但是，若巧妙動學問題最常用的基本方法但是，若巧妙地運用地運用“基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)知識梳理”中各個推論，可能中各個推論，可能使得求解過程簡便快捷使得求解過程簡便快捷n在運用上述推論時，有平均速度法、妙用在運用上述推論時，有平均速度法、妙用sat2、比例法、巧選參考系、比例法、巧選參考系、“逆向思逆向思維維”法法n(1)平均速度法平均速度法n定義式定義式 s/t對任何性質(zhì)的運動都適用對任何性質(zhì)的運動都適用, ,而而n只適用于勻變速直線運動只適用于勻變速直線運動 n

15、在勻變速直線運動的題目中，有一類是質(zhì)點在勻變速直線運動的題目中，有一類是質(zhì)點在其中某段時間在其中某段時間t內(nèi)走過位移為內(nèi)走過位移為s(或某段時或某段時間間t內(nèi)的平均速度內(nèi)的平均速度)，要求某一未知物理量的，要求某一未知物理量的題型，如果巧用題型，如果巧用“vt/2 ”這一關(guān)系式便這一關(guān)系式便可以簡化解題過程可以簡化解題過程n(2)利用利用sat2n在勻變速直線運動中，第在勻變速直線運動中，第n個個t時間內(nèi)的位移時間內(nèi)的位移和第和第N個個t時間內(nèi)的位移之差時間內(nèi)的位移之差nsNsn(Nn)at2.n(3)比例法比例法n利用利用“考點考點1”(4)中各結(jié)論分析初速度為零中各結(jié)論分析初速度為零的勻加

16、速直線運動的勻加速直線運動n(4)巧選參考系巧選參考系n一個物體相對于不同參考系，運動性質(zhì)一般一個物體相對于不同參考系，運動性質(zhì)一般不同，通過變換參考系，可以將物體的運動不同，通過變換參考系，可以將物體的運動簡化，容易研究簡化，容易研究n(5)“逆向思維逆向思維”法法n逆向過程處理逆向過程處理(逆向思維法逆向思維法)是把運動過程的是把運動過程的“末態(tài)末態(tài)”作為作為“初態(tài)初態(tài)”的反向研究問題的方的反向研究問題的方法，如物體做加速運動看成反向的減速運動，法，如物體做加速運動看成反向的減速運動，物體做減速運動看成反向的加速運動處物體做減速運動看成反向的加速運動處理該方法一般用在末狀態(tài)已知的情況理該方

17、法一般用在末狀態(tài)已知的情況n【例【例1】(2008高考全國理綜卷高考全國理綜卷)已知已知O、A、B、C為同一直線上的四點，為同一直線上的四點，A、B間的間的距離為距離為l1，B、C間的距離為間的距離為l2.一物體自一物體自O(shè)點點由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運動，依次由靜止出發(fā)，沿此直線做勻加速運動，依次經(jīng)過經(jīng)過A、B、C三點已知物體通過三點已知物體通過AB段與段與BC段所用的時間相等，求段所用的時間相等，求O與與A的距離的距離n分析分析本題是一道考查勻變速運動規(guī)律的本題是一道考查勻變速運動規(guī)律的試題題中已知物理量和待求物理量都是位試題題中已知物理量和待求物理量都是位移，我們不難想到運用勻變速直

18、線運動中有移，我們不難想到運用勻變速直線運動中有關(guān)位移的方程，即關(guān)位移的方程，即sv0t 或或 n 2as.然后根據(jù)題意可以利用然后根據(jù)題意可以利用OA、OB、OC三段均做初速度為零的勻加速直線運動三段均做初速度為零的勻加速直線運動這一特點列出方程，從而順利求解，畫出示這一特點列出方程，從而順利求解，畫出示意圖如圖甲所示意圖如圖甲所示 n解析解析解法一利用解法一利用 n設(shè)物體的加速度為設(shè)物體的加速度為a，經(jīng)，經(jīng)OA段的時間為段的時間為t0，物體經(jīng)物體經(jīng)AB段和段和BC段的時間均為段的時間均為t，O與與A間間的距離為的距離為l，對物體經(jīng)，對物體經(jīng)OA段、段、OB段、段、OC段段分別有：分別有：n

19、設(shè)物體在設(shè)物體在A點的速度為點的速度為vA，則有：，則有：n解法五圖象法解法五圖象法n作出物體從作出物體從O到到C的的vt圖象如圖乙所圖象如圖乙所示設(shè)示設(shè)t0、t0t、t02t時刻物體分別通過時刻物體分別通過A、B、C三點，速度分別為三點，速度分別為vA、vB、vC，由圖，由圖中中“面積面積”的物理意義及三角形相似比的物理意義及三角形相似比(OPQOMG)得：得：n解法六運用動能定理求解解法六運用動能定理求解n設(shè)物體的質(zhì)量為設(shè)物體的質(zhì)量為m，所受的合力為，所受的合力為F，對，對OA、OB、OC段分別運用動能定理得：段分別運用動能定理得：n總結(jié)提升總結(jié)提升本題解法很多，無論從鞏固學本題解法很多，

20、無論從鞏固學生對勻變速直線運動知識的掌握，還是從培生對勻變速直線運動知識的掌握，還是從培養(yǎng)學生發(fā)散思維的角度來看，都是一道不可養(yǎng)學生發(fā)散思維的角度來看，都是一道不可多得的好題本題難度較大，已知量較小，多得的好題本題難度較大，已知量較小，而且解題過程中的題設(shè)未知數(shù)多，計算量大，而且解題過程中的題設(shè)未知數(shù)多，計算量大，需要充分發(fā)揮解題技巧所以在平時學習中需要充分發(fā)揮解題技巧所以在平時學習中要充分鍛煉分析能力和運用數(shù)學知識解決物要充分鍛煉分析能力和運用數(shù)學知識解決物理問題的能力理問題的能力n(2009高考江蘇卷高考江蘇卷)如圖所示，以如圖所示，以8m/s勻速勻速行駛的汽車即將通過路口，綠燈還有行駛的

21、汽車即將通過路口，綠燈還有2s將熄將熄滅，此時汽車距離停車線滅，此時汽車距離停車線18m.該車加速時該車加速時最大加速度大小為最大加速度大小為2m/s2，減速時最大加速，減速時最大加速度大小為度大小為5m/s2.此路段允許行駛的最大速度此路段允許行駛的最大速度為為12.5m/s.下列說法中正確的有下列說法中正確的有 ()nA如果立即做勻加速運動，在綠燈熄滅前如果立即做勻加速運動，在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線汽車可能通過停車線nB如果立即做勻加速運動，在綠燈熄滅前如果立即做勻加速運動，在綠燈熄滅前通過停車線汽車一定超速通過停車線汽車一定超速nC如果立即做勻減速運動，在綠燈熄滅前如果立即做勻減速

22、運動，在綠燈熄滅前汽車一定不能通過停車線汽車一定不能通過停車線nD如果距停車線如果距停車線5m處減速，汽車能停在處減速，汽車能停在停車線處停車線處n解析：解析：汽車如果立即做勻加速運動，且以最汽車如果立即做勻加速運動，且以最大加速度為大加速度為a12m/s2加速，則在加速，則在2s內(nèi)汽車內(nèi)汽車行駛的距離為行駛的距離為sv0t a1t282 222(m)20m18m，此時汽車的速度，此時汽車的速度vv0a1t822(m/s)12m/s5m，所以汽車不能停在停車線處，所以汽車不能停在停車線處，D選項錯誤答案為選項錯誤答案為AC.n答案：答案：ACn規(guī)律方法規(guī)律方法n(1)研究豎直上拋運動時，要靈活

23、選用分段研究豎直上拋運動時，要靈活選用分段法和整體法，同時要注意各物理量的取值正法和整體法，同時要注意各物理量的取值正負負n(2)畫好過程示意圖是解決運動學問題的關(guān)畫好過程示意圖是解決運動學問題的關(guān)鍵鍵n【例【例2】氣球以】氣球以10m/s的速度勻速上升，的速度勻速上升，當它上升到當它上升到175m的高處時，一重物從氣球的高處時，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少？地面？到達地面時的速度是多少？(g取取10m/s2)n解析解析法一把掉落重物運動過程分段研法一把掉落重物運動過程分段研究究n設(shè)重物離開氣球后，經(jīng)過設(shè)重

24、物離開氣球后，經(jīng)過t1時間上升到最高時間上升到最高點點 n故重物離地面最大高度為故重物離地面最大高度為nHh1h5m175m180mn重物從最高處自由下落，落地時間和落地速重物從最高處自由下落，落地時間和落地速度分別為度分別為nvtgt2106m/s60m/sn所以重物從氣球上落到地面共歷時所以重物從氣球上落到地面共歷時ntt1t27s.n法二取全過程作一整體進行研究，如圖所法二取全過程作一整體進行研究，如圖所示，則物體在掉落后的時間示，則物體在掉落后的時間t內(nèi)的位移內(nèi)的位移h175m，由位移公式，由位移公式hv0t n解得解得t7s和和t5s(舍去舍去)n所以重物落地速度為所以重物落地速度為

25、nvtv0gt60m/sn其中負號表示方向向下，與初速度方向相其中負號表示方向向下，與初速度方向相反反n答案答案7s60m/s，其中負號表示方向，其中負號表示方向向下，與初速度方向相反向下，與初速度方向相反n雜技演員用一只手把四只球依次向上拋出，雜技演員用一只手把四只球依次向上拋出，為了使節(jié)目能持續(xù)下去，該演員必須讓回到為了使節(jié)目能持續(xù)下去，該演員必須讓回到手中的小球上升的最大高度都是手中的小球上升的最大高度都是1.25m，那，那么球在手中停留的最長時間是么球在手中停留的最長時間是(不考慮空氣不考慮空氣阻力，阻力，g取取10m/s2，演員拋球同時即刻接球，演員拋球同時即刻接球)()n解析：解析

26、：小球運動的示意圖如圖所小球運動的示意圖如圖所示，當小球示，當小球1剛剛被拋出時，接住剛剛被拋出時，接住小球小球4.小球小球4在手中停留的時間是在手中停留的時間是由小球由小球3所在位置運動到與小球所在位置運動到與小球4等高的位置所用的時間，此時正等高的位置所用的時間，此時正是準備拋出小球是準備拋出小球4的時刻圖示中的時刻圖示中由小球由小球1所在位置到小球所在位置到小球2所在位所在位置、由小球置、由小球2所在位置到小球所在位置到小球3所所在位置、由小球在位置、由小球3所在位置到小球所在位置到小球4所在位置所用的時間均相等，而所在位置所用的時間均相等，而且三只球在手中停留的總時間與且三只球在手中停

27、留的總時間與某一個小球在空中運動的總時間某一個小球在空中運動的總時間相等，則可知相等，則可知t 1s.故故選項選項A正確正確 n答案：答案：An【例【例3】(2009海淀區(qū)測試海淀區(qū)測試)跳水是一項優(yōu)跳水是一項優(yōu)美的水上運動，如圖甲所示是美的水上運動，如圖甲所示是2008年北京年北京奧運會跳水比賽中小將陳若琳和王鑫從跳臺奧運會跳水比賽中小將陳若琳和王鑫從跳臺上騰空而起的英姿其中陳若琳的體重約為上騰空而起的英姿其中陳若琳的體重約為30kg，身高約為，身高約為1.40m，她站在離水面，她站在離水面10m高的跳臺上，重心離跳臺面的高度約為高的跳臺上，重心離跳臺面的高度約為0.80m，豎直向上躍起后重

28、心升高，豎直向上躍起后重心升高0.45m達達到最高點，入水時身體豎直，當手觸及水面到最高點，入水時身體豎直，當手觸及水面時伸直雙臂做一個翻掌壓水花的動作，如圖時伸直雙臂做一個翻掌壓水花的動作，如圖乙所示，這時陳若琳的重心離水面約為乙所示，這時陳若琳的重心離水面約為0.80m.設(shè)運動員在入水及在水中下沉過程中設(shè)運動員在入水及在水中下沉過程中受到的水的作用力大小不變空氣阻力可忽受到的水的作用力大小不變空氣阻力可忽略不計，重力加速度略不計，重力加速度g取取10m/s2.求：求：(結(jié)果結(jié)果保留兩位有效數(shù)字保留兩位有效數(shù)字)n(1)陳若琳從離開跳臺到手觸及水面的過程陳若琳從離開跳臺到手觸及水面的過程中可用于完成一系列動作的時間；中可用于完成一系列動作的時間；n(2)若陳若琳入水后重心下沉到離水面約若陳若琳入水后重心下沉到離水面約2.2m處速度變?yōu)榱?，試估算水對陳若琳的處速度變?yōu)榱悖嚬浪闼畬﹃惾袅盏淖枇Φ拇笮∽枇Φ拇笮解析解析(1)陳若琳躍起后可看作豎直向上的陳若琳躍起后可看作豎直向上的勻減速直線運動，重心上升的高度勻減速直線運動，重心上升的高度h10.45