高考物理一輪復(fù)習(xí)第一章第2節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用課件

第2節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及應(yīng)用一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式及推論加速度相同相反v＝v0＋at

注意：無(wú)論勻加速還是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，中間位置的速度總是大于中間時(shí)刻的速度.aT2(m－n)v0＋v

2

二、初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特殊推論

1.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，如果初速度為零，那么公式都可簡(jiǎn)化為v＝________，s＝________，v2＝________，s＝________.at1

at222asv2t2.由以上各式可以方便地得到初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)各物理量間的比例關(guān)系.1∶4∶9∶…1∶3∶5∶…(1)前1s、前2s、前3s…內(nèi)的位移之比為_(kāi)______________.(2)第1s、第2s、第3s…內(nèi)的位移之比為_(kāi)______________.(3)1s末、2s末、3s末…的速度之比為_(kāi)________________.(4)前1m、前2m、前3m…所用時(shí)間之比為_(kāi)_____________.(5)從靜止開(kāi)始連續(xù)通過(guò)相等的位移所用的時(shí)間之比為_(kāi)__________________________________.1∶2∶3∶…自由落體運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)條件(1)物體只受________作用(2)由________開(kāi)始下落運(yùn)動(dòng)性質(zhì)初速度為零的________直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律(1)速度公式：v＝gt

(2)位移公式：h＝gt2

(3)速度—位移公式：v2＝2gh三、自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)重力靜止勻加速(續(xù)表)【基礎(chǔ)自測(cè)】1.判斷下列題目的正誤.(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)是加速度均勻變化的直線運(yùn)動(dòng).()(2)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.()(3)幾個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，加速度最大的物體在時(shí)間t內(nèi)的位移一定最大.()(4)做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，下落過(guò)程中任意一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)都是自由落體運(yùn)動(dòng)()(5)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的上升階段和下落階段速度變化的方向都是向下的.()答案：(1)×

(2)√

(3)×

(4)×

(5)√2.從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，0～10s的位移是10m，那么在10～20s的位移是()A.20mB.30mC.40mD.60m

答案：B

3.(2022年海南瓊海模擬)平直公路上一輛汽車以v＝20m/s的速度行駛，司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有事故，立即制動(dòng)剎車，汽車剛好沒(méi)有撞上.已知?jiǎng)x車的加速度大小為5m/s2，則從發(fā)現(xiàn)事故到汽車停止的安全距離約為()A.14mB.26mC.40mD.54m解析：汽車剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，從剎車到停下所走的位移x＝

v22a＝

2022×5m＝40m，可知從發(fā)現(xiàn)事故到汽車停止的安全距離約為40m，C正確.

答案：C4.(2022年山東日照模擬)甲、乙兩物體分別從h和2h高處自由下落，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是()A.落地時(shí)乙的速度大小是甲的2倍B.乙的下落時(shí)間是甲的2倍C.甲、乙兩物體在最后1s內(nèi)下落的高度相同D.甲、乙兩物體在最后1s內(nèi)的速度變化量相同二者落地速度不等，所以最后1s內(nèi)下落的高度不同，C錯(cuò)誤.自由落體是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，任意相等時(shí)間內(nèi)速度變化量都相同，所以甲、乙兩物體在最后1s內(nèi)的速度變化量相同，D正確.

答案：D熱點(diǎn)1勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的應(yīng)用[熱點(diǎn)歸納]1.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v0

的方向?yàn)檎较?，與初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取負(fù)值，當(dāng)v0＝0時(shí)，一般以加速度a的方向?yàn)檎较?2.運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的選用方法.

【典題1】(2022

年全國(guó)甲卷)長(zhǎng)為l的高速列車在平直軌道上正常行駛，速率為v0，要通過(guò)前方一長(zhǎng)為L(zhǎng)的隧道，當(dāng)列車的任一部分處于隧道內(nèi)時(shí)，列車速率都不允許超過(guò)v(v<v0).已知列車加速和減速時(shí)加速度的大小分別為a和2a，則列車從減速開(kāi)始至回到正常行駛速率v0

所用時(shí)間至少為()答案：C方法技巧解決運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題的基本思路

【遷移拓展1】(2023年廣東揭陽(yáng)聯(lián)考)一輛汽車以20m/s的速度勻速行駛，司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方路口綠燈倒計(jì)時(shí)4秒，此時(shí)汽車在距停車線50m處，為了避免闖紅燈遂立刻開(kāi)始剎車，不計(jì)反應(yīng)時(shí)間，汽車剛好停在停車線上.剎車過(guò)程中，汽車的運(yùn)動(dòng)可看做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，則該車()A.剎車時(shí)的加速度大小為5m/s2B.第1s的位移大小為18mC.最后1s的位移大小為2.5mD.此過(guò)程的平均速度大小為12.5m/s

答案：B熱點(diǎn)2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的解題方法考向1中間時(shí)刻速度法[熱點(diǎn)歸納]利用“中間時(shí)刻的速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度”，即

答案：AB思路導(dǎo)引本題求加速度的思路是根據(jù)a＝Δv

Δt，利用中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于對(duì)應(yīng)位移上的平均速度，求出兩段時(shí)間的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度間的變化量，對(duì)應(yīng)的時(shí)間是兩段時(shí)間之和的一半.

【遷移拓展2】(2023年山東卷)如圖1-2-1所示，電動(dòng)公交車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)站，連續(xù)經(jīng)過(guò)R、S、T三點(diǎn)，已知ST間的距離是RS的兩倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是)5m/s，則公交車經(jīng)過(guò)T點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度為(

圖1-2-1A.3m/sB.2m/sC.1m/sD.0.5m/s答案：C考向2推論法[熱點(diǎn)歸納]

勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，在連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移之差為一恒量，即xn＋1－xn＝aT2，對(duì)一般的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，若出現(xiàn)相等的時(shí)間間隔，應(yīng)優(yōu)先考慮用公式Δx＝aT2

求解.【典題3】(2023

年重慶月考)物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)

的是()A.物體運(yùn)動(dòng)的加速度為4m/s2B.第2s內(nèi)的位移為6mC.第2s末的速度為2m/sD.物體在0～5s內(nèi)的平均速度為10m/s

答案：C考向3比例法[熱點(diǎn)歸納]

對(duì)于初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)與末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，可利用初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特殊推論，用比例法求解.答案：C思路導(dǎo)引根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移—時(shí)間公式求解時(shí)間之比，根據(jù)Δv＝gt求解速度變化量之比.考向4思維轉(zhuǎn)換法[熱點(diǎn)歸納]

思維轉(zhuǎn)換法：在運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題的解題過(guò)程中，若按正常解法求解有困難時(shí)，往往可以通過(guò)變換思維方式、轉(zhuǎn)換研究對(duì)象，使解答過(guò)程簡(jiǎn)單明了.1.將勻減速直線運(yùn)動(dòng)至速度為零的過(guò)程轉(zhuǎn)化為反向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).

2.在運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題的解題過(guò)程中，若多個(gè)物體所參與的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完全相同，可將多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為一個(gè)物體的連續(xù)運(yùn)動(dòng)，解答過(guò)程將變得簡(jiǎn)單明了.

【典題5】(2023

年廣東廣州開(kāi)學(xué)考)一物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至停下，若在最初2s內(nèi)的位移是8m，最后2s內(nèi)的位移是2m，則物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是()A.4sB.5sC.6sD.7s

解析：勻減速至零的直線運(yùn)動(dòng)可以逆向視為初速度為零的勻加答案：B

思路導(dǎo)引采用逆向思維，結(jié)合最后2s內(nèi)的位移，根據(jù)位移—時(shí)間公式求出物體的加速度大小，根據(jù)位移—時(shí)間公式求出物體的初速度.根據(jù)速度—時(shí)間公式求出物體運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間.熱點(diǎn)3自由落體運(yùn)動(dòng)[熱點(diǎn)歸納]求解自由落體運(yùn)動(dòng)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.①?gòu)倪\(yùn)動(dòng)開(kāi)始連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的下落高度之比為1∶3∶5∶7∶…③連續(xù)相等時(shí)間T內(nèi)的下落高度之差Δh＝gT2.

(2)物體由靜止開(kāi)始的自由下落過(guò)程才是自由落體運(yùn)動(dòng)，從中間截取的一段運(yùn)動(dòng)過(guò)程不是自由落體運(yùn)動(dòng)，等效于豎直下拋運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該用初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律去解決此類問(wèn)題.

考向1質(zhì)點(diǎn)的自由落體運(yùn)動(dòng)

【典題6】(2023年陜西西安一模)如圖1-2-2所示，物理研究小組正在測(cè)量橋面某處到水面的高度.一同學(xué)將兩個(gè)相同的鐵球A、B，用長(zhǎng)L＝3.8m的細(xì)線連接.用手抓住鐵球B使其與橋面等高，讓鐵球A懸掛在正下方，然后由靜止釋放，橋面處的接收器測(cè)得兩球落到水面的時(shí)間差Δt＝0.2s，重力加速度g取10m/s2，則橋面該處到水面的高度為()圖1-2-2A.22mB.20mC.18mD.16m

解析：設(shè)橋面高度為h，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)位移公式，對(duì)鐵球

20m，B正確.

答案：B

考向2非質(zhì)點(diǎn)的自由落體運(yùn)動(dòng)

【典題7】如圖1-2-3所示，在足夠高的空間內(nèi)，小球位于空心管的正上方h處，空心管長(zhǎng)為L(zhǎng)，小球的球心與管的軸線重合，并在豎直線上，小球直徑小于管的內(nèi)徑，不計(jì)空氣阻力，則下列判斷正確的是()圖1-2-3

A.兩者均無(wú)初速度同時(shí)釋放，小球在空中能過(guò)空心管

解析：若兩者無(wú)初速度同時(shí)釋放，則在相同時(shí)間內(nèi)下降的高度相同，可知小球在空中不能穿過(guò)管，A錯(cuò)誤.若小球自由下落、管固定不動(dòng)，小球穿過(guò)管的時(shí)間是小球到達(dá)管的下端與到達(dá)管的上端的時(shí)間差

答案：C分段法上升階段：a＝g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)下降階段：自由落體運(yùn)動(dòng)全程法初速度v0向上，加速度g向下的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，v＝

v0－gt，h＝v0t－gt2(向上方向?yàn)檎较?

若v>0，物體上升，若v<0，物體下落若h>0，物體在拋出點(diǎn)上方，若h<0，物體在拋出點(diǎn)下方熱點(diǎn)4豎直上拋運(yùn)動(dòng)[熱點(diǎn)歸納]1.豎直上拋運(yùn)動(dòng)的兩種研究方法.2.豎直上拋運(yùn)動(dòng)的三種對(duì)稱性.時(shí)間的對(duì)稱性①物體從拋出點(diǎn)上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間與物體從最高點(diǎn)落回到原拋出點(diǎn)所用時(shí)間相等，即

t上＝

t下＝

；

②物體在上升過(guò)程中某兩點(diǎn)之間所用的時(shí)間與下降過(guò)程中該兩點(diǎn)之間所用的時(shí)間相等速度的對(duì)稱性①物體上拋時(shí)的初速度與物體又落回原拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小相等、方向相反；②物體在上升階段和下降階段經(jīng)過(guò)同一個(gè)位置時(shí)的速度大小相等、方向相反能量的對(duì)稱性豎直上拋運(yùn)動(dòng)中物體在上升和下降過(guò)程中經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)的動(dòng)能、重力勢(shì)能及機(jī)械能分別相等(續(xù)表)

【典題8】(2023

年廣東廣州質(zhì)檢)如圖1-2-4所示，籃球運(yùn)動(dòng)員站在廣場(chǎng)上的某一噴泉水柱旁邊，虛線“1”、“2”和“3”所在水平面分別是地面、運(yùn)動(dòng)員的頭頂和該水柱最高點(diǎn)所在的水平面.根據(jù)圖中信息和生活經(jīng)驗(yàn)，可以估算出該水柱從地面噴出時(shí)的速度約為()圖1-2-4A.2m/sB.6m/sC.10m/sD.20m/s

解析：籃球運(yùn)動(dòng)員的身高約為h＝2m，由圖得，水柱最高點(diǎn)距離地面的高度約為H＝2.5h＝5m，水柱做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)水柱從地面噴出時(shí)的速度為v，根據(jù)速度—位移公式得v2＝2gH，解得v＝10m/s.

答案：C思路導(dǎo)引由圖估算水柱最高點(diǎn)離地面的距離，根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)速度—位移公式求解水柱的初速度.剎車類雙向可逆類其特點(diǎn)為勻減速到速度為零后即停止運(yùn)動(dòng)，加速度a突然消失，求解時(shí)要注意確定其實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間.如果問(wèn)題涉及最后階段(到停止運(yùn)動(dòng))的運(yùn)動(dòng)，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(dòng)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(guò)程加速度大小、方向均不變，求解時(shí)可對(duì)全過(guò)程列式，但必須注意x、v、a等矢量的正負(fù)號(hào)及物理意義兩類特殊的勻減速直線運(yùn)動(dòng)模型一剎車類問(wèn)題【典題9】一物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，第

2s內(nèi)的位移為5.5m，第3s內(nèi)的位移為0.9m，則()A.物體的加速度大小為3m/s2B.物體的初速度大小為10m/sC.物體的第1s內(nèi)位移大小為10mD.物體的總位移為16.9m

解析：設(shè)物體的加速度大小為a，根據(jù)