《備考指南一輪 物理 》課件-第1章 第2講

直線運(yùn)動的研究第一章第2講勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律【備考指南】1.掌握勻變速直線運(yùn)動的速度公式、位移公式及速度—位移公式，并能熟練應(yīng)用.2.掌握并能應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的幾個推論，即平均速度公式、Δx＝aT2及初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的比例關(guān)系式．欄目導(dǎo)航01知識梳理回顧03核心素養(yǎng)提升02要點(diǎn)各個擊破04配套訓(xùn)練知識梳理回顧11．勻變速直線運(yùn)動(1)定義：物體在一條直線上運(yùn)動，如果在任意相同的時間內(nèi)________的變化量相同，這種運(yùn)動就叫做勻變速直線運(yùn)動．(2)特點(diǎn)：________為恒量．(3)分類①勻加速直線運(yùn)動：a與v方向________．②勻減速直線運(yùn)動：a與v方向________．一勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律及應(yīng)用速度

加速度

相同

相反

【對點(diǎn)小練】1．(2019年海南卷)汽車在平直公路上以20m/s的速度勻速行駛．前方突遇險情，司機(jī)緊急剎車，汽車做勻減速運(yùn)動，加速度大小為8m/s2.從開始剎車到汽車停止，汽車運(yùn)動的距離為(

)A．10m

B．20m

C．25m

D．50m【答案】C2．(2019年連云港名校質(zhì)檢)一個物體做勻加速直線運(yùn)動，它在第3s內(nèi)的位移為5m，則下列說法正確的是(

)A．物體在第3s末的速度一定是6m/sB．物體的加速度一定是2m/s2C．物體在前5s內(nèi)的位移一定是25mD．物體在第5s內(nèi)的位移一定是9m【答案】C二勻變速直線運(yùn)動的推論及應(yīng)用2．初速度為零的勻變速直線運(yùn)動的推論(設(shè)T為等分時間間隔)(1)1T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬時速度之比v1∶v2∶v3∶…∶vn＝__________________.(2)1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)、…、nT內(nèi)的位移之比s1∶s2∶s3∶…∶sn＝____________________.(3)第1個T內(nèi)、第2個T內(nèi)、第3個T內(nèi)、…、第N個T內(nèi)的位移之比sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sN＝_______________________.(4)通過連續(xù)相等的位移所用的時間之比t1∶t2∶t3∶…∶tn＝________________________________________.1∶2∶3∶…∶n

12∶22∶32∶…∶n2

1∶3∶5∶…∶(2N－1)【對點(diǎn)小練】3．(2019年深圳名校模擬)一旅客在站臺8號車廂候車線處候車，若動車一節(jié)車廂長25m，動車進(jìn)站時可以看做勻減速直線運(yùn)動．他發(fā)現(xiàn)第6節(jié)車廂經(jīng)過他時用了4s，動車停下時他剛好在8號車廂門口(8號車廂最前端)，則該動車的加速度大小約為(

)A．2m/s2 B．1m/s2C．0.5m/s2 D．0.2m/s2【答案】C1．自由落體運(yùn)動(1)定義：物體僅在______作用下從________開始下落的運(yùn)動．(2)實(shí)質(zhì)：初速度為______的____________直線運(yùn)動．2．自由落體運(yùn)動的加速度(重力加速度)(1)特點(diǎn)：在同一地點(diǎn)，一切物體做自由落體運(yùn)動的加速度都________，這個加速度叫重力加速度，用g表示．三自由落體運(yùn)動規(guī)律重力

靜止

零

勻加速

相同

(2)大小：在地球表面不同的地方，重力加速度的大小是不同的，它隨緯度的升高而________，隨高度的升高而________．無特殊說明，g一般取________m/s2；粗略計算時，g可取________m/s2.(3)方向：____________.3．自由落體運(yùn)動規(guī)律(1)vt＝________，h＝________，v＝________.(2)所有勻變速直線運(yùn)動的推論，包括初速度為零的比例式結(jié)論，都適用于自由落體運(yùn)動．增大

減小

9.8

10

豎直向下

gt

2gh

【對點(diǎn)小練】4．彈性小球從高度為1.25m處由靜止自由下落，與水平地面相碰后豎直向上彈起，取g＝10m/s2，不計空氣阻力，則下落過程小球的平均速度大小約為(

)A．0.5m/s B．2.5m/sC．1.25m/s D．1m/s【答案】B1．定義：將物體以初速度v0豎直向上拋出后只在______作用下的運(yùn)動．2．特點(diǎn)：取豎直向上為正方向，則初速度為正值，加速度為負(fù)值．(為方便計算，本書中g(shù)表示重力加速度的大小)(1)速度公式：v＝__________.(2)位移公式：h＝__________.(3)速度位移關(guān)系式：v2－v＝________.(4)上升的最大高度：H＝__________.(5)上升到最高點(diǎn)所用的時間：t＝__________.四豎直上拋運(yùn)動規(guī)律重力

v0－gt

－2gh

【對點(diǎn)小練】5．(2019年南京模擬)從水平地面豎直向上拋出一物體，物體在空中運(yùn)動，到最后又落回地面，在不計空氣阻力的條件下，以下判斷正確的是(

)A．物體上升階段的加速度與物體下落階段的加速度相同B．物體上升階段的加速度與物體下落階段的加速度方向相反C．物體上升過程經(jīng)歷的時間大于物體下落過程經(jīng)歷的時間D．物體上升過程經(jīng)歷的時間小于物體下落過程經(jīng)歷的時間【答案】A【解析】物體豎直上拋，不計空氣阻力，只受重力，則物體上升和下落階段加速度相同，大小為g，方向向下，A正確，B錯誤；上升和下落階段位移大小相等，加速度大小相等，所以上升和下落過程所經(jīng)歷的時間相等，C、D錯誤．要點(diǎn)各個擊破2要點(diǎn)1勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用運(yùn)動學(xué)問題的求解一般有多種方法，可從多種解法的對比中進(jìn)一步明確解題的基本思路和方法，從而提高解題能力.常用方法規(guī)律特點(diǎn)比例法對于初速度為零的勻加速直線運(yùn)動和末速度為零的勻減速直線運(yùn)動，可利用初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的比例關(guān)系求解逆向思維法把運(yùn)動過程的“末態(tài)”作為“初態(tài)”的反向研究問題的方法，一般用于末態(tài)已知的情況巧用推論Δs＝sn＋1－sn＝aT2解題對于一般的勻變速直線運(yùn)動問題，若出現(xiàn)相等時間間隔的位移時，應(yīng)優(yōu)先考慮用Δs＝aT2求解圖像法應(yīng)用v－t圖像，可把較復(fù)雜的問題簡單化，尤其是用圖像定性分析，可避開繁雜計算巧選參考系法靈活轉(zhuǎn)換參考系，用相對運(yùn)動的方法簡化運(yùn)動過程

思路解決本題的關(guān)鍵為掌握勻變速直線運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)公式，并能靈活運(yùn)用．【答案】t

練1

一客運(yùn)列車勻速行駛，其車輪在鐵軌間的接縫處會產(chǎn)生周期性的撞擊．坐在該客車中的某旅客測得從第1次到第16次撞擊聲之間的時間間隔為10.0s．在相鄰的平行車道上有一列貨車，當(dāng)該旅客經(jīng)過貨車車尾時，貨車恰好從靜止開始以恒定加速度沿客車行進(jìn)方向運(yùn)動．該旅客在此后的20.0s內(nèi)，看到恰好有30節(jié)貨車車廂被他連續(xù)超過．已知每根鐵軌的長度為25.0m，每節(jié)貨車車廂的長度為16.0m，貨車車廂間距忽略不計．求：(1)客車運(yùn)行速度的大?。?2)貨車運(yùn)行加速度的大?。敬鸢浮?1)37.5m/s

(2)1.35m/s2應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的兩個技巧1．把減速到零的勻減速直線運(yùn)動看成反向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，列方程將非常簡便，如果可以進(jìn)一步利用比例關(guān)系解題則更簡單．2．若已知勻變速直線運(yùn)動的時間和位移，通常要考慮應(yīng)用平均速度公式，求出中間時刻的瞬時速度．要點(diǎn)2思維轉(zhuǎn)化法審題指導(dǎo)：逆向思維法．對于末速度為零的勻減速運(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運(yùn)動．【答案】BD2．將“多個物體的運(yùn)動”轉(zhuǎn)化為“一個物體的運(yùn)動”例3

(2019屆太原五中檢測)一礦井深125m，在井口每隔一定時間自由落下一個小球．當(dāng)?shù)?1個小球剛從井口開始下落時，第1個小球恰好到達(dá)井底．則相鄰兩小球開始下落的時間間隔為______s，這時第3個小球和第5個小球相距______m.審題指導(dǎo)：轉(zhuǎn)變思維將多個小球的自由落體運(yùn)動視為一個小球的自由落體運(yùn)動，可使物理過程簡單明了．【答案】0.5

35練2

物體做直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系是x＝2t＋6t2，則它在前3s內(nèi)的平均速度為(

)A．20m/s B．18m/sC．11m/s D．8m/s【答案】A【解析】由公式x＝2t＋6t2，可知初始時刻的位置為x0＝2×0＋6×02＝0,3s時刻物體的位置為60m，3s內(nèi)物體的位移為Δx＝x3－x0＝60m，所以物體的平均速度為20m/s.故A正確，B、C、D錯誤．要點(diǎn)3自由落體運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動1．自由落體運(yùn)動的處理方法自由落體運(yùn)動是v0＝0、a＝g的勻變速直線運(yùn)動，所以勻變速直線運(yùn)動的所有公式、推論和方法全部適用．2．豎直上拋運(yùn)動的兩種處理方法(1)分段法：分為上升過程和下落過程．(2)全程法：將全過程視為初速度為v0、加速度為a＝－g的勻變速直線運(yùn)動．3．豎直上拋運(yùn)動的對稱性和多解性(1)對稱性．如圖所示，物體以初速度v0豎直上拋，A、B為途中的任意兩點(diǎn)，C為最高點(diǎn)，則：①時間的對稱性：物體上升過程中從A→C所用時間tAC和下降過程中從C→A所用時間tCA相等，同理tAB＝tBA．②速度的對稱性：物體上升過程經(jīng)過A點(diǎn)的速度與下降過程經(jīng)過A點(diǎn)的速度大小相等．③能量的對稱性：物體從A→B和從B→A重力勢能變化量的大小相等，均等于mghAB．(2)多解性．當(dāng)物體經(jīng)過拋出點(diǎn)上方某個位置(最高點(diǎn)除外)時，可能處于上升階段，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(diǎn)．例4

(2020屆桂林名校模擬)一位同學(xué)在某星球上完成自由落體運(yùn)動實(shí)驗(yàn)：讓一個質(zhì)量為2kg的小球從一定的高度自由下落，測得在第5s內(nèi)的位移是18m，則(

)A．物體在2s末的速度是20m/sB．物體在第5s內(nèi)的平均速度是3.6m/sC．物體在第2s內(nèi)的位移是20mD．物體在5s內(nèi)的位移是50m【答案】D練3

如圖所示，一雜技演員用一只手拋球、接球，他每隔0.4s拋出一球，接到球便立即把球拋出．已知除拋、接球的時刻外，空中總有4個球，將球的運(yùn)動近似看作是豎直方向的運(yùn)動，球到達(dá)的最大高度是(高度從拋球點(diǎn)算起，取g＝10m/s2)(

)A．1.6m B．2.4mC．3.2m D．4.0m【答案】C微講堂＋多過程組合問題求解多過程運(yùn)動應(yīng)注意的四點(diǎn)：1．準(zhǔn)確選取研究對象，根據(jù)題意畫出物體在各階段的運(yùn)動示意圖，直觀呈現(xiàn)物體的運(yùn)動過程．2．明確物體在各階段的運(yùn)動性質(zhì)，找出題目給定的已知量、待求未知量以及中間量．3．合理選擇運(yùn)動學(xué)公式，列出物體在各階段的運(yùn)動方程，同時列出物體各階段間的關(guān)聯(lián)方程．4．勻變速直線運(yùn)動涉及的公式較多，各公式相互聯(lián)系，大多數(shù)題目可一題有多種解法，解題時要開闊思路，通過分析、對比，根據(jù)已知條件和題目特點(diǎn)適當(dāng)?shù)夭鸱?、組合運(yùn)動過程，選取最簡捷的解題方法．例5

(2019屆張掖校級期末)為了使航天員能適應(yīng)在失重環(huán)境下的工作和生活，國家航天局組織對航天員進(jìn)行失重訓(xùn)練時需要創(chuàng)造出一種失重環(huán)境．如圖所示，航天員乘坐在總質(zhì)量m＝5×104kg的訓(xùn)練飛機(jī)上，飛機(jī)以200m/s的速度沿30°傾角勻速爬升到7000m高空時向上拉起，沿豎直方向以v0＝200m/s的初速度向上做勻減速直線運(yùn)動，加速度大小為g.當(dāng)飛機(jī)到最高點(diǎn)后立即掉頭向下，沿豎直方向以加速度g做加速運(yùn)動，在這段時間內(nèi)創(chuàng)造出完全失重環(huán)境的環(huán)境．當(dāng)飛機(jī)離地2000m高時，為了安全必須拉起，之后又可一次次重復(fù)為航天員提供失重訓(xùn)練．若飛機(jī)飛行時所受的空氣阻力Ff＝kv(k＝900N·s/m)，每次飛機(jī)速度達(dá)到350m/s后必須終止失重訓(xùn)練(否則飛機(jī)可能失控)．求：(整個運(yùn)動空間重力加速度g的大小均為10m/s2) (1)飛機(jī)一次上下運(yùn)動為航天員創(chuàng)造的完全失重環(huán)境的時間；

(2)飛機(jī)從最高點(diǎn)下降到離地4500m時飛機(jī)發(fā)動機(jī)的推力．

【答案】(1)55s

(2)2.7×105N練4

(2020屆南昌二中期末)甲、乙兩車在同一水平路面上做直線運(yùn)動，某時刻乙車在前、甲車在后，相距s＝6m，從此刻開始計時，乙車做初速度大小為12m/s加速度大小為1m/s2的勻減速直線運(yùn)動，甲車運(yùn)動的s