高考物理一輪專題 勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用突破課件 魯科版

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1、1勻變速直線運(yùn)動(dòng)(1)定義：物體保持不變的直線運(yùn)動(dòng)(2)分類：物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，若a與v，則表示物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；若a與v ，則表示物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)加速度加速度相同相同方向相反方向相反方向方向2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式及推論(1)4個(gè)常用公式速度時(shí)間關(guān)系式：vt；位移時(shí)間關(guān)系式：s；位移速度關(guān)系式：vv；平均速度公式：，即一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，或這段時(shí)間初、末時(shí)刻速度矢量和的2asv0at 中間中間平均值平均值(2)幾個(gè)常用推論連續(xù)相等的相鄰時(shí)間間隔T內(nèi)的位移差等于恒量，即：s2s1s3s2snsn1.初速度為零(v00)的勻加速直線運(yùn)動(dòng)a在1T末，2T末，

2、3T末，nT末的瞬時(shí)速度之比為v1 v2 v3 vn.b在1T內(nèi)，2T內(nèi)，3T內(nèi)，nT內(nèi)的位移之比為s1 s2 s3 sn.c在第1個(gè)T內(nèi)，第2個(gè)T內(nèi)，第3個(gè)T內(nèi)，第n個(gè)T內(nèi)的位移之比為s1 s2 s3 sn aT21 2 3 n1 22 32 n21 3 5 (2n1)d從靜止開(kāi)始通過(guò)連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比為t1 t2 t3 tn 3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特例：自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)(1)自由落體運(yùn)動(dòng)：只受，初速度為，加速度為的勻變速直線運(yùn)動(dòng)重力加速度重力加速度g重力重力 零零(2)豎直上拋運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：加速度為g，上升階段做運(yùn)動(dòng)，下降階段做運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律速度公式：vtv0gt；位移公式：h

3、；勻減速直線勻減速直線勻加速直線勻加速直線速度位移關(guān)系式： ；上升的最大高度：H；上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間：t.2gh應(yīng)用這4個(gè)公式時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1)以上4式僅適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)(2)以上4式均是矢量式，應(yīng)用時(shí)要注意各物理量的符號(hào)一般情況下，我們規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较颍c初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取負(fù)值(3)對(duì)勻減速直線運(yùn)動(dòng)，要注意減速為零后停止，加速度變?yōu)榱愕膶?shí)際情況，如剎車問(wèn)題，注意題目給定的時(shí)間，若大于“剎車”時(shí)間，則“剎車”時(shí)間以外的時(shí)間內(nèi)車是靜止的(4)以上4式涉及5個(gè)物理量，在v0、v、a、t、s中只要已知3個(gè)，其余兩個(gè)就能求出2對(duì)推論saT2的拓展(1)公式的適

4、用條件勻變速直線運(yùn)動(dòng)；s為連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移差(2)進(jìn)一步的推論smsn(mn)aT2要注意此式的適用條件及m、n、T的含義現(xiàn)舉例說(shuō)明：【案例1】(2010課標(biāo)全國(guó))短跑名將博爾特在北京奧運(yùn)會(huì)上創(chuàng)造了100 m和200 m短跑項(xiàng)目的新世界紀(jì)錄，他的成績(jī)分別是9.69 s和19.30 s假定他在100 m比賽時(shí)從發(fā)令到起跑的反應(yīng)時(shí)間是0.15 s，起跑后做勻加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速率后做勻速運(yùn)動(dòng).200 m比賽時(shí)，反應(yīng)時(shí)間及起跑后加速階段的加速度和加速時(shí)間與100 m比賽時(shí)相同，但由于彎道和體力等因素的影響，以后的平均速率只有跑100 m時(shí)最大速率的96%.求：(1)加速所用時(shí)間和達(dá)到的最大

5、速率；(2)起跑后做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度(結(jié)果保留兩位小數(shù))【即時(shí)鞏固1】一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，在計(jì)時(shí)起連續(xù)相等的兩個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)，通過(guò)的位移分別是24 m和64 m，每個(gè)時(shí)間間隔為4 s，求質(zhì)點(diǎn)的初速度和加速度【解析】畫出過(guò)程示意圖，如圖所示由題意：ss2s164 m24 m40 m，T4 s.1自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想化模型自由落體運(yùn)動(dòng)是一種實(shí)際物體運(yùn)動(dòng)的抽象運(yùn)動(dòng)，是一種理想化模型當(dāng)自由下落的物體受到的空氣阻力遠(yuǎn)小于重力時(shí)，才可以看做是做自由落體運(yùn)動(dòng)2自由落體運(yùn)動(dòng)的條件(1)初速度為零；(2)僅受重力作用3自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(1)初速度為零，即v00；(2)始終豎直向下運(yùn)動(dòng)，其軌跡是直線；

6、(3)在同一地點(diǎn)其加速度恒定不變，即為g.4自由落體運(yùn)動(dòng)的公式因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng)由上面幾式看出，v、t、h中任一物理量確定，其余兩個(gè)物理量就確定了【案例2】一條鐵鏈AB長(zhǎng)0.49 m，系于A端使它豎直下垂，然后讓它自由落下，求整條鐵鏈通過(guò)懸點(diǎn)下方2.45 m處小孔O點(diǎn)過(guò)程所需的時(shí)間(g取9.8 m/s2)【解析】如圖所示鐵鏈自由下落2.45 m0.49 m的距離，鐵鏈下端B到達(dá)O點(diǎn)，此時(shí)鐵鏈開(kāi)始通過(guò)O點(diǎn)，至鐵鏈上端A到達(dá)O點(diǎn)，算做鐵鏈通過(guò)了O點(diǎn)對(duì)本題來(lái)說(shuō)要求的就是鐵鏈AB的兩端到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間差【技巧點(diǎn)撥】

7、解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵是選準(zhǔn)研究對(duì)象，找到與這段時(shí)間起點(diǎn)和終點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的位移，為弄清鐵鏈下落的物理過(guò)程，借助示意圖幫助我們進(jìn)行審題，可以達(dá)到解決問(wèn)題的目的【即時(shí)鞏固2】從離地面80 m的空中自由落下一個(gè)小球，取g10 m/s2.(1)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間落到地面？(2)自小球開(kāi)始下落計(jì)時(shí)，在第1 s內(nèi)的位移、最后1 s內(nèi)的位移分別是多大？(3)下落時(shí)間為總時(shí)間的一半時(shí)小球的位移是多大？【答案】(1)4 s(2)5 m35 m(3)20 m1處理豎直上拋問(wèn)題的方法(1)分段處理將全程分為兩個(gè)階段，上升階段做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，下降階段做自由落體運(yùn)動(dòng)(2)全程統(tǒng)一處理為初速度為v0(設(shè)為正方向)、加速度ag的勻減速

8、直線運(yùn)動(dòng)2豎直上拋運(yùn)動(dòng)的上升階段和下降階段具有對(duì)稱性(1)速度對(duì)稱：上升和下降過(guò)程經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)速度等大、反向(2)時(shí)間對(duì)稱：上升和下降過(guò)程經(jīng)過(guò)同一段高度的上升時(shí)間和下降時(shí)間相等(3)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)是勻變速運(yùn)動(dòng)，但又具有自身的特點(diǎn)，如對(duì)稱性【技巧提示】若物體在上升或下落中還受到空氣阻力，則物體的運(yùn)動(dòng)不再是自由落體和豎直上拋運(yùn)動(dòng)，分別計(jì)算上升a上和下降a下的加速度(此時(shí)a上與a下不相等)，利用勻變速運(yùn)動(dòng)公式同樣可以得到解決【即時(shí)鞏固3】在某一高度以v020 m/s的初速度豎直上拋一個(gè)小球(不計(jì)空氣阻力)，當(dāng)小球速度大小為10 m/s時(shí)，以下判斷正確的是(g取10 m/s2)()A小球在這段時(shí)

9、間內(nèi)的平均速度大小一定為15 m/s，方向向上B小球在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小一定為5 m/s，方向向下C小球在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小一定為5 m/s，方向向上D小球的位移大小一定是15 m【答案】D考點(diǎn)四勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用追及、相遇問(wèn)題追及、相遇問(wèn)題是勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的典型應(yīng)用兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)，他們之間的距離發(fā)生變化時(shí)，可能出現(xiàn)最大距離、最小距離或者是距離為零的情況，這類問(wèn)題稱為追及、相遇問(wèn)題1追及問(wèn)題追和被追的兩個(gè)物體速度相等(同向運(yùn)動(dòng))，是能追上、追不上、兩者距離有極值的臨界條件2相遇問(wèn)題相向運(yùn)動(dòng)的物體，各自發(fā)生的位移的絕對(duì)值之和等于開(kāi)始時(shí)兩物體間的距離時(shí)即相遇在避免碰撞

10、問(wèn)題中，關(guān)鍵是把握臨界狀態(tài)避免碰撞問(wèn)題的臨界狀態(tài)還是反映在速度相等這一關(guān)鍵點(diǎn)上，即兩個(gè)運(yùn)動(dòng)物體具有相同的位置坐標(biāo)時(shí)，二者的相對(duì)速度為零【技巧提示】對(duì)追及問(wèn)題的一般分析思路：(1)根據(jù)追趕和被追趕的兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，列出兩個(gè)物體的位移方程，并注意兩物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間之間的關(guān)系 (2)通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析，畫出簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)示意圖，找出兩物體的運(yùn)動(dòng)位移間的關(guān)系式追及的主要條件是兩個(gè)物體在追上時(shí)位置坐標(biāo)相同(3)尋找問(wèn)題中隱含的臨界條件，例如速度相等是追上、追不上以及二者有最大或最小距離的臨界條件對(duì)追及和相遇問(wèn)題的考查在近幾年的高考中時(shí)有體現(xiàn)通過(guò)vt圖象分析兩物體間距離的極值，進(jìn)行復(fù)習(xí)時(shí)對(duì)此類問(wèn)題要引起重視

11、【案例4】甲車以10 m/s的速度在平直的公路上勻速行駛，乙車以4 m/s的速度與甲車同向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，甲車經(jīng)過(guò)乙車旁邊時(shí)開(kāi)始以0.5 m/s2的加速度剎車從甲車剎車開(kāi)始計(jì)時(shí)，求：(1)乙車在追上甲車前，兩車相距的最大距離；(2)乙車追上甲車所用的時(shí)間【解析】(1)當(dāng)甲車速度減至等于乙車速度時(shí)兩車的距離最大設(shè)該減速過(guò)程時(shí)間為t，則：v乙v甲at. 【答案】(1)36 m(2)25 s【技巧點(diǎn)撥】對(duì)這類問(wèn)題的分析關(guān)鍵要抓住兩點(diǎn)：乙車追上甲車前，兩車相距最大距離時(shí)的速度關(guān)系乙車追上甲車時(shí)，找出兩車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系，然后據(jù)此列方程求解【即時(shí)鞏固4】在同一水平面上，一輛小車從靜止開(kāi)始以1 m/s2的加速度前進(jìn)，有一人在車后與車相距25 m處，同時(shí)開(kāi)始以6 m/s的速度勻速追車，人與車前進(jìn)的方向相同，則人能否追上車？若追不上，求人與車的最小距離【解析】對(duì)這類問(wèn)題的分析關(guān)鍵要抓住兩點(diǎn)：(1)車的速度和人的速度相等時(shí)，找出人、車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系與位移關(guān)系，據(jù)此判斷人能否追上車(2)若追不上，則兩者之間在速度相等時(shí)有最小距離解法1：假設(shè)人能追上車，則人與車的位置坐標(biāo)相等，即：【答案】追不上，最小距離為7 m.