2019版高考物理總復(fù)習(xí) 第一章 運(yùn)動的描述 勻變速直線運(yùn)動的研究 基礎(chǔ)課2 勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律課件.ppt

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基礎(chǔ)課2勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律 勻變速直線運(yùn)動 1 概念 沿一條直線且不變的運(yùn)動 2 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 知識排查 加速度 相同 相反 勻變速直線運(yùn)動的推論 aT2 m n 初速度為零的勻變速直線運(yùn)動的重要推論 1 2 3 n 12 22 32 n2 1 3 5 2N 1 1 條件 物體只受 從靜止開始下落 2 基本規(guī)律 1 速度公式 2 位移公式 3 速度位移關(guān)系式 3 伽利略對自由落體運(yùn)動的研究伽利略對自由落體運(yùn)動的研究方法是邏輯推理 猜想與假設(shè) 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 這種方法的核心是把實(shí)驗(yàn)和邏輯推理 包括數(shù)學(xué)演算 和諧地結(jié)合起來 自由落體運(yùn)動 重力 v gt v2 2gh 合理外推 1 思考判斷 1 勻變速直線運(yùn)動是加速度均勻變化的直線運(yùn)動 2 勻變速直線運(yùn)動是速度均勻變化的直線運(yùn)動 3 勻加速直線運(yùn)動1T末 2T末 3T末的瞬時速度之比為1 2 3 4 做自由落體運(yùn)動的物體 下落的高度與時間成正比 答案 1 2 3 4 小題速練 2 一物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動 將其運(yùn)動時間順次分成1 2 3的三段 則每段時間內(nèi)的位移之比為 A 1 3 5B 1 4 9C 1 8 27D 1 16 81答案C 3 人教版必修1 P40 T3改編 以18m s的速度行駛的汽車 制動后做勻減速運(yùn)動 在3s內(nèi)前進(jìn)36m 則汽車在5s內(nèi)的位移為 A 50mB 45mC 40 5mD 40m 答案C 4 人教版必修1 P45 T5 頻閃攝影是研究變速運(yùn)動常用的實(shí)驗(yàn)手段 在暗室中 照相機(jī)的快門處于常開狀態(tài) 頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光 照亮運(yùn)動的物體 于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置 如圖1是小球自由下落時的頻閃照片示意圖 頻閃儀每隔0 04s閃光一次 如果通過這幅照片測量自由落體加速度 可以采用哪幾種方法 試一試 照片中的數(shù)字是小球落下的距離 單位是厘米 圖1 x 19 6cm 0 196m t 5T 0 2s 法二根據(jù)公式 x gT2 答案見解析 勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的基本應(yīng)用 1 運(yùn)動學(xué)公式中符號的規(guī)定一般規(guī)定初速度的方向?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 若v0 0 一般以a的方向?yàn)檎较?2 解決運(yùn)動學(xué)問題的基本思路 典例 如圖2所示 冰壺以速度v垂直進(jìn)入四個寬為l的矩形區(qū)域沿虛線做勻減速直線運(yùn)動 且剛要離開第四個矩形區(qū)域的E點(diǎn)時速度恰好為零 冰壺通過前三個矩形的時間為t 試通過所學(xué)知識分析并計(jì)算冰壺通過第四個矩形區(qū)域所用的時間是多少 可選用多種方法 圖2 解析法一一般公式法根據(jù)位移公式和速度公式 由A到E 有 式中 t1為冰壺通過四個矩形區(qū)域所用的時間 a為其加速度的大小 所以冰壺通過第四個矩形區(qū)域所用的時間為t t1 t t 法二逆向思維法冰壺通過矩形區(qū)域做勻減速直線運(yùn)動 可看做冰壺從E點(diǎn)開始做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動 式中 t1為冰壺通過四個矩形區(qū)域所用的時間 a為其加速度的大小 所以冰壺通過第四個矩形區(qū)域所用的時間為t t1 t t 法三圖象法冰壺做勻減速直線運(yùn)動的速度 時間圖象如圖所示 冰壺由A到E的位移與由D到E的位移之比為4 1 由于相似三角形的面積之比等于對應(yīng)邊長的平方之比 則tOE tOD 2 1 故tDE tOD t 即冰壺通過第四個矩形區(qū)域所用的時間為t t 答案t 解答勻變速直線運(yùn)動問題常用方法如下 1 2018 連云港模擬 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 答案C 3 如圖3所示 在成都天府大道某處安裝了一臺500萬像素的固定雷達(dá)測速儀 可以準(zhǔn)確抓拍超速車輛以及測量運(yùn)動車輛的加速度 一輛汽車正從A點(diǎn)迎面駛向測速儀B 若測速儀與汽車相距355m 此時測速儀發(fā)出超聲波 同時車由于緊急情況而急剎車 汽車運(yùn)動到C處與超聲波相遇 當(dāng)測速儀接受到發(fā)射回來的超聲波信號時 汽車恰好停止于D點(diǎn) 且此時汽車與測速儀相距335m 忽略測速儀安裝高度的影響 可簡化為圖4所示分析 已知超聲波速度為340m s 1 求汽車剎車過程中的加速度a 2 此路段有80km h的限速標(biāo)志 分析該汽車剎車時的行駛速度是否超速 答案 1 10m s2 2 不超速 自由落體運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動 1 應(yīng)用自由落體運(yùn)動規(guī)律解題時的兩點(diǎn)注意 1 可充分利用自由落體運(yùn)動初速度為零的特點(diǎn) 比例關(guān)系及推論等規(guī)律解題 2 物體由靜止開始的自由下落過程才是自由落體運(yùn)動 從中間截取的一段運(yùn)動過程不是自由落體運(yùn)動 而是豎直下拋運(yùn)動 應(yīng)該用初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動規(guī)律去解決問題 1 多選 一物體從離地面45m高處做自由落體運(yùn)動 g取10m s2 則下列說法正確的是 A 物體運(yùn)動3s后落地B 物體落地時的速度大小為30m sC 物體在落地前最后1s內(nèi)的位移為25mD 物體在整個下落過程中的平均速度為20m s 答案ABC 2 某校一課外活動小組自制一枚火箭 設(shè)火箭從地面發(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4s到達(dá)離地面40m高處時燃料恰好用完 若不計(jì)空氣阻力 取g 10m s2 求 1 燃料恰好用完時火箭的速度 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 解析設(shè)燃料用完時火箭的速度為v1 所用時間為t1 火箭的上升運(yùn)動分為兩個過程 第一個過程做勻加速直線運(yùn)動 第二個過程做豎直上拋運(yùn)動至最高點(diǎn) 所以火箭上升離地面的最大高度h h1 h2 40m 20m 60m 在運(yùn)動學(xué)問題的解題過程中 若多個物體所參與的運(yùn)動規(guī)律完全相同 可將多個物體的運(yùn)動轉(zhuǎn)換為一個物體的連續(xù)運(yùn)動 解答過程將變得簡單明了 多物體的勻變速直線運(yùn)動 1 取一根長2m左右的細(xì)線 5個鐵墊圈和一個金屬盤 在線端系上第一個墊圈 隔12cm再系一個 以后墊圈之間的距離分別是36cm 60cm 84cm 如圖5所示 站在椅子上 向上提起線的上端 讓線自由垂下 且第一個墊圈緊靠放在地上的金屬盤 松手后開始計(jì)時 若不計(jì)空氣阻力 則第2 3 4 5個墊圈 圖5 解析把多個鐵墊圈的運(yùn)動轉(zhuǎn)化為一個鐵墊圈的自由落體運(yùn)動 根據(jù)題意可知每兩個相鄰墊圈之間的距離差都為24cm 由 x aT2可知墊圈落到盤上的聲音時間間隔相等 選項(xiàng)A D錯誤 B正確 由v gt可知墊圈依次落到盤上的速率關(guān)系為1 2 3 4 選項(xiàng)C錯誤 答案B 2 2017 淮南模擬 如圖6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 6mB 2 4mC 3 2mD 4 0m 圖6 答案C 3 從斜面上某一位置每隔0 1s釋放一顆小球 在連續(xù)釋放幾顆后 對斜面上正在運(yùn)動著的小球拍下部分照片 如圖7所示 現(xiàn)測得AB 15cm BC 20cm 已知小球在斜面上做勻加速直線運(yùn)動 且加速度大小相同 求 1 小球的加速度大小 2 拍攝時B球的速度大小 3 D C兩球相距多遠(yuǎn) 4 A球上面正在運(yùn)動著的小球共有幾顆 圖7 則B球上面正在運(yùn)動著的小球共有三顆 A球上面正在運(yùn)動著的小球共有兩顆 3 由 x DC BC BC AB得DC BC BC AB 20cm 5cm 25cm 答案 1 5m s2 2 1 75m s 3 25cm 4 兩顆 形異質(zhì)同 類問題 比較思維能力的培養(yǎng) 什么是 形異質(zhì)同 和 形同質(zhì)異 題目做得多了 會遇到一類遵循的物理規(guī)律相同 但提供的物理情景新穎 信息陌生 物理過程獨(dú)特的問題 對這類問題同學(xué)們往往感覺難度大 無從下手 其實(shí)這類問題看似陌生 實(shí)則與我們平時練習(xí)的題目同根同源 只不過是命題人巧加 改頭換面 而已 這類問題我們稱之為形異質(zhì)同 另外 平時做題時還會遇到一類物理情景比較熟悉 物理過程似曾相識的問題 對于這類問題 又往往因?qū)忣}不嚴(yán) 慣性思維 不注意題中所給條件的細(xì)微區(qū)別 而解答失誤 這類問題我們稱之為形同質(zhì)異 下面列舉兩類勻變速直線運(yùn)動中的 形異質(zhì)同 問題 類型一水平剎車與沿粗糙斜面上滑1 一輛汽車在平直公路上做剎車實(shí)驗(yàn) t 0時刻起開始剎車 剎車過程的位移大小x與速度大小v的關(guān)系為x 10 0 1v2 m 下列分析正確的是 A 剎車過程汽車的加速度大小為0 2m s2B 剎車過程持續(xù)的時間為2sC t 0時刻汽車的速度大小為5m sD 剎車全過程的位移大小為5m 答案B 2 2017 南昌調(diào)研 多選 如圖8所示 木板與水平地面間的夾角 30 可視為質(zhì)點(diǎn)的一小木塊恰好能沿著木板勻速下滑 若讓該小木塊從木板的底端以初速度v0 10m s沿木板向上運(yùn)動 取g 10m s2 則以下結(jié)論正確的是 圖8 答案AD 1 汽車在水平路面上的剎車問題中 當(dāng)汽車速度為零后 汽車將停止運(yùn)動 2 物體沿粗糙斜面上滑至最高點(diǎn)后 若有mgsin mgcos 則物體的運(yùn)動規(guī)律與汽車在水平路面上的剎車問題類似 類型二豎直上拋運(yùn)動與沿光滑斜面上滑3 在某一高度以v0 20m s的初速度豎直上拋一個小球 不計(jì)空氣阻力 當(dāng)小球速度大小為10m s時 以下判斷正確的是 g取10m s2 A 小球在這段時間內(nèi)的平均速度大小一定為15m s 方向向上B 小球在這段時間內(nèi)的平均速度大小一定為5m s 方向向下C 小球在這段時間內(nèi)的平均速度大小一定為5m s 方向向上D 小球的位移大小一定是15m 答案D 4 多選 如圖9所示 在光滑足夠長的斜面上 有一物體以10m s的初速度沿斜面向上運(yùn)動 物體的加速度大小始終為5m s2 方向沿斜面向下 當(dāng)物體的位移大小為7 5m時 下列說法正確的是 圖9 解析當(dāng)物體的位置在出發(fā)點(diǎn)的上方時 即t2 4t 3 0 所以t1 3s或t2 1s由v v0 at得v 5m s當(dāng)物體的位置在出發(fā)點(diǎn)的下方時 答案ABC 豎直上拋運(yùn)動和物體沿光滑斜面上滑的運(yùn)動規(guī)律類似 物體均先勻減速運(yùn)動再反向勻加速運(yùn)動 且加速度大小和方向均相同