【志鴻優(yōu)化設計】（重慶專用）2014屆高考物理第一輪復習 （梳理自測 理解深化 鞏固提升）第一章直線運動第二節(jié)勻變速直線運動的基本規(guī)律教學案

《【志鴻優(yōu)化設計】（重慶專用）2014屆高考物理第一輪復習 （梳理自測 理解深化 鞏固提升）第一章直線運動第二節(jié)勻變速直線運動的基本規(guī)律教學案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《【志鴻優(yōu)化設計】（重慶專用）2014屆高考物理第一輪復習 （梳理自測 理解深化 鞏固提升）第一章直線運動第二節(jié)勻變速直線運動的基本規(guī)律教學案（8頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 第二節(jié)　勻變速直線運動的基本規(guī)律 一、勻變速直線運動 1．定義 在變速直線運動中，如果在任意兩段相等的時間內(nèi)________相等，這種運動就叫做勻變速直線運動。 2．特點 速度隨時間________，加速度保持不變，是直線運動。 3．分類和對比 分類 速度變化 加速度方向與 速度方向關系 加速度情況 勻加速直線運動 增大 同向 恒定 勻減速直線運動 減小 反向 二、勻變速直線運動的規(guī)律 1．三個基本公式 速度公式：v＝________。 位移公式：x＝__________。 位移速度關系式：__________。 2．兩個推論 (1

2、)做勻變速直線運動的物體在一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間初末時刻速度矢量和的____，還等于________的瞬時速度。 平均速度公式：＝________＝ (2)連續(xù)相等的相鄰時間間隔T內(nèi)的位移差相等。 即x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－x(n－1)＝______。 3．初速度為零的勻加速直線運動的特殊規(guī)律 (1)在1T末，2T末，3T末，…，nT末的瞬時速度之比為v1∶v2∶v3∶…∶vn＝________________。 (2)在1T內(nèi)，2T內(nèi)，3T內(nèi)，…，nT內(nèi)的位移之比為x1∶x2∶x3∶…∶xn＝________________。 (3)在第1個T內(nèi)，第2個T內(nèi)

3、，第3個T內(nèi)，…，第n個T內(nèi)的位移之比為xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN＝________________。 (4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為t1∶t2∶t3∶…∶tn＝____________________。 三、自由落體運動 1．定義 物體只在_________作用下從_________開始下落的運動叫做自由落體運動。 2．特點 自由落體運動是初速度為_________、加速度為_________的勻加速直線運動。 3．運動規(guī)律 v＝_________，h＝________，v2＝_________。 四、豎直上拋運動 1．定義 將物體以一定的初速度___

4、_____拋出，物體只在_________作用下的運動。 2．特點 上升過程是加速度為________的______直線運動；下落過程是________運動。 3．規(guī)律 (1)v＝v0－gt，h＝v0t－gt2。 (2)運動的對稱性：速度對稱即在上升和下降過程中，經(jīng)過同一位置時，物體的速度大小相等；時間對稱即在上升和下降過程中，經(jīng)過同一段路程，所經(jīng)歷的時間相等。 1．美國“華盛頓號”航空母艦上有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng)，已知“F—18大黃蜂”型戰(zhàn)斗機在跑道上加速時產(chǎn)生的加速度為4.5 m/s2，起飛速度為50 m/s，若該飛機滑行100 m時起飛，則彈射系統(tǒng)必須使飛機具有的初速度

5、為( ) A．30 m/s B．40 m/s C．20 m/s D．10 m/s 2．從某高處釋放一粒小石子，經(jīng)過1 s從同一地點再釋放另一粒小石子，則在它們落地之前，兩粒石子間的距離將( ) A．保持不變 B．不斷增大 C．不斷減小 D．有時增大，有時減小 3．(2012·浙江金華十校聯(lián)考)汽車遇緊急情況剎車，經(jīng)1.5 s停止，剎車距離為9 m。若汽車剎車過程做勻減速直線運動，則汽車停止前最后1 s的位移

6、是( ) A．4.5 m B．4 m C．3 m D．2 m 4．易錯題：“殲十”戰(zhàn)斗機是我國自行研制的新一代戰(zhàn)機，已成為我國空軍最可靠的藍天衛(wèi)士，大大提高了我國空軍捍衛(wèi)祖國領土的能力。在某次戰(zhàn)機巡航歸來降落地面時的速度為60 m/s，制動加速度為5 m/s2，則制動16 s后，飛機的制動位移是多少？ 一、勻變速直線運動的規(guī)律特點 1．基本公式中的v0、v、a、x都是矢量，在直線運動中，若規(guī)定正方向，它們都可用帶正、負號的代數(shù)值表示，把矢量運算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算。通常情況下取初速度方向為正方向，凡是與初速度同

7、向的物理量取正值，凡是與初速度v0反向的物理量取負值。 2．兩個基本公式含有五個物理量，可“知三求二”。 二、關于兩類勻減速直線運動的區(qū)別和解題技巧 自主探究12009年國務院頒布禁酒令中明確指出：嚴禁司機酒后駕車，違者將予以嚴懲。某交警在路口發(fā)現(xiàn)一輛汽車正以72 km/h的速度行駛，隨即招呼司機停車接受檢查。已知汽車剎車過程加速度的大小為5 m/s2，則從開始剎車經(jīng)過5 s，汽車通過的距離是多少？ 思考：汽車從開始剎車到停止所用時間是多少？ 自主探究2給滑塊一初速度v0使它沿光滑斜面向上做勻減速運動，加速度大小為，當滑塊速度大小減為時，所用時間可能是( ) A.

8、 B. C. D. 思考1：滑塊沿斜面向上過程中，速度為時所用時間是多少？ 思考2：滑塊從開始沿斜面向上到返回時速度變?yōu)闀r所用時間是多少？ 歸納要點 1．剎車類問題，即勻減速到速度為零后即停止運動，加速度a突變?yōu)榱?，求解時要注意確定其實際運動時間。如果問題涉及最后階段(到速度為零)的運動，可把這個階段看成反向、初速度為零、加速度不變的勻加速直線運動。 2．類豎直上拋運動問題，即勻減速到速度為零后再反向做勻加速運動，整個過程加速度不變，與豎直上拋運動類似。如沿足夠長的光滑斜面向上運動的物體，帶電粒子只在電場力作用下的勻減速運動等。

9、 命題研究一、勻變速直線運動規(guī)律的理解及應用 【題例1】為了測定一輛電動汽車的加速性能，研究人員駕駛汽車沿平直公路從標桿O處由靜止啟動，依次經(jīng)過A、B、C三處標桿，如圖所示。已知A、B間的距離為l1，B、C間的距離為l2。測得汽車通過AB段與BC段所用的時間均為t，將汽車的運動過程視為勻加速直線運動。求標桿O與標桿A的距離。 思路點撥：由于汽車從O點開始做勻加速運動，通過AB和BC兩段所用時間相同，根據(jù)位移公式和題意需引入加速度和速度等中間量，利用位移公式即可求解。此題也可利用Δx＝aT2求解。 解題要點： 規(guī)律總結 本題看似一道極常規(guī)的試題，卻隱藏著玄機，許多學生因沒有列出足

10、夠多的有效方程或者缺乏計算技巧而沒有解出最后結果，解法一中，由①、②式得出③、④，然后計算出A點的速度，計算方法極妙，然而學生很難想到這么巧妙的計算方法。解法二則回避了這一難點，更顯靈活。通過此例我們能夠受到啟發(fā)，即任何題目的考查都不是無目的的，善于揣摩命題人的考查意圖，就會給審題和選擇解題方法指明方向，從而避免走彎路，使解題更加方便快捷。 命題研究二、豎直上拋及自由落體運動的分析 【題例2】 一個氫氣球以4 m/s2的加速度由靜止從地面豎直上升，10 s末從氣球上掉下一重物，此重物最高可上升到距地面多高處？此重物從氫氣球中掉下后，經(jīng)多長時間落回到地面？(忽略空氣阻力，g取10 m/s2)

11、 思路點撥：求解此題應把握以下三點： (1)將重物的運動過程劃分為不同階段。 (2)明確重物在每一階段的運動性質(zhì)。 (3)選擇恰當?shù)墓浇忸}。 解題要點： 規(guī)律總結 豎直上拋運動是一種特殊的勻變速直線運動，解答這類問題時，要充分利用運動的對稱性，利用全程法或分段法列方程求解。 (1)分段法：可以把豎直上拋運動分成上升階段的勻減速運動和下降階段的自由落體運動處理，下降過程是上升過程的逆過程。 (2)整體法：從全過程來看，加速度方向始終與初速度的方向相反，所以也把豎直上拋運動看成是一個勻變速直線運動。 命題研究三、勻變速運動中重要推論的靈活應用 【題例3】 一輛小車做勻加速直

12、線運動，歷時5 s，已知前3 s的位移是12 m，后3 s的位移是18 m，則小車在這5 s內(nèi)的運動中( ) A．平均速度為6 m/s B．平均速度為5 m/s C．加速度為2 m/s2 D．加速度為0.67 m/s2 思路點撥：前3 s和后3 s時間交叉為1 s，不是相鄰相等時間間隔，故推論不能直接用，需另辟途徑。 解題要點： 規(guī)律總結 本部分公式推論多，但公式間有內(nèi)在聯(lián)系，在掌握基本公式的基礎上，用基本公式推導其他推論可加深記憶，再通過做一定量的題目去理解、達到靈活應用的程度。 命題研究四、多過程

13、問題 【題例4】“10米折返跑”的成績可以反映人的身體素質(zhì)。如圖所示，測定時，在平直跑道上，受試者以站立式起跑姿勢站在起點終點線前，當聽到“跑”的口令后，全力跑向正前方10米處的折返線，測試員同時開始計時。受試者到達折返線處時，用手觸摸折返線處的物體(如木箱)，再轉(zhuǎn)身跑向起點終點線，當胸部到達起點終點線時，測試員停表，所用時間即為“10米折返跑”的成績。設受試者起跑的加速度為4 m/s2，運動過程中的最大速度為4 m/s，快到達折返線處時需減速到零，減速的加速度為-8 m/s2，返回時達到最大速度后不需減速，保持最大速度沖線。求受試者“10米折返跑”的成績?yōu)槎嗌倜耄? 思路點撥：受試者從

14、起點到折返線可劃分為幾個運動過程？加速、勻速和減速所用時間分別是多少？從折返線開始到終點線有幾個運動過程？ 解題要點： 規(guī)律總結 解決多過程問題時，應首先對過程進行分析，弄清各過程所遵循的物理規(guī)律，找出各物理量之間的定量關系，找出各過程的臨界點是解決此類問題的關鍵。解題時往往要進行臨界條件分析或根據(jù)題意討論結果的實際意義，防止盲目利用公式解題而出現(xiàn)不必要的錯誤。 1．2012年6月1日，空降兵某部官兵使用新裝備從260米超低空跳傘成功。若跳傘空降兵在離地面224 m高處由靜止開始在豎直方向做自由落體運動。一段時間后，立即打開降落傘，以12.5 m/s2的平均加速度勻減速下降。為了空

15、降兵的安全，要求空降兵落地速度最大不得超過5 m/s(g取10 m/s2)。則( ) A．空降兵展開傘時離地面高度至少為125 m，相當于從2.5 m高處自由落下 B．空降兵展開傘時離地面高度至少為125 m，相當于從1.25 m高處自由落下 C．空降兵展開傘時離地面髙度至少為99 m，相當于從1.25 m高處自由落下 D．空降兵展開傘時離地面高度至少為99 m ，相當于從2.5 m高處自由落下 2．(2013·安徽示范高中聯(lián)考)動車把動力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上，使其既具有牽引動力，又可以載客。而動車組就是幾節(jié)自帶動力的車廂(動車) 加幾節(jié)不帶動力的車廂(也叫拖車)編成一組，

16、若動車組在勻加速運動過程中，通過第一個60 m所用時間是10 s，通過第 二個60 m所用時間是6 s，則( ) A．動車組的加速度為0.5 m/s2，接下來的6 s內(nèi)的位移為78 m B．動車組的加速度為1 m/s2，接下來的6 s內(nèi)的位移為78 m C．動車組的加速度為0.5 m/s2，接下來的6 s內(nèi)的位移為96 m D．動車組的加速度為1 m/s2，接下來的6 s內(nèi)的位移為96m 3．一物體做勻變速直線運動，某時刻速度的大小為4 m/s，1 s后速度大小變?yōu)?0 m/s，則關于這1 s內(nèi)物體的運動情況，下列說法錯誤的是( ) A．平均速度的大小可能是7 m/s

17、 B．位移的大小可能小于4 m C．速度變化量大小可能小于4 m/s D．加速度的大小可能小于10 m/s2 4．短跑名將博爾特在北京奧運會上獲得了100 m和200 m短跑項目的冠軍，他的成績分別是9.69 s和19.30 s。假定他在100 m比賽時從發(fā)令到起跑的反應時間是0.15 s，起跑后做勻加速運動，達到最大速率后做勻速運動。200 m比賽時，反應時間及起跑后加速階段的加速度和加速時間與100 m比賽時相同，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時最大速率的96%。求： (1)加速所用時間和達到的最大速率； (2)起跑后做勻加速運動的加速度。(結果保留

18、兩位小數(shù)) 參考答案 基礎梳理自測 知識梳理 一、1.速度變化 2．均勻變化 二、1.v0＋at　v0t＋at2　v2－v＝2ax 2．(1)一半　中間時刻　　(2)aT2 3．(1)1∶2∶3∶…∶n　(2)12∶22∶32∶…∶n2　(3)1∶3∶5∶…∶(2n－1) (4)1∶(－1)∶(－)∶…∶(－) 三、1.重力　靜止 2．零　g 3．gt　gt2　2gh 四、1.豎直向上　重力 2．g　勻減速　自由落體 基礎自測 1．B　解析：由v2－v＝2ax得：v＝v2－2ax 所以v0＝40 m/s。 2．B　解析：設第1粒石子運動的時間為t s，則第2

19、粒石子運動的時間為t－1 s，則經(jīng)過時間t s，兩粒石子間的距離為Δh＝gt2－g(t－1 s)2＝gt－g，可見，兩粒石子間的距離隨t的增大而增大，故B正確。 3．B　解析：汽車剎車反過來可以看做初速度為零的勻加速直線運動，由x＝at2，可得其加速度大小為a＝8 m/s2；汽車停止前最后1 s的位移是x＝at2＝4 m，選項B正確。 4．錯解：飛機制動后做勻減速直線運動，則： x＝v0t－at2＝60×16 m－×5×162 m＝320 m 正解：飛機制動時間為t＝＝12 s＜16 s，故制動后飛機做勻減速的時間為12 s，剩余的4 s內(nèi)已經(jīng)停止。 則：x＝＝360 m。 答案：

20、360 m 核心理解深化 【自主探究1】 答案：40 m 提示：本題的剎車過程是一個“陷阱”，即在5 s時是正在剎車還是已經(jīng)停車。若正在剎車，可用位移公式；若停車時間t＜5 s，則剎車過程的距離即為所求。 在汽車剎車的過程中，汽車做勻減速直線運動，但當汽車停止運動后，加速度就消失，故在題給的時間內(nèi)汽車是否一直做減速運動，還需要判定。設汽車由剎車開始至停止運動所用的時間為t0，選v0的方向為正方向。 v0＝72 km/h＝20 m/s，由vt＝v0＋at0，得： t0＝＝ s＝4 s。 可見，該汽車剎車后經(jīng)過4 s就已經(jīng)靜止，最后1 s是靜止的。 由x＝v0t＋at2知剎車后5

21、s內(nèi)通過的距離為： x＝v0t0＋at＝[20×4＋×(－5)×42] m＝40 m。 因為汽車最終靜止，也可以直接利用v－v＝2ax求出剎車距離，即 x＝＝m＝40 m。 【自主探究2】C 提示：當滑塊速度大小減為時，其方向可能與初速度方向相同，也可能與初速度方向相反，因此要考慮兩種情況，即v1＝或v2＝－，代入公式t＝得t1＝或t2＝，故C正確。 考向探究突破 【題例1】 答案： 解析：解法一：設汽車的加速度為a，到達A點的速度為vA，由運動學公式有： l1＝vAt＋at2① l1＋l2＝2vAt＋2at2② 聯(lián)立①②式得l2－l1＝at2③ 3l1－l2＝2vAt

22、④ 設O與A的距離為l，則有l(wèi)＝⑤ 聯(lián)立③④⑤得l＝。 解法二：充分利用通過AB段與BC段所用的時間相等這個條件。 根據(jù)位移差公式有Δx＝l2－l1＝at2① 由①式可得a＝② 再由B點是AC的時間中點，故B點的速度為AC段的平均速度，則有 vB＝③ 又vA＝vB－at④ 聯(lián)立②③④得 vA＝⑤ 設O與A的距離為l，②⑤聯(lián)立有 l＝＝＝。 【題例2】 答案：280 m　11.48 s 解析：向上加速階段： H1＝a1t＝×4×102 m＝200 m v1＝a1t1＝4×10 m/s＝40 m/s 豎直上拋上升階段：H2＝＝80 m t2＝＝4 s 自由下落

23、階段：H1＋H2＝gt 得：t3＝＝ s＝7.48 s。 所以，此重物距地面最大高度 Hmax＝H1＋H2＝280 m 重物從掉下到落地的總時間t＝t2＋t3＝11.48 s。 【題例3】 B　解析：畫出草圖，如圖所示，x1，x2，x3，x4，x5分別表示第1 s內(nèi)，第2 s內(nèi)，第3 s內(nèi)，第4 s內(nèi)，第5 s內(nèi)的位移。 前3 s內(nèi)的平均速度即1.5 s的瞬時速度v1.5＝＝4 m/s，后3 s內(nèi)的平均速度即3.5 s的瞬時速度v3.5＝＝6 m/s，故a＝＝ m/s2＝1 m/s2。5 s內(nèi)的平均速度亦即1.5 s與3.5 s之間的中間時刻的瞬時速度＝＝ m/s＝5 m/s。

24、 另解：(x3＋x4＋x5)－(x1＋x2＋x3)＝(x4＋x5)－(x1＋x2)＝6aT2，得，a＝1 m/s2，將(x1＋x2＋x3)＋(x3＋x4＋x5)＝30 m變形得： (x1＋x2＋x3＋x4＋x5)＋x3＝30 m， ×5 s＋×1 s＝30 m， ＝5 m/s(5 s內(nèi)的平均速度即為第3 s內(nèi)的平均速度)。 【題例4】 答案：6.25 s 解析：對受試者，由起點終點線向折返線運動的過程中，加速階段：t1＝＝1 s， x1＝vmaxt1＝2 m 減速階段：t3＝＝0.5 s，x3＝vmaxt3＝1 m 勻速階段：t2＝＝1.75 s 由折返線向起點終點線運動的

25、過程中 加速階段：t4＝＝1 s，x4＝vmaxt4＝2 m 勻速階段：t5＝＝2 s 受試者“10米折返跑”的成績?yōu)椋? t＝t1＋t2＋t3＋t4＋t5＝6.25 s。 演練鞏固提升 1．C　解析：設空降兵做自由落體運動的高度為h時速度為v，此時打開傘開始勻減速運動，落地時速度剛好為5 m/s，這種情況空降兵在空中運動時間最短，則有v2＝2gh，v－v2＝2a(H－h(huán))，解得h＝125 m，v＝50 m/s，為使空降兵安全著地，他展開傘時的高度至少為H－h(huán)＝224 m－125 m＝99 m，選項A、B錯誤；他以5 m/s的速度著地時，相當于從h′高處自由落下，由v＝2gh′，得h

26、′＝＝ m＝1.25 m，選項D錯誤，C正確。 2．A　解析：本題考查勻變速直線運動的規(guī)律。通過第一個60 m的平均速度為v1，可以代替中間時刻的瞬時速度，所以5 s末的速度v1＝x1/t1，解得v1＝6 m/s；通過第二個60 m的平均速度為v2，可以代替中間時刻的瞬時速度，所以13 s末的速度v2＝x2/t2，解得v2＝10 m/s。由v2＝v1＋at得a＝0.5 m/s2。由再接下來的6 s和前面的6 s是連續(xù)相等的時間，則有Δx＝aT2，即x－60 m＝aT2，解得x＝78 m。 3．C　解析：(1)若為勻加速，v0＝4 m/s，v＝10 m/s，則 ＝＝ m/s＝7 m/s，故

27、A對。 a＝＝ m/s2＝6 m/s2，故D對。 (2)若先減速再反向加速，v0＝4 m/s， v＝－10 m/s，則 ′＝＝ m/s＝－3 m/s，x＝′t＝－3 m，故B正確。 若為勻加速時Δv＝10 m/s－4 m/s＝6 m/s 先減速再加速時Δv′＝－10 m/s－4 m/s＝－14 m/s 故C不可能。 4．答案：(1)1.29 s　11.24 m/s　(2)8.71 m/s2 解析：(1)設加速所用時間為t(以s為單位)，勻速運動的速度為v(以 m/s為單位)，則有vt＋(9.69 s－0.15 s－t)v＝100 m① vt＋(19.30 s－0.15 s－t)×0.96v＝200 m② 由①②式得t＝1.29 s，v＝11.24 m/s。 (2)設加速度大小為a，則 a＝＝8.71 m/s2。 8