2019年高考物理一輪復習 第02講 勻變速直線運動（講）.doc

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第一章 直線運動1直線運動的有關(guān)概念、規(guī)律是本章的重點，勻變速直線運動規(guī)律的應用及vt圖象是本章的難點。2注意本章內(nèi)容與生活實例的結(jié)合，通過對這些實例的分析、物理情境的構(gòu)建、物理過程的認識，建立起物理模型，再運用相應的規(guī)律處理實際問題。3本章規(guī)律較多，同一試題往往可以從不同角度分析，得到正確答案，多練習一題多解，對熟練運用公式有很大幫助。第02講 勻變速直線運動1.掌握勻變速直線運動的速度公式、位移公式及速度位移公式，并能熟練應用.2.掌握并能應用勻變速直線運動的幾個推論：平均速度公式、xaT2及初速度為零的勻加速直線運動的比例關(guān)系式一、勻變速直線運動的規(guī)律1 變速直線運動(1)定義：沿著一條直線運動，且加速度不變的運動(2)分類勻加速直線運動，a與v0方向同向勻減速直線運動，a與v0方向反向2 變速直線運動的規(guī)律(1)速度公式：vv0at.(2)位移公式：xv0tat2.(3)位移速度關(guān)系式：v2v2ax.二、勻變速直線運動的推論1 變速直線運動的兩個重要推論(1)物體在一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度，還等于初、末時刻速度矢量和的一半，即：.(2)任意兩個連續(xù)相等的時間間隔T內(nèi)的位移之差為一恒量，即：xx2x1x3x2xnxn1aT2.2 速度為零的勻變速直線運動的四個重要推論(1)1T末、2T末、3T末、瞬時速度的比為：v1v2v3vn123n(2)1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)位移的比為：x1x2x3xn122232n2(3)第一個T內(nèi)、第二個T內(nèi)、第三個T內(nèi)位移的比為：xxxxn135(2n1)(4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間的比為：t1t2t3tn1(1)()()三、自由落體運動和豎直上拋運動1 由落體運動(1)條件：物體只受重力，從靜止開始下落(2)運動性質(zhì)：初速度v00，加速度為重力加速度g的勻加速直線運動(3)基本規(guī)律速度公式：vgt.位移公式：hgt2.速度位移關(guān)系式：v22gh.2 直上拋運動(1)運動特點：加速度為g，上升階段做勻減速直線運動，下降階段做自由落體運動(2)基本規(guī)律速度公式：vv0gt.位移公式：hv0tgt2.速度位移關(guān)系式：v2v2gh.上升的最大高度：.上升到最高點所用時間：.考點一勻變速直線運動規(guī)律的應用重點歸納1 速度時間公式vv0at、位移時間公式、位移速度公式v2v2ax，是勻變速直線運動的三個基本公式，是解決勻變速直線運動的基石2 三個公式中的物理量x、a、v0、v均為矢量(三個公式稱為矢量式)，在應用時，一般以初速度方向為正方向，凡是與v0方向相同的x、a、v均為正值，反之為負值當v00時，一般以a的方向為正方向這樣就可將矢量運算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算，使問題簡化3 如果一個物體的運動包含幾個階段，就要分段分析，各段交接處的速度往往是聯(lián)系各段的紐帶典型案例一個做勻加速直線運動的物體先后經(jīng)過AB兩點的速度分別為v1和v2，則下列結(jié)論中不正確的有（）A. 物體經(jīng)過AB位移中點的速度大小為B. 物體經(jīng)過AB位移中點的速度大小為C. 物體通過AB這段位移的平均速度為D. 物體通過AB這段位移所用的中間時刻的速度為【答案】 A點睛：根據(jù)勻變速直線運動的平均速度推論求出AB段平均速度以及中間時刻的瞬時速度根據(jù)速度位移公式，聯(lián)立方程組求出中點位置的瞬時速度針對練習1如圖所示，一滑塊以5m/s的速度從固定斜面底端O點沖上斜面，經(jīng)時間t1到達A點時的速度為3m/s，再經(jīng)時間t2到達B點時的速度為0，下列說法正確的是( )A. O、A間的距離與A、B間的距離之比為5:3B. O、A間的距離與A、B間的距離之比為3:5C. t1與t2之比為2:3D. t1與t2之比為3:2【答案】 C【解析】設加速度為a，則：；解得，選項AB錯誤；; ，則 ，選項C正確，D錯誤；故選C.針對練習2一質(zhì)量為m=2kg的小球沿傾角為=30的足夠長的斜面由靜止開始勻加速滾下，途中依次經(jīng)過A、B、C 三點已知AB=BC=12m，由A到B和B到C經(jīng)歷的時間分別為=4s，=2s，則下列說法正確的是(g=10m/s)A. 小球的加速度大小為4m/sB. 小球經(jīng)過B點重力的瞬時功率為100WC. A點與出發(fā)點的距離為0.5mD. 小球由靜止到C點過程中重力的平均功率為70W【答案】 C故選：C考點二解決勻變速直線運動的常用方法重點歸納1 一般公式法一般公式法指速度公式、位移公式及推論三式它們均是矢量式，使用時要注意方向性2 平均速度法定義式對任何性質(zhì)的運動都適用，而只適用于勻變速直線運動3 比例法對于初速度為零的勻加速直線運動與末速度為零的勻減速直線運動，可利用初速度為零的勻加速直線運動的重要特征的比例關(guān)系，用比例法求解4 逆向思維法如勻減速直線運動可視為反方向的勻加速直線運動5 推論法利用xaT2：其推廣式xmxn(mn)aT2，對于紙帶類問題用這種方法尤為快捷6 圖象法利用vt圖可以求出某段時間內(nèi)位移的大小；追及問題；用xt圖象可求出任意時間內(nèi)的平均速度等典型案例一輛汽車從靜止開始做勻加速直線運動，已知在運動過程的某2s內(nèi)經(jīng)過相距27m的A 、B兩點，汽車經(jīng)過B點時的速度為15m/ s 求：（1） 汽車經(jīng)過A 點時的速度？（2） 汽車的加速度？（3） A 點與出發(fā)點間的距離？（4） 汽車從出發(fā)點到A 點的平均速度？【答案】 （1）12m/s （2）a= 1.5m/s2 （3）48m（4）6m/s【解析】（1）根據(jù)平均速度的推論有： ，點睛：解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運動的運動學公式和推論，并能靈活運用，有時運用推論求解會使問題更加簡捷。針對練習1飛機著陸后做勻變速直線運動，10s內(nèi)前進了450m，此時速度減為著陸時速度的一半，試求：（1）飛機著陸時的速度；（2）飛機著陸后30s距著陸點多遠?！敬鸢浮?（1）（2）則飛機著陸后距著陸點的距離： ，即飛機著陸后時距著陸點。點睛：本題考查了勻變速直線運動中平均速度公式和運動公式的應用，要注意最后一問要先判斷出飛機停止的時間，本題也可以用速度和位移關(guān)系的公式來進行求解。針對練習2汽車剎車后開始做勻減速運動，第內(nèi)和第內(nèi)的位移分別為和，那么從末開始，汽車還能繼續(xù)向前滑行的最大距離是（ ）A. B. C. D. 【答案】 C【解析】汽車做勻變速直線運動，可根據(jù)，代入數(shù)據(jù)可得加速度大小為1m/s2，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度知t=1.5s時瞬時速度：，t=2s時瞬時速度為：，故后滑行距離為：，故C正確，ABD錯誤.考點三自由落體運動和豎直上拋運動重點歸納1自由落體運動實質(zhì)：初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動2 豎直上拋運動的研究方法豎直上拋運動的實質(zhì)是加速度恒為g的勻變速運動，處理時可采用兩種方法：(1)分段法：將全程分為兩個階段，即上升過程的勻減速階段和下降過程的自由落體階段(2)全程法：將全過程視為初速度為v0、加速度為ag的勻變速直線運動，必須注意物理量的矢量性習慣上取v0的方向為正方向，則v0時，物體正在上升；v0時，物體在拋出點上方；h0時，物體在拋出點下方3. 豎直上拋運動的對稱性如圖所示，物體以初速度v0豎直上拋，A、B為途中的任意兩點，C為最高點，則(1)時間對稱性：物體上升過程中從AC所用時間tAC和下降過程中從CA所用時間tCA相等，同理tABtBA.(2)速度對稱性：物體上升過程經(jīng)過A點與下降過程經(jīng)過A點的速度大小相等 (3)能量的對稱性：物體從AB和從BA重力勢能變化量的大小相等，均等于mghAB.典型案例如圖所示，A、B兩個小球在同一高度處緊挨在一起，兩球用長為L=1m的輕繩連接，由靜止釋放A球，0.2s后再釋放B球，當A球剛好要落地時，輕繩剛好要拉直，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2求：（1）A球下落的時間和兩球開始時離地面的高度；（2）若開始時給A球一個豎直向下的初速度，同時由靜止釋放B球，結(jié)果還是在當A球剛好要落地時，輕繩剛好要拉直，則A球拋出的初速度多大？【答案】 （1）0.6s 1.8m（2）25m/s【解析】（1）設，從A球開始運動到剛好要落地的時間為，則A球下落的高度為： B球下落的高度為： 有題意可知： 解得： ， ；因此A球拋出時的初速度： 。點睛：本題主要考查了物體做自由落體運動的位移時間公式，明確兩物體間的位移關(guān)系即可判斷。針對練習1在離地面足夠高的地方以20m/s的初速度豎直上拋一小球，不計空氣阻力，經(jīng)過一段時間后，小球速度大小變?yōu)?0m/s。此時（ ）A. 小球的位移方向一定向上 B. 小球的位移方向一定向下C. 小球的速度方向一定向上 D. 小球的速度方向一定向下【答案】 A【解析】根據(jù)對稱性可知，小球返回拋出點時速度是20m/s，所以小球速度大小變?yōu)?0m/s的位置一定在拋出點的上方，位移方向一定向上，故A正確，B錯誤。豎直上拋運動是一種往復運動，上升和下降經(jīng)過同一點位移相同，則小球的速度可能向上，也可能向下，故CD錯誤。故選A。點睛：要知道豎直上拋運動可以分成上升和下降兩個過程分段研究，兩個過程有對稱性也可以看成一種有往復的勻減速直線運動進行處理針對練習2屋檐每隔相同時間滴下一滴水，當?shù)?滴正欲滴下時，第1滴剛好落到地面，而第3滴與第2滴分別位于高1 m的窗子的上、下沿，如圖所示，不計空氣阻力。求此屋檐離地面的高度及滴水的時間間隔。（g取10 m/s2）【答案】 3.2 m 0.2 s【解析】設滴水的時間間隔為T，知窗子的高度等于自由下落3T內(nèi)的位移減去2T內(nèi)的位移根據(jù)自由落體運動的位移時間公式求出滴水的時間間隔；通過滴水的時間間隔，可以知道一滴水下落到地面的時間，屋檐離地面的高度為點睛：本題考查了自由落體運動，結(jié)合初速度為零可以求解本題待求量。