【与名师对话】高考物理总复习 第一章 第二讲 匀速直线运动 匀变速直线运动规律课件 新人教版必修1.ppt

对应学生用书p5 一 匀变速直线运动及其公式 1 匀速直线运动 1 从运动学来讲 物体沿一直线运动 如果在任意相等的时间内位移相等 那么物体的运动就是匀速直线运动 2 从受力角度讲 物体做匀速直线运动的条件是合力为零 3 从描述运动的物理量上看 物体做匀速直线运动时 加速度a为零 速度v恒定位移随时间的变化规律可用公式表示为x vt 2 匀变速直线运动 1 从运动学来讲 物体沿一直线运动 如果在相等的时间内速度的变化相等 物体的运动是匀变速直线运动 2 从受力角度讲 物体受的合外力恒定则物体做匀变速直线运动 3 对匀变直线运动 加速度恒定 问题探究1如何理解匀速直线运动 在相等的时间里位移相等 和匀变速直线运动 在相等的时间里速度的改变相等 中的 相等的时间里 提示 相等的时间里应理解为任意相等的时间里 上述公式的适用条件是匀变速直线运动 希望同学们对上述规律逐一推导 弄清来龙去脉 防止死记公式 乱套公式 4 自由落体运动 1 定义 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 2 实质 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动 3 自由落体加速度又叫重力加速度 大小 g 9 8 m s2 方向 竖直向下 初速度为零的匀变速直线运动的规律和推论同样适用于自由落体运动 5 竖直上抛运动 1 运动特点 上升阶段 做匀减速直线运动 加速度为g 下降阶段 做匀加速直线运动 加速度为g 在最高点 速度v 0 加速度a g 1 物体上升到最高点时速度虽为零 但并不处于平衡状态 2 由于竖直上抛运动的上升和下降阶段加速度相同 故可对全程直接应用匀变速直线运动的基本公式 但要注意各物理量的方向 对应学生用书p5 要点一应用匀变速运动规律解决问题应注意1 公式中各量正负号的确定x a v0 v均为矢量 在应用公式时 一般以初速度方向为正方向 凡是与v0方向相同的x a v均为正值 反之为负值 当v0 0时 一般以a的方向为正方向 2 两类特殊的运动问题 1 刹车类问题做匀减速运动到速度为零时 即停止运动 其加速度a也突然消失 求解此类问题时应先确定物体实际运动的时间 注意题目中所给的时间与实际运动时间的关系 对末速度为零的匀减速运动也可以按其逆过程即初速度为零的匀加速运动处理 切忌乱套公式 2 双向可逆类的运动例如 一个小球沿光滑斜面以一定初速度v0向上运动 到达最高点后就会以原加速度匀加速下滑 整个过程加速度的大小 方向不变 所以该运动也是匀变速直线运动 因此求解时可对全过程列方程 但必须注意在不同阶段v x a等矢量的正负号 2011 正定月考 一物体在与初速度方向相反的恒力作用下做匀减速直线运动 v0 20m s 加速度大小为a 5m s2 求 1 物体经多少秒后回到出发点 2 由开始运动算起 求6s末物体的速度 答案 1 8s 2 10m s 方向与初速度方向相反 要点二对竖直上抛运动的理解1 处理方法 1 全程法将竖直上抛运动视为竖直向上的加速度为g的匀减速直线运动 2 分阶段法将全程分为两个阶段 即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段 2 竖直上抛运动的重要特性 1 对称性如图所示 物体以初速度v0竖直上抛 a b为途中的任意两点 c为最高点 则 时间对称性物体上升过程中从a c所用时间tac和下降过程中从c a所用时间tca相等 同理tab tba 速度对称性物体上升过程经过a点的速度与下降过程经过a点的速度大小相等 方向相反 能量对称性物体从a b和从b a重力势能变化量的大小相等 均等于mghab 2 多解性当物体经过抛出点上方某个位置时 可能处于上升阶段 也可能处于下降阶段 造成双解 某人站在高楼的平台边缘处 以v0 20m s的初速度竖直向上抛出一石块 求抛出后 石块经过距抛出点15m处所需的时间 不计空气阻力 g取10m s2 6 图象法应用v t图象 可把较复杂的问题转变为较为简单的数学问题解决 尤其是用图象定性分析 可避开繁杂的计算 快速找出答案 7 巧用推论 x xn 1 xn at2解题匀变速直线运动中 在连续相等的时间t内的位移之差为一恒量 即xn 1 xn at2 对一般的匀变速直线运动问题 若出现连续相等的时间间隔问题 应优先考虑用 x at2求解 物体以一定的初速度冲上固定的光滑的斜面 到达斜面最高点c时速度恰为零 如右图所示 已知物体第一次运动到斜面长度3 4处的b点时 所用时间为t 求物体从b滑到c所用的时间 提示 可用逆向思维法 比例法 中间时刻速度法 图象法 答案 t 对应学生用书p6 题型一匀变速运动公式的灵活选用 1 如何合理地选取运动学公式解题 注意公式中涉及的物理量及题目中的已知量之间的对应关系 根据题目的已知条件中缺少的量去找不涉及该量的公式 若题目中涉及不同的运动过程 则应重点寻找各段运动的速度 位移 时间等方面的关系 利用匀变速直线运动的四个推论往往能使解题过程简化 对于缺少的物理量 可以先消去 实际解题过程中往往可消去 2 解题的基本思路 审题 画出草图 判断运动性质 选取正方向 或建立坐标轴 选用公式列方程 求解方程 必要时对结果进行讨论 例1 14分 2011 丹阳月考 为了测定一辆电动汽车的加速性能 研究人员驾驶汽车沿平直公路从标杆o处由静止启动 依次经过a b c三处标杆 如图所示 已知ab间的距离为l1 bc间的距离为l2 测得汽车通过ab段与bc段所用的时间均为t 将汽车的运动过程视为匀加速行驶 求标杆o与标杆a的距离 思路诱导 本题的意图是考查匀变速直线运动的基本规律 解题的思路可以瞄准三个基本公式 设出未知量 如加速度 在a点的速度等 然后就各阶段分别列式求解 如果在审题过程中能够审出 汽车通过ab段与bc段所用的时间均为t 这一条件 也可以利用匀变速直线运动的推论快速求解 本题看似一道极常规的试题 却隐含着玄机 许多考生因没有列出足够多的有效方程或者缺乏计算技巧而没有解出最后结果 在解法一中 由 式得出 然后计算出a点的速度 计算方法极妙 然而在考试有限的时间内考生很难想到这么巧妙的计算方法 解法二则回避了这一难点 更显灵活 通过此例我们能够受到启发 即任何题目的考查都不是无目的的 善于揣摩命题人的考查意图 就会给审题和选择解题方法指明方向 从而避免走弯路 使解题更加方便快捷 2011 抚顺模拟 一个做匀加速直线运动的物体 先后经过a b两点时的速度分别是v和7v a b间的距离为x 经过ab段的时间是t 则下列判断正确的是 a 经过ab段位移中点的速度是4vb 经过ab段中间时刻的速度是4vc 前t 2时间通过的位移比后t 2时间通过的位移小3vt 2d 前x 2位移所需时间是后x 2位移所需时间的6 5倍 答案 bc 题型二多过程问题分析解决多过程问题时 应首先进行过程分析 弄清各过程所遵循的物理规律 找出各物理量之间的定量关系 找出各过程的衔接点是解决此类问题的关键 解题时往往要进行临界条件分析或根据题意讨论结果的实际意义 防止盲目利用公式解题而出现不必要的错误 例2 9分 2011 课标全国高考 甲 乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动 加速度方向一直不变 在第一段时间间隔内 两辆汽车的加速度大小不变 汽车乙的加速度大小是甲的两倍 在接下来的相同时间间隔内 汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍 汽车乙的加速度大小减小为原来的一半 求甲 乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比 思路诱导 本题是一个多过程问题 正确分析物体的不同运动过程及各过程间的联系是解题的关键 在第一阶段乙的加速度是甲的两倍 在第二阶段甲的加速度是乙的两倍 2011 六安调研 为了使航天员能适应在失重环境下的工作和生活 国家航天局组织对航天员进行失重训练时需要创造出一种失重环境 航天员乘坐在总质量m 5 104kg的训练飞机上 飞机以200m s的速度沿30 倾角匀速爬升到7000m高空时向上拉起 沿竖直方向以v0 200m s的初速度向上做匀减速直线运动 匀减速的加速度大小为g 当飞机到最高点后立即掉头向下 沿竖直方向以加速度g做加速运动 在这段时间内创造出完全失重的环境 当飞机离地2000m高时 为了安全必须拉起 之后又可一次次重复为航天员提供失重训练 若飞机飞行时所受的空气阻力f kv k 900n s m 每次飞机速度达到350m s后必须终止失重训练 否则飞机可能失控 求 整个运动空间重力加速度g的大小均为10m s2 1 飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间 2 飞机从最高点下降到离地4500m时飞机发动机的推力 答案 1 55s 2 2 7 105n 对应学生用书p8 易错点1 死套公式引起失分汽车以10m s的速度行驶5min后突然刹车 如刹车过程是做匀变速运动 加速度大小为5m s2 则刹车后3s内汽车所走的距离是多少 易错分析 出现错误有两个原因 一是对刹车的物理过程不清楚 当速度减为零时 车与地面无相对运动 滑动摩擦力变为零 二是对位移公式的物理意义理解不深刻 位移s对应时间t 这段时间内a必须存在 而当a不存在时 求出的位移则无意义 由于第一点的不理解以致认为a永远存在 由于第二点的不理解以致没有思考a什么时候不存在 如图所示 以8m s匀速行驶的汽车即将通过路口 绿灯还有2s将熄灭 此时汽车距离停车线18m 该车加速时最大加速度大小为2m s2 减速时最大加速度大小为5m s2 此路段允许行驶的最大速度为12 5m s 下列说法中正确的有 a 如果立即做匀加速运动 在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线b 如果立即做匀加速运动 在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 c 如果立即做匀减速运动 在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线d 如果距停车线5m处减速 汽车能停在停车线处 答案 ac 易错点2 考虑问题不全面引起失分物体做匀变速直线运动 t 0时 速度大小为12m s 方向向东 当t 2s时 速度大小为8m s 方向仍然向东 若速度大小变为2m s 则t可能等于 a 3sb 5sc 7sd 9s 易错分析 对速度方向考虑不全易漏选c 答案 bc 对应学生用书p8 1 2011 金陵中学模拟 伽利略在研究自由落体运动时 做了如下的实验 他让一个铜球从阻力很小 可忽略不计 的斜面上由静止开始滚下 并且做了上百次 假设某次实验伽利略是这样做的 在斜面上任取三个位置a b c 让小球分别由a b c滚下 如图所示 设a b c与斜面底端的距离分别为s1 s2 s3 小球由a b c运动到斜面底端的时间分别为t1 t2 t3 小球由a b c运动到斜面底端时的速度分别为v1 v2 v3 则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下的运动是匀变速直线运动的是 答案 d 2 2011 庆阳模拟 汽车刹车后开始做匀减速直线运动 第1秒内和第2秒内的位移分别为3m和2m 那么从2秒末开始 汽车还能继续向前滑行的最大距离是 a 1 5mb 1 25mc 1 125md 1m 答案 c 3 2012 福建六校联考 一位同学在某星球上完成自由落体运动实验 让一个质量为2kg的小球