【优化方案】高考物理总复习 第一章第二节 匀变速直线运动的规律及应用课件 新人教版必修1.ppt

第二节匀变速直线运动的规律及应用 一 匀变速直线运动的规律1 三个基本公式 1 速度公式 2 位移公式 v v0 at v2 v 2ax 2 逐差公式 任意两个连续相等的时间间隔t内的位移之差为一恒量 即 x x2 x1 x3 x2 xn xn 1 可以推广到xm xn m n at2 3 初速度为零的匀加速直线运动的特殊规律 at2 1 1t末 2t末 3t末 瞬时速度之比为 v1 v2 v3 vn 2 1t内 2t内 3t内 位移之比为 x1 x2 x3 xn 1 2 3 n 1 22 32 n2 3 第一个t内 第二个t内 第三个t内 位移之比为 x x x xn 4 通过连续相等的位移所用时间之比为 t1 t2 t3 tn 1 3 5 2n 1 思考感悟在应用公式时 有哪些选择技巧 提示 在不涉及位移时 首选速度公式 不涉及时间时 首选速度位移公式 不涉及末速度时 首选位移公式 涉及等时间间隔时 首选逐差公式 二 自由落体和竖直上抛的运动规律1 自由落体运动规律 1 速度公式 v 2 位移公式 h 3 速度 位移关系式 v2 2 竖直上抛运动规律 gt 2gh 1 速度公式 v 2 位移公式 h 3 速度 位移关系式 2gh 4 上升的最大高度 h 5 上升到最大高度用时 t v0 gt v2 v 一 应用匀变速直线运动规律应注意的问题1 正负号的规定匀变速直线运动的基本公式均是矢量式 应用时要注意各物理量的符号 一般情况下 我们规定初速度的方向 为正方向 与初速度同向的物理量取正值 反向的物理量取负值 当v0 0时 一般以a的方向为正 2 匀减速直线运动物体先做匀减速直线运动 减速为零后又反向做匀加速直线运动 全程加速度不变 对这种情况可以直接应用匀变速直线运动公式 3 刹车类问题这类问题的特点是 物体开始做匀减速运动 当速度减为0时 加速度也变为0 物体保持静止 解决这类问题时 应首先判断在题中给定时间内物体是否已停止运动 即时应用1 一辆汽车以72km h的速度行驶 现因故紧急刹车并最终停止运动 已知汽车刹车过程加速度的大小为5m s2 则从开始刹车经过5s 汽车通过的距离是多少 解析 设汽车由刹车开始至停止运动所用的时间为t0 选v0的方向为正方向 v0 72km h 20m s 由v v0 at0 得 答案 40m 二 对竖直上抛运动的理解1 竖直上抛运动的特点 1 对称性 图1 2 1 如图1 2 1所示 一物体以初速度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 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 在解决问题时要注意这个特点 2 解答竖直上抛运动问题的两种方法 1 全程法 规定好正方向后 直接应用匀变速直线运动的基本规律列方程求解 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 即时应用2 2012 潍坊模拟 在某一高度以v0 20m s的初速度竖直上抛一个小球 不计空气阻力 当小球速度大小为10m s时 以下判断正确的是 g取10m s2 a 小球在这段时间内的平均速度大小可能为15m s 方向向上 b 小球在这段时间内的平均速度大小可能为5m s 方向向下c 小球在这段时间内的平均速度大小可能为5m s 方向向上d 小球的位移大小一定是15m答案 acd 三 匀变速直线运动问题的常见解题方法运动学问题的求解一般有多种方法 可从多种解法的对比中进一步明确解题的基本思路和方法 从而提高解题能力 即时应用3 2012 淮阴模拟 如图1 2 2所示 小球从竖直砖墙某位置静止释放 用频闪照相机在同一底片上多次曝光 得到了图中 图1 2 2 1 2 3 4 5 所示小球运动过程中每次曝光的位置 连续两次曝光的时间间隔均为t 每块砖的厚度为d 根据图中的信息 下列判断错误的是 a 位置 1 是小球的初始位置b 小球做匀加速直线运动 解析 选a 由题图可知相邻的相等时间间隔的位移差相等都为d b对 由 x at2 d可知c对 位置 3 是小球从位置 2 到位置 4 的中间时刻 汽车由静止出发做匀加速直线运动 用10s时间通过一座长140m的桥 过桥后速度是16m s 求 1 汽车刚开上桥头时速度的大小 2 桥头与出发点的距离 汽车自身长度忽略不计 思路点拨 汽车运动草图如下 图1 2 3 答案 1 12m s 2 180m 反思领悟 求解匀变速直线运动问题的一般解题步骤 1 首先确定研究对象 并判定物体的运动性质 2 分析物体的运动过程 要养成画运动草图的习惯 3 如果一个物体的运动包含几个阶段 就要分段分析 各段交接处的速度往往是联系各段的纽带 4 运用基本公式或推论等知识进行求解 子弹以水平初速度连续射穿三个并排着的完全相同的静止并固定的木块后速度恰好减为零 如图1 2 4所示 求它在每个木块前的速度之比及穿过每个木块所用的时间之比 图1 2 4 名师归纳 逆向过程处理 逆向思维法 是把运动过程的 末态 作为 初态 的反向研究问题的方法 如把物体的加速运动看成反向的减速运动 物体的减速运动看成反向的加速运动的处理 该方法一般用在末状态已知的情况 变式训练取一根长2m左右的细线 5个铁垫圈和一个金属盘 在线端系上第一个垫圈1 隔12cm再系一个垫圈2 以后垫圈之间的距离分别为36cm 60cm 84cm 如图1 2 5所示 图1 2 5 站在椅子上 向上提起线的上端 让线自由垂下 且第一个垫圈紧靠放在地上的金属盘上 松手后开始计时 若不计空气阻力 则第2 3 4 5个垫圈 a 落到盘上的时间间隔越来越大b 落到盘上的时间间隔相等 满分样板10分 2011年7月17日 在第14届国际泳联世锦赛跳水男子双人10米台决赛中 邱波 火亮以480 03分夺得冠军 如图1 2 6所示为他们跳水时的英姿 假设邱波从离水面10m高的平台上向上跃起 举双臂直体离开台面 此时其重心位于从手到脚全长的中点 跃起后重心升高0 45m达到最高点 落水时身体竖直 手先入水 在此过程中邱波水平方向的运动忽略不计 从离开跳台到手触水面 他