创新设计2018版高考物理大一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动基次2匀变速直线运动的规律及应用课件

1、基础课基础课2匀变速直线运动的规律及应用匀变速直线运动的规律及应用知识点一、匀变速直线运动的规律知识点一、匀变速直线运动的规律1匀变速直线运动匀变速直线运动加速度加速度相同相同相反相反v0atv0tat2v2v2axxaT2(mn)2初速度为零的匀变速直线运动的四个重要推论初速度为零的匀变速直线运动的四个重要推论(1)1T末、末、2T末、末、3T末末瞬时速度的比为：瞬时速度的比为：v1v2v3vn_。(2)1T内、内、2T内、内、3T内内位移的比为：位移的比为：x1x2x3xn_。(3)第一个第一个T内、第二个内、第二个T内、第三个内、第三个T内内位移的比为：位移的比为：xxxxN_。(4)从

2、静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为：从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为：123n122232n2135(2N1)知识点二、自由落体运动和竖直上抛运动知识点二、自由落体运动和竖直上抛运动自由落体运动运动条件(1)物体只受_作用(2)由_开始下落运动性质初速度为零的_直线运动运动规律(1)速度公式：_(2)位移公式：_(3)速度位移公式：_重力重力静止静止匀加速匀加速vgtv22ghv0gt2gh思考判断思考判断(1)做匀变速直线运动的物体的速度均匀变化。做匀变速直线运动的物体的速度均匀变化。()(2)一物体做匀变速直线运动，某时刻速度为一物体做匀变速直线运动，某时刻速度为6 m/s

3、，1 s后速度为反后速度为反向向10 m/s，加速度的大小一定为，加速度的大小一定为4 m/s2。()(3)一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体，它在第一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体，它在第1 s 末，第末，第2 s末，第末，第3 s末的瞬时速度之比为末的瞬时速度之比为135。()(4)某物体从静止开始做匀加速直线运动，速度由某物体从静止开始做匀加速直线运动，速度由0到到v运动距离是运动距离是由由v到到2v运动距离的运动距离的2倍。倍。()(5)对任意直线运动，其中间时刻的瞬时速度一定等于其平均速度。对任意直线运动，其中间时刻的瞬时速度一定等于其平均速度。() (6)不计空气阻力，物

4、体从某高度由静止下落，任意两个连续相等不计空气阻力，物体从某高度由静止下落，任意两个连续相等的时间间隔的时间间隔T内的位移之差恒定。内的位移之差恒定。()答案答案(1)(2)(3)(4)(5) (6)匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用1运动学公式中正、负号的规定运动学公式中正、负号的规定(1)除时间除时间t外，外，x、v0、v、a均为矢量，所以需要确定正方向，均为矢量，所以需要确定正方向，一般以一般以v0的方向为正方向。与初速度同向的物理量取正值，反的方向为正方向。与初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取负值，当向的物理量取负值，当v00时，一般以加速度时，一般以加速度a的方向

5、为正方的方向为正方向。向。(2)五个物理量五个物理量t、v0、v、a、x必须针对同一过程。必须针对同一过程。2解题的基本思路解题的基本思路【典例】【典例】如图如图1所示，是冰壶以速度所示，是冰壶以速度v垂直进入四个宽为垂直进入四个宽为l的矩的矩形区域沿虚线做匀减速直线运动，且刚要离开第四个矩形区形区域沿虚线做匀减速直线运动，且刚要离开第四个矩形区域的域的E点时速度恰好为零，冰壶通过前三个矩形的时间为点时速度恰好为零，冰壶通过前三个矩形的时间为t，试通过所学知识分析并计算冰壶通过第四个矩形所用的时间试通过所学知识分析并计算冰壶通过第四个矩形所用的时间是多少？是多少？(可选用多种方法可选用多种方法

6、)图图1解法三图象法解法三图象法冰壶做匀减速直线运动的速度冰壶做匀减速直线运动的速度时间图象如图所示，冰壶由时间图象如图所示，冰壶由A到到E的位移与由的位移与由D到到E的位移之比为的位移之比为41，由于相似三角形的面，由于相似三角形的面积之比等于对应边长的平方之比，则积之比等于对应边长的平方之比，则tOEtOD21，故，故tDEtODt，即冰壶通过第四个矩形所用的时间为，即冰壶通过第四个矩形所用的时间为tt。答案答案t解决匀变速直线运动问题常用的解决匀变速直线运动问题常用的“六法六法”方法技巧方法技巧1基本公式法基本公式法空军特级飞行员李峰驾驶歼十战机执行战术机空军特级飞行员李峰驾驶歼十战机执

7、行战术机动任务，在距机场动任务，在距机场54 km、离地、离地1 750 m高度时飞机发动机停高度时飞机发动机停车失去动力。在地面指挥员的果断引领下，安全迫降机场，车失去动力。在地面指挥员的果断引领下，安全迫降机场，成为成功处置国产单发新型战机空中发动机停车故障、安全成为成功处置国产单发新型战机空中发动机停车故障、安全返航第一人。若飞机着陆后以大小为返航第一人。若飞机着陆后以大小为6 m/s2的加速度做匀减的加速度做匀减速直线运动，若其着陆速度为速直线运动，若其着陆速度为60 m/s，则它着陆后，则它着陆后12 s内滑行内滑行的距离是的距离是()A288 m B300 m C150 m D14

8、4m答案答案B2推论法推论法如图如图2所示，物体自所示，物体自O点由静止开始做匀加速直线运点由静止开始做匀加速直线运动，途经动，途经A、B、C三点，其中三点，其中A、B之间的距离之间的距离l12 m，B、C之间的距离之间的距离l23 m。若物体通过。若物体通过l1、l2这两段位移的时间相这两段位移的时间相等，则等，则O、A之间的距离之间的距离l等于等于()图图2答案答案C3平均速度法平均速度法(2017武汉联考武汉联考)某款小轿车对紧急制动性能的某款小轿车对紧急制动性能的设计要求是：以设计要求是：以20 m/s的速度行驶时，急刹车距离不得超过的速度行驶时，急刹车距离不得超过25 m。在一次紧急

9、制动性能测试中，该款小轿车以某一速度。在一次紧急制动性能测试中，该款小轿车以某一速度匀速行驶时实行紧急制动，测得制动时间为匀速行驶时实行紧急制动，测得制动时间为1.5 s，轿车在制，轿车在制动的最初动的最初1 s内的位移为内的位移为8.2 m，试根据测试结果进行计算来判，试根据测试结果进行计算来判断这辆轿车的紧急制动性能是否符合设计要求。断这辆轿车的紧急制动性能是否符合设计要求。答案答案这辆轿车的紧急制动性能符合设计要求这辆轿车的紧急制动性能符合设计要求两类特殊的匀减速直线运动两类特殊的匀减速直线运动刹车类运动和双向可逆类运动刹车类运动和双向可逆类运动刹车类问题指匀减速到速度为零后即停止运动，

10、加速度a突然消失，求解时要注意确定其实际运动时间双向可逆类如沿光滑斜面上滑的小球，到最高点后仍能以原加速度匀加速下滑，全过程加速度大小、方向均不变，故求解时可对全过程列式，但必须注意x、v、a等矢量的正负号及物理意义1刹车类问题刹车类问题(2017山西四校联考山西四校联考)以以36 km/h的速度沿平直的速度沿平直公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为公路行驶的汽车，遇障碍物刹车后获得大小为a4 m/s2的加的加速度，刹车后第速度，刹车后第3 s内，汽车走过的路程为内，汽车走过的路程为()A12.5 m B2 m C10 m D0.5 m答案答案D2双向可逆类双向可逆类(多选多选)在光滑足够

11、长的斜面上，有一物体以在光滑足够长的斜面上，有一物体以10 m/s的初速度沿斜面向上运动，物体的加速度大小始终为的初速度沿斜面向上运动，物体的加速度大小始终为5 m/s2，方向沿斜面向下，当物体的位移大小为，方向沿斜面向下，当物体的位移大小为7.5 m时，下列时，下列说法正确的是说法正确的是()图图3答案答案ABC方法技巧方法技巧自由落体运动和竖直上抛运动自由落体运动和竖直上抛运动1自由落体运动的处理方法自由落体运动的处理方法自由落体运动是自由落体运动是v00，ag的匀变速直线运动，所以匀变速的匀变速直线运动，所以匀变速直线运动的所有公式和推论方法全部适用。直线运动的所有公式和推论方法全部适用

12、。2竖直上抛运动的两种处理方法竖直上抛运动的两种处理方法(1)分段法：分为上升过程和下落过程。分段法：分为上升过程和下落过程。(2)全程法：将全过程视为初速度为全程法：将全过程视为初速度为v0，加速度为，加速度为ag的匀的匀变速直线运动。变速直线运动。3竖直上抛运动的特点竖直上抛运动的特点(1)对称性对称性如图如图4所示，物体以初速度所示，物体以初速度v0竖直上抛，竖直上抛，A、B为为途中的任意两点，途中的任意两点，C为最高点，则为最高点，则时间的对称性时间的对称性物体上升过程中从物体上升过程中从AC所用时间所用时间tAC和下降过程和下降过程中从中从CA所用时间所用时间tCA相等，同理相等，同

13、理tABtBA。速度的对称性速度的对称性物体上升过程经过物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等。点的速度大小相等。图图4能量的对称性能量的对称性物体从物体从AB和从和从BA重力势能变化量的大小相等，均等于重力势能变化量的大小相等，均等于mghAB。(2)多解性多解性当物体经过抛出点上方某个位置当物体经过抛出点上方某个位置(最高点除外最高点除外)时，可能处于上时，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。意这个特点。1自由落体运动自由落体运动(多选多选)一物体从离地面

14、一物体从离地面45 m高处做自由落体高处做自由落体运动运动(g取取10 m/s2)，则下列说法正确的是，则下列说法正确的是()A物体运动物体运动3 s后落地后落地B物体落地时的速度大小为物体落地时的速度大小为30 m/sC物体在落地前最后物体在落地前最后1 s内的位移为内的位移为25 mD物体在整个下落过程中的平均速度为物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s答案答案ABC2竖直上抛运动竖直上抛运动一物体以足够大的初速度做竖直上抛运动，一物体以足够大的初速度做竖直上抛运动，在上升过程的最后在上升过程的最后1 s初的瞬时速度的大小和最后初的瞬时速度的大小和最后1 s内的位移内的位移大小分别是

15、大小分别是()A10 m/s，10 mB10 m/s，5 mC5 m/s，5 mD由于不知道初速度的大小，故无法计算由于不知道初速度的大小，故无法计算答案答案B匀变速直线运动的多过程问题匀变速直线运动的多过程问题 【典例】【典例】公路人工收费站会影响道路的畅通，公路人工收费站会影响道路的畅通，ETC应运而生，应运而生，ETC是电子不停车收费系统的简称。汽车分别通过是电子不停车收费系统的简称。汽车分别通过ETC通道通道和人工收费通道的流程如图和人工收费通道的流程如图5所示。假设道路上有并行的甲、所示。假设道路上有并行的甲、乙两辆汽车，都以乙两辆汽车，都以v115 m/s朝收费站沿直线匀速行驶，现

16、甲朝收费站沿直线匀速行驶，现甲车过车过ETC通道，需要在某位置开始做匀减速直线运动，到达通道，需要在某位置开始做匀减速直线运动，到达虚线虚线EF处速度正好减为处速度正好减为v25 m/s，在虚线，在虚线EF与收费站中心线与收费站中心线之间以之间以5 m/s的速度匀速行驶，通过收费站中心线后才加速行的速度匀速行驶，通过收费站中心线后才加速行驶恢复原来速度，虚线驶恢复原来速度，虚线EF处与收费站中心线的距离处与收费站中心线的距离d10 m。乙车过人工收费通道，需要在中心线前某位置开始做匀减速乙车过人工收费通道，需要在中心线前某位置开始做匀减速运动，至中心线处恰好速度为零，经过运动，至中心线处恰好速

17、度为零，经过20 s，缴费成功后再启，缴费成功后再启动汽车匀加速行驶恢复原来速度。已知甲、乙两车匀加速过动汽车匀加速行驶恢复原来速度。已知甲、乙两车匀加速过程的加速度大小均为程的加速度大小均为a11 m/s2，匀减速过程的加速度大小均，匀减速过程的加速度大小均为为a22 m/s2。图图5(1)甲车过甲车过ETC通道时，从开始减速到恢复原来速度过程中的位通道时，从开始减速到恢复原来速度过程中的位移大小是多少？移大小是多少？(2)假设人工收费通道前有一列车队在匀速行驶，车距都为假设人工收费通道前有一列车队在匀速行驶，车距都为x2，当前一辆车从中心线启动行驶当前一辆车从中心线启动行驶78.125 m

18、时，后一辆车刚好停在时，后一辆车刚好停在中心线上，则中心线上，则x2为多大？为多大？(3)假设有两列车队分别从假设有两列车队分别从ETC通道和人工收费通道通过，通过通道和人工收费通道通过，通过ETC通道的车队匀速行驶时相邻两车间均相距通道的车队匀速行驶时相邻两车间均相距x1120 m，通，通过人工收费通道的车队匀速行驶时相邻两车间距均为过人工收费通道的车队匀速行驶时相邻两车间距均为x2，则每，则每小时从小时从ETC通道多通过多少辆车？通道多通过多少辆车？答案答案(1)160 m(2)487.5 m(3)340辆辆试题由道路交通抽象而来，解决问题的关键是灵活运用知识试题由道路交通抽象而来，解决问

19、题的关键是灵活运用知识把实际问题转化为常见物理模型。把实际问题转化为常见物理模型。(2)、(3)两问的难点是变通两问的难点是变通计算时间间隔，以匀速代变速，以简单解复杂。计算时间间隔，以匀速代变速，以简单解复杂。(3)问中，通问中，通过两个通道车队的减速或停车缴费只会影响车到达目的地的过两个通道车队的减速或停车缴费只会影响车到达目的地的时间，而不会导致车辆的流量减小，即车辆流量跟匀速运动时间，而不会导致车辆的流量减小，即车辆流量跟匀速运动时是一样的。时是一样的。建模点拨建模点拨1(2017广东广州综合测试广东广州综合测试)电梯经过启动、匀速运行和制动电梯经过启动、匀速运行和制动三个过程，从低楼

20、层到达高楼层，启动和制动可看作是匀变三个过程，从低楼层到达高楼层，启动和制动可看作是匀变速直线运动。电梯竖直向上运动过程中速度的变化情况如下速直线运动。电梯竖直向上运动过程中速度的变化情况如下表：表：时间(s)0 12345678910 11 12速度(m/s)02.04.05.05.05.05.05.04.03.02.01.00则前则前5 s内电梯通过的位移大小为内电梯通过的位移大小为()A19.25 m B18.75 m C18.50 m D17.50 m答案答案B2在娱乐节目幸运向前冲中，有一个关口是跑步跨栏机，在娱乐节目幸运向前冲中，有一个关口是跑步跨栏机，它的设置是让观众通过一段平台

21、，再冲上反向移动的跑步机它的设置是让观众通过一段平台，再冲上反向移动的跑步机皮带并通过跨栏，冲到这一关的终点。现有一套跑步跨栏装皮带并通过跨栏，冲到这一关的终点。现有一套跑步跨栏装置，平台长置，平台长L14 m，跑步机皮带长，跑步机皮带长L232 m，跑步机上方，跑步机上方设置了一个跨栏设置了一个跨栏(不随皮带移动不随皮带移动)，跨栏到平台末端的距离，跨栏到平台末端的距离L310 m，且皮带以，且皮带以v01 m/s的恒定速率转动，一位挑战者在的恒定速率转动，一位挑战者在平台起点从静止开始以平台起点从静止开始以a12 m/s2的加速度通过平台冲上跑步的加速度通过平台冲上跑步机，之后以机，之后以

22、a21 m/s2的加速度在跑步机上往前冲，在跨栏时的加速度在跑步机上往前冲，在跨栏时不慎跌倒，经过不慎跌倒，经过2 s爬起爬起(假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与假设从摔倒至爬起的过程中挑战者与皮带始终相对静止皮带始终相对静止)，然后又保持原来的加速度，然后又保持原来的加速度a2，在跑步机，在跑步机上顺利通过剩余的路程，问挑战者通过全程所需要的时间？上顺利通过剩余的路程，问挑战者通过全程所需要的时间？图图6答案答案14 s思维转化法的应用思维转化法的应用将将“多个物体的运动多个物体的运动”等效转化为等效转化为“一一个物体的运动个物体的运动”图图7解析解析把多个铁垫圈的运动转化为一个铁垫圈的自由落

23、体运动。把多个铁垫圈的运动转化为一个铁垫圈的自由落体运动。根据题意可知每两个相邻垫圈之间的距离差都为根据题意可知每两个相邻垫圈之间的距离差都为24 cm，由，由xaT2可知垫圈落到盘上的声音时间间隔相等，选项可知垫圈落到盘上的声音时间间隔相等，选项A、D错误，错误，B正确；由正确；由vgt可知垫圈依次落到盘上的速率关系为可知垫圈依次落到盘上的速率关系为1234，选项选项C错误。错误。答案答案B图图8(1)小球的加速度大小；小球的加速度大小；(2)拍摄时拍摄时B球的速度大小；球的速度大小；(3)D、C两球相距多远；两球相距多远；(4)A球上面正在运动着的小球共有几颗。球上面正在运动着的小球共有几颗。答案答案(1)5 m/s2(2)1.75 m/s(3)25 cm(4)两颗两颗1(2016全国卷全国卷，16)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔运动，在时间间隔t内位移为内位移为s，动能变为原来的，动能变为原来的9倍。该质点倍。该质点的加速度为的加速度为()答案答案A2(2015江苏单科，江苏单科，5)如图如图9所示，某所示，某“闯关游戏闯关游戏”的笔直通道的笔直通道上每隔上每隔8 m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关设有一个关卡，各关卡