高考物理匀速直线运动讲义新人教版

1、2011高考物理 匀速直线运动讲义 新人教版温故自查.定义：物体在一直线上运动，如果在相等时间内 速度变化相等，这种运动叫匀变速直线运动.特点：a=恒量（DTY考点体验速度公式= r0 +（it 一 平均速度公式3.公式匀变速直线运动的基本规律（位移公式）_+2 _ 2 _ ?.械机（速康法株式）以上式中v0、4、a、x均为矢量，应用时应先规定正方向，凡与正方向相同者取正值，相反者取负值.3 考点精析.匀变速直线运动的公式涉及五个物理量：v0、vt、a、x和t.其中v0和a决定物体的运动性质（指做匀加速运动、匀减速运动 ），所以称为特征量.x和vt随着时间t的变化而变化.在只有规定初速度 v0

2、的方向为正方向时，若物体做匀加速直线运动，a与v0是同向的，a应取正值；若物体做匀减速直线运动a与v0是反向的，a应取负值.从加速度的角度来看，只要加速度 （大小和方向）一定即为匀变速直线运动，可能是单向的直线运动，也可能是往返的直线运动.4,取初速度V0方向为正（一般习惯）,在匀减速直线运动中（单向或往返）,Vf x可为正值也可为负值. 为正值说明物体正在向正方向减速运动，Vf为负值则向负方向匀加速运动（也可理解为向正方向做匀减速运动 ）.x为正值，说明物体处于正方向的某位置；x为负值说明物体已经返回到参考点后，继续运动到负方向上的某点.5.综上所述，上述几个公式并不只适用于单向的匀变速直线

3、运动，对往返的匀变速直线运动同样适用. 可将运动的全过程作为一个整体直接应用公式计算.从而避免了分段计算带来的麻烦，但要对V、x、a正、负值做出正确的判断.这一点是应用时的关键5考点，匀变速直线运动的重要推论温故自新,L任意相邻两个连续相等的时间里的位移之差是个恒量，即Ax=/=恒量.某段时间内的平均速度,等于该时间的中间时刻_ /的瞬时速度,即v = 1,=2。I。Vo+v7.某段位移中点的瞬时速度等于逊度为和末速度X平方和半的平方根,即巧=64.初速度为零的匀加速直线运动的规律 （设T为等分时间间隔）（1）1T内、2T内、3T内 位移之比x1 x2 x= 12: 22: 32: （2）1T

4、末、2T末、3T末速度之比v1、2V3= 1:2:3: (3)第一个T内、第二个T内、第三个T内的位移之比为xi xn xm=进制1： 3: 5:(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为 1：ty7考点精析. 一个做匀减速直线运动的物体，末速度为零，若将整个运动时间分为相等的n个T,整个运动位移分为相等的 n个x,可以得到如同初速度为零的匀加速直线运动相似的比例关系式，只是二者首尾颠倒.基本公式加上这么多推论公式，应该如何选择呢？ 一种方法是不管推论只选基本公式，把已知量代入基本公式求解；再一种方法是分析已知量、相关量与 待求量，看这些量共存于哪个公式中，这个公式就是要选取的最合适的公

5、式.前种方法需要列出的方程个数多，求解麻烦；后者选公式需要花点工夫，但列出 的方程数目少，求解比较简单 .考点自由落体运动温故自查.自由落体运动的概念物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动.自由落体运动的特点v0=0.a=g=9.8m/s2.方向竖直向下.自由落体运动的规律vt=gt2 h= gtv=2gh10考点精析.自由落体运动实际上是物理学中的理想化运动，只有满足一定的条件才能把实际的落体运动看成是自由落体运动.第一，物体只受重力作用，如果还受空气阻力作用，那么空气阻力与重力相比可以忽略不计；第二，物体必须从静止开始下落，即初速为零.必须是从静止开始算起的自由下落过程才

6、是自由落体运动，从中间取的一段运动过程不是自由落体运动.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.(1)满足初速度为零的匀变速运动的几个推论的比例关系(2)连续相等的时间内位移的增加量相等 A x= gt2h 1(3)一段时间内的平均速度v =ygt.111温故自查.竖直上抛运动的概念物体以初速v0竖直上抛后，只在重力作用下而做的运动，叫做竖直上抛运动.竖直上抛运动的规律取向上的方向为正方向，有vt= v0-gt竖直上抛运动Vf12.几个特征量(1)上升的最大高度hm=v/2g(2)上升到最大高度处所需时间t上和从最高点处落回原抛出点所需时间t下相等.即t上=1下=v0/g13考点精析.竖直上

7、抛运动的两个结论(1)最大高度H=M Ng(2)上升时间t=.竖直上抛运动的对称性(1)时间对称性：物体在上升和下降过程中通过同一竖直距离所用时间相同；(2)速度对称性：物体在上升和下降过程中通过同一位置时速度大小相等、方向相反.143.对竖直上抛运动的处理法(1)二步分析法根据竖直上抛的过程特点， 以达到的最高点为界， 可分为上升过程的匀减速直线运动和下降过程的自由落体运动，两个阶段分别按其对应的运动形式选用相应规律.(2)整体分析法竖直上抛运动中，其加速度始终不变，因此实质上是一个统一的匀变速直线运动.从整体上分析，一般取竖直向上的方向作为正方向，竖直上抛运动就是以v0为初速度的匀减速直线

8、运动，其速度公式和位移公式可以统一为:岭=%gh x=v0-12.-15A、B、命题规律 考查对匀变速直线运动规律的理解，会利用有关公式进行计算，并能利用不同方法灵活解答问题.考例1已知O、A、B、C为同一直线上的四点，AB间的距离为11, BC间的距离为12.一物体自O点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过C三点.已知物体通过 AB段与BC段所用的时间相等.求 O与A的距离.TX 题型设计月17匀变速直线运动规律的应用16a/i一/n 3718解析设物体的加速度为小到达Z点的速度为加通过初段和BC段所用的时间为A则有*= Vo A 十/ +12 = 2 Vg/H-联式得.1? 1131

9、i -h = 2tot7 设。与且的距离为人则有/=? 联M式得1=心”h)总结评述对于用运动学规律解题的题目，基本思路是：抓住一段运动过程，寻找v0, vt, t, s, a五个量中的任三个量，选用合适的规律列式.对于缺少的物理量，可以题设，实际解题过程中往往会消去.由于运动学公式较多，因此解运动学问题往往可以一题多解，本题同学们不妨尝试一下用其他方法解题.一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑，最初3s内的位移为x1 = 4.5m,最后3s内的位移为x2= 10.5m,求斜面的长度变式训练解析设斜面长为阳加速度为G沿斜向下滑的总 时间为小叙h i长：工=-.由前3s内的位移：片=刊;，得a

10、= Im s2 .乂后3s内的位移：X2X 5口（t3）2.解得：f=5s,入=12.5m答案12.5m19命题规律考查对自由落体和竖直上抛运动的理解及特征的应用.考例2 （2009河南信阳调研）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题型&自由落体和竖直上抛运动20解析小球被竖百上抛

11、，做的是匀变速直线运啰，平均速度可以用匀变速直线运动的平均速度公式地?求，规定向I.为正，当小球的末速度为向上IQiWs时,v/=10m/s,用公式求得平均速度为15_也屈 方向向上7A正确；当小球的东速度为I”卜1 Om s时于vt= - 1 Oin s,用公式求得平均速度为51ns方向向上，C正确；由于末速度大小为10m/s时,球的位置定，距起点的位移$ =Vn-Vf一 1=1511, D 正确.u一&答案ACD21总结评述竖直上抛问题通常有两类问题，一类是研究单个物体的竖直上抛问题，这类问题通常用分段法或整体法来研究，分段法就是把竖直上抛运动看成 是匀减速上升和自由落体运动两个过程研究，

12、整体法就是把整个过程看成是匀变速运动，规定正方向后与正方向同向的矢量取正，反之取负，运动学公式仍然 成立；一类是追及相遇类问题，这类问题常用相对运动解题.22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，隔 12cm再系一个，以后垫圈之间的距离分别为 36cm、60cm、84cm,如图所 示.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面上的金属盘内.松手后开始计时，若不计空气阻力，则第2、3、4、5各垫圈（）变式训练A,落到盘上的声音时间间隔越来越大B.落到盘上的声音时间问隔相等C依次落到盘上的速率关系为1 ：柩：后：2D.依次落到盘上的时间关系

13、为1 ：（也一1）：（后一也）：（2一四）12cm,36cm、60cm、84cm,满足1:3:5:7的关系，因此时间间隔相等,解析垫圈的运动可以看成倒过来的初速度为零的匀加速运动，垫圈之间的距离分别为A错误，B正确；各个时刻末的速度之比应为1:2:3:4 ,依次落到盘上的时间关系为1:2:3:4, C、D错误.答案B24 命题规律 对实际问题进行分析建立物理模型，利用合理的物理方法和规律解答，考查理解能力、分析问题能力、抽象思维能力、建模能力等.考例3 （2009江苏）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/

14、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（）题型,匀变速直线运动规律在实际生活中的应用停车线25A.如果立即做匀加速运动, B.如果立即做匀加速运动, C.如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 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解析本题考告运动学公式的综合运用.如果汽车M即做匀加速运动则仃a.%+5户=20m,A J页正确;vtVo+12111/s, B 项错误.-如果汽车立即做匀减速运动则令*=加一%尸=12m, C项正确，D项

15、错误.第26甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持 9m/s的速度跑完全程；乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的.为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记.在某次练习中，甲在接力区前s0= 13.5m处作了标记，并以 v= 9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令.乙在接力区的前端听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒.已知接力区的长度为L = 20m.求:(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a;(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离.27解析(D在甲发出口令后，中乙达到共同速度所用V时间为设在这段时间内甲、乙的位移分别为$1和行，3

16、vti=$2 + S。，联立式解得.则,.,28答案(1)3m/s2 (2)6.5m变式训练（2）在这段时间内，乙在:接力区的位移为小_ Vs7 二 , 8） = 13.5111.- 2a -完成交接棒时,乙与接力区末端的距离为.二2 =厂m29命题规律考查质点做多过程匀变速直线运动的分析方法，能灵活运用匀变速直线运动的规律解决有关问题.匀变速直线运动中多过程问题考例4 （2009湖南月考）10米折返跑”的成绩反应了人体的灵敏素质.测定时，在平直跑道上,起点亮点线折返线J a 二燧Iio；1受试者以站立式起跑姿势站在起点终点线前，当听到“跑”的口令后，全力跑向正前方10米处的折返线，测试员同时

17、开始计时.受试者到达折返线处时，用手触摸折返线处的物体 停表，所用时间即为“ 10米折返跑”的成绩.（如木箱），再转身跑向起点终点线，当胸部到达起点终点线的垂直面时，测试员30设受试者起跑的加速度为 4m/s2,运动过程中的最大速度为4m/s,快到达折返线处时需减速到零，减速的加速度为8m/s2,返回时达到最大速度后不需减速,保持最大速度冲线.求该受试者“10米折返跑”的成绩为多少秒？31解析1对受或者，山起点终点线向折返线运动的过程中加速阶段：* =2 in-1减速阶段:匀速阶段:vni ，1.h 0.5s；=5%工3 = 1 mJ ($1- S.J , 一 = L75s.Im由折返线向起点

18、终点线运动的过程中.加速阶段:匀速阶段:_Jin_ nIs； 4 2GIS4t工=2&%32答案6.25s受试者“1Q6.25 加米折返跑1 Kj成绩为:+打十+33108km/h ,2008年初的南方雪灾给我国造成了巨大的损失，积雪对公路行车的危害主要表现在路况的改变.路面积雪经车辆压实后，车轮与路面的摩擦力减小，汽车易 左右滑摆.同时，汽车的制动距离也难以控制，一旦车速过快、转弯太急，都可能发生交通事故.如果一辆小汽车在正常干燥路面上行驶时速度为司机从发现前方有情况到开始刹车需要0.5s的反应时间，已知轮胎与干燥路面的动摩擦因数为0.75, g=10m/s2,问：(2)若汽车与雪地间的动摩

19、擦因数为(1)在正常干燥路面上行驶，司机从发现前方有紧急情况到使车停下来，汽车行驶距离为多少？,当司机发现前方有紧急情况时要使车在上述相同距离内停下来，汽车行驶速度不能超过多少?解析(1)在干燥路面上v0=108km/h = 30m/s,设反应时间为t1= 0.5s,在反应时间内汽车匀速行驶距离s1=v0t1,刹车后匀减速行驶，由牛顿第二定律有：i mg= mai,(2)在雪地路面上：汽车刹不后, 顿第二定律有：也吵=也劭，J知汽车行驶距离为s = 75m,由匀减速运动规律,有Q=弥 汽车行驶的距离为S，则= + %, 代入数据解：=75皿* 做匀减速运动,由牛,设汽车最大行驶速度35为百，汽

20、车刹车后做匀减速运动，由运动学公式有.VT代入数据解彳 h = 10m/s36km/h答案(1)75m(2)36km/h36命题规律 逆向过程处理(逆向思维法)是把运动过程的 宋态”作为 初态”来反向研究问题的方法，如物体做加速运动看成反向的减速运动，物体做减速运动看 成反向的加速运动.该方法一般用在末状态已知的情况.采用逆向思维方法，往往能收到事半功倍的效果.在处理末速度为零的匀减速直线运动时，可以采用逆推法，将该运动对称地看作是加速度大小相等的初速度为零的匀加速运动，则相应的位移、速度公式以及 在连续相等时间的位移之比、连续相等位移内的时间之比等结论，均可使用，采用这种方法尤其在解选择题或填空题时十分简捷.醒吗“逆向思维”法的应用考例5 一物块以一定的初速度从光滑斜面底端a点上滑，最高可滑至 b点，c是ab的中点，如图所示，已知物块从 a至c需要的时间为t0,问它从c经b再回到c,需要的时间是多少?解析根据初速度为零的匀加速