【课件】匀变速直线运动的规律及实验研究匀变速直线运动（课件）-2022届高考物理一轮复习备课课件 分层训练

2022届高考物理一轮复习攻略（必考部分）1.2匀变速直线运动的规律及实验研究匀变速直线运动01理解匀变速直线运动的规律，能运用其解决实际问题．02熟练掌握自由落体运动规律及应用。复习目标03通过实验，探究匀变速直线运动的特点PART01基础巩固回归教材夯实基础一、匀变速直线运动的规律基础巩固1.匀变速直线运动

沿着一条直线，__________不变的运动。2.匀变速直线运动的基本规律 (1)速度与时间的关系式：v＝_________。

且加速度v0＋at2ax二、匀变速直线运动的推论基础巩固1.三个推论 (1)连续相等的相邻时间间隔T内的位移差相等，

即x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1＝______。 (2)做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间初、末时刻速度矢量和的_______，还等于该段时间中间时刻的瞬时速度。aT2一半二、匀变速直线运动的推论基础巩固2.初速度为零的匀加速直线运动的四个重要推论 (1)T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬时速度之比为 v1∶v2∶v3∶…∶vn＝_________________。 (2)前T内、前2T内、前3T内、…、前nT内的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn＝___________________。 (3)第1个T内、第2个T内、第3个T内、…、第N个T内的位移之比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN＝______________________。 (4)通过连续相等的位移所用时间之比为t1∶t2∶t3∶…∶tn＝ __________________________________________________________。1∶2∶3∶…∶n12∶22∶32∶…∶n21∶3∶5∶…∶(2N－1)三、自由落体运动和竖直上抛运动基础巩固1.自由落体运动(1)条件：物体只受

，从静止开始下落.(2)基本规律①速度公式：

.②位移公式：

.③速度位移关系式：

.重力v＝gtv2＝2gx(3)伽利略对自由落体运动的研究①伽利略通过

的方法推翻了亚里士多德的“重的物体比轻的物体下落快”的结论.②伽利略对自由落体运动的研究方法是逻辑推理―→猜想与假设―→实验验证―→合理外推.这种方法的核心是把实验和

(包括数学演算)结合起来.逻辑推理逻辑推理三、自由落体运动和竖直上抛运动基础巩固2.竖直上抛运动(1)运动特点：初速度方向竖直向上，加速度为g，上升阶段做匀减速运动，下降阶段做

运动．(2)运动性质：

直线运动.(3)基本规律①速度公式：

；②位移公式：

.自由落体匀变速v＝v0－gtPART02考点探究方法归纳提升能力考点探究考点一匀变速直线运动的基本规律及应用1.基本思路2.方法技巧题目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和为解题设定的中间量)没有涉及的物理量适宜选用公式v0、v、a、txv＝v0＋atv0、a、t、xvv0、v、a、xtv0、v、t、xa考点探究考点一匀变速直线运动的基本规律及应用2.运动学公式中正、负号的规定一般情况下，规定初速度方向为正方向，与正方向相同的物理量取正值，相反的取负值。3．两类特殊的匀减速直线运动(1)刹车类问题①其特点为匀减速到速度为零后即停止运动，加速度a突然消失。②求解时要注意确定其实际运动时间。③如果问题涉及最后阶段(到停止运动)的运动，可把该阶段看成反向的初速度为零的匀加速直线运动。考点探究考点一匀变速直线运动的基本规律及应用3．两类特殊的匀减速直线运动(2)双向可逆类问题①示例：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。②注意：求解时可分过程列式也可对全过程列式，但必须注意x、v、a等矢量的正负号及物理意义。考点探究考点一匀变速直线运动的基本规律及应用考点探究考点一匀变速直线运动的基本规律及应用【变式训练1】(2020·山东滨州第二次模拟)“歼－15”舰载机在“山东舰”航母上舰尾降落滑行的过程可以简化为沿水平方向的匀减速直线运动，且舰载机滑行方向与航母运动方向在同一直线上。第一次试验时，航母静止，舰载机滑上跑道时的速度为80m/s，刚好安全停在甲板上；第二次试验时，航母以20m/s速度匀速航行，若两次在跑道上滑行过程中的加速度相同，已知跑道长为160m。求第二次舰载机安全降落在航母上的最大速度。考点探究考点一匀变速直线运动的基本规律及应用解析

第一次试验时，航母静止，根据速度与位移关系式可知解得匀减速直线运动的加速度为a＝－20m/s2第二次当航母匀速运动时，设舰载机安全降落在航母上的最大速度为v1，设舰载机运动的位移为x1，

航母匀速运动的位移x2＝vt根据题意则有x1－x2＝L联立解得v1＝100m/s考点探究考点二匀变速直线运动的推论及应用1.六种思想方法考点探究考点二匀变速直线运动的推论及应用2.方法选取技巧(1)平均速度法：若知道匀变速直线运动多个过程的运动时间及对应时间内位移，常用此法.(2)逆向思维法：匀减速到0的运动常用此法.考点探究考点二匀变速直线运动的推论及应用考点探究考点二匀变速直线运动的推论及应用考点探究考点二匀变速直线运动的推论及应用考点探究考点二匀变速直线运动的推论及应用考点探究考点二匀变速直线运动的推论及应用考点探究考点二匀变速直线运动的推论及应用考点探究考点二匀变速直线运动的推论及应用考点探究考点二匀变速直线运动的推论及应用考点探究考点三自由落体和竖直上抛运动1.自由落体运动(1)运动特点：初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动。(2)方法技巧：初速度为0的匀变速直线运动规律都适用。2.竖直上抛运动(1)重要特性：(如图)①对称性a.时间对称：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。b.速度对称：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。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，造成多解，在解决问题时要注意这个特性。考点探究考点三自由落体和竖直上抛运动(2)研究方法考点探究考点三自由落体和竖直上抛运动C考点探究考点三自由落体和竖直上抛运动考点探究考点三自由落体和竖直上抛运动【变式训练4】

(2021·1月河北学业水平选择性考试模拟演练，2)如图4所示，一小船以1.0m/s的速度匀速前行，站在船上的人竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为0.45m。当小球再次落入手中时，小船前进的距离为(假定抛接小球时人手的高度不变，不计空气阻力，g取10m/s2)(

) A.0.3m B.0.6m C.0.9m D.1.2m考点探究考点四

多运动过程问题1.基本思路

如果一个物体的运动包含几个阶段，各段交接处的速度往往是联系各段的纽带。可按下列步骤解题： (1)画：分清各阶段运动过程，画出草图。 (2)列：列出各运动阶段的运动方程。 (3)找：找出交接处的速度与各段的位移—时间关系。 (4)解：联立求解，算出结果。

2.解题关键

多运动过程的转折点的速度是联系两个运动过程的纽带，因此，转折点速度的求解往往是解题的关键。

考点探究考点四

多运动过程问题【例4】一汽车停在小山坡底，突然司机发现山坡上距坡底240m处的泥石流以8m/s的初速度、0.4m/s2的加速度匀加速倾泻而下，假设泥石流到达坡底后速率不变，在水平地面上做匀速直线运动，司机的反应时间为1s，汽车启动后以恒定的加速度一直做匀加速直线运动，其过程简化为如图5所示，求：(1)泥石流到达坡底的时间和速度大小；(2)试通过计算说明：汽车的加速度至少多大才能脱离危险？(结果保留3位有效数字)考点探究考点四

多运动过程问题考点探究考点四

多运动过程问题【变式训练5】(2020·云南省师大附中第五次月考)如图6所示，某同学在直线跑道上测试一辆长城汽车VV7S的加速和制动性能，汽车从t＝0时刻开始加速直到速度v＝108km/h，立即紧急制动，t＝13.5s时汽车停下。若知刹车位移为67.5m，加速过程和减速过程均看成匀变速运动。关于此汽车加速和减速过程说法正确的是(

)考点探究考点四

多运动过程问题考点探究考点五

实验研究匀变速直线运动1、打点计时器(1)作用：计时仪器，当所用交变电源的频率f＝50Hz时，每隔

s打一次点.(3)结构①电磁打点计时器(如图1)0.02考点探究考点五

实验研究匀变速直线运动(3)工作条件：电磁打点计时器：

交流电源电火花计时器：

交流电源②电火花计时器(如图2)4～6V图2220V考点探究考点五

实验研究匀变速直线运动(3)实验过程①按照实验装置，把打点计时器固定在长木板

的一端，接好电源；②把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；③把小车停在靠近打点计时器处，先

，后

；④小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；⑤更换纸带重复实验三次，选择一条比较理想的纸带进行测量、分析.无滑轮接通电源放开小车考点探究考点五

实验研究匀变速直线运动（4）数据处理(1)求物体的速度与加速度②利用逐差法求解平均加速度考点探究考点五

实验研究匀变速直线运动③利用速度—时间图象求加速度a.作出速度—时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度；b.剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度.(2)依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动①x1、x2、x3…xn是相邻两计数点间的距离.②Δx是两个连续相等的时间内的位移差：Δx1＝x2－x1，Δx2＝x3－x2….③若Δx等于恒量(aT2)，则说明小车做匀变速直线运动.④Δx＝aT2，只要小车做匀变速直线运动，它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等.考点探究考点五

实验研究匀变速直线运动（4）注意事项平行：纸带、细绳要与长木板平行.两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源，后取下纸带.防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地及小车与滑轮相撞.减小误差：小车的加速度应适当大些，可以减小长度测量的相对误差，加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜.小车从靠近打点计时器位置释放.考点探究考点五

实验研究匀变速直线运动【例5】(2019·全国卷Ⅰ·22)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究.物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图3所示.已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出.在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是_____点.在打出C点时物块的速度大小为________m/s(保留3位有效数字)；物块下滑的加速度大小为________m/s2(保留2位有效数字).A0.2330.75考点探究考点五

实验研究匀变速直线运动解析根据题述，物块加速下滑，在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是A点.根据刻度尺读数规则可读出，B点对应的刻度为1.20cm，C点对应的刻度为3.15cm，D点对应的刻度为5.85cm，E点对应的刻度为9.30cm，AB＝1.20cm，BC＝1.95cm，CD＝2.70cm，DE＝3.45cm.两个相邻计数点之间的时间间隔T＝5×

s＝0.10s，根据做匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得，打出C点时物块的速度大小为vC＝

≈0.233m/s.由逐差法可得a＝

，解得a＝0.75m/s2.考点探究考点五

实验研究匀变速直线运动【变式训练5】(2018·北京卷·21改编)用图5所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律.主要实验步骤如下：a.安装好实验器材，接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次.b.选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O(t＝0)，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图中A、B、C、D、E、F……所示.考点探究考点五

实验研究匀变速直线运动c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5……d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图所示.考点探究考点五

实验研究匀变速直线运动结合上述实验步骤，请你完成下列任务：(1)在下列仪器和器材中，还需要使用的有________和________(填选项前的字母).A.电压合适的50Hz交变电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺D.秒表E.天平(含砝码)AC考点探究考点五

实验研究匀变速直线运动解析

打点计时器使用的是交变电源，故选A，不选B；相邻打点间的时间是已知的，故不选D；计数点间的距离需要用刻度尺测量，故选C；由于不需要知道小车和重物的质量，故不需要天平(含砝码)，故不选E.考点探究考点五

实验研究匀变速直线运动解析连线时要让尽量多的点在一条直线上.(2)在图7中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出v－t图象.答案如图所示考点探究考点五

实验研究匀变速直线运动(3)观察v－t图象，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是_________________________.v－t图象斜率的物理意义是__________.小车的速度随时间均匀变化加速度解析可以依据v－t图象是倾斜的直线(斜率一定)，即小车的速度随时间均匀变化，判断出小车做匀变速直线运动；v－t图象的斜率表示加速度.考点探究考点五

实验研究匀变速直线运动(4)描绘v－t图象前，还不知道小车是否做匀变速直线运动.用平均速度表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对Δt的要求是__________(选填“越小越好”或“与大小无关”)；从实验的角度看，选取的Δx大小与速度测量的误差________(选填“有关”或“无关”).越小越好有关考点探究考点五

实验研究匀变速直线运动考点探究考点五

实验研究匀变速直线运动4.实验创新对本实验的改进创新的方法（1）实验器材的改进及速度的测量方法考点探究考点五

实验研究匀变速直线运动（2）获得加速度方法的改进长木板倾斜靠重力获得加速度，如图9甲、乙所示

靠重物的拉力获得加速度.考点探究考点五

实验研究匀变速直线运动（3）用气垫导轨代替长木板.（4）用频闪照相的方法、滴水法或光电计时