第二单元匀变速直线运动的研究章末复习高一物理

第二单元

研究匀变速直线运动的规律章末复习人教版必修第一册大单元

教学目标1.1.3通过实验，探究匀变速直线运动的特点，能用公式、图像等方法描述匀变速直线运动，理解匀变速直线运动的规律，能运用其解决实际问题，体会科学思维中的抽象方法和物理问题研究中的极限方法。1.1.4通过实验，认识自由落体运动规律。结合物理学史的相关内容，认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用。1.1.1了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用。【课程标准】大单元

教学目标【单元内容】“3个”定义

匀变速直线运动自由落体运动竖直上抛运动Content01“2个”实验探究小车速度随时间的变化规律探究自由落体运动的规律Content02“3个”基本关系式速度与时间的关系位移与时间的关系位移与加速度的关系Content03“3个”推论匀变速直线运动的判别式中间时刻的瞬时速度中间位置的瞬时速度Content04“3个”比例关系匀变速直线运动的判别式中间时刻的瞬时速度中间位置的瞬时速度Content05“2个”图像x-t图像v-t图像Content06除时间t外，x、v0

、v、a

均为矢量，所以需要确定正方向，一般以v0

的方向为正方向.匀变速直线运动基本规律大单元

知识解读v＝v0＋atx＝v0t＋

at2v2－v＝2ax速度时间关系：位移时间关系：位移速度关系：大单元

知识解读2.

匀变速直线运动的推论(1)

三个基本推论②连续相等的相邻时间间隔T内的位移差相等，即③中间位置的瞬时速度：①中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，等于初、末位置速度和的一半，即：大单元

知识解读

（2）初速度为零的匀加速直线运动的四个重要推论大单元

知识解读①速度公式：②位移公式：③速度位移关系式：④推论：3.自由落体运动和竖直上抛运动（1）自由落体运动基本规律v＝gt

v2＝2gh大单元

知识解读①坚直上抛运动的分段处理法a.上升过程：初速度v0竖直向上、加速度g竖直向下末速度v0=0的匀减速直线运动b.下落过程：自由落体运动②竖直上抛运动的全过程处理法将全过程看做初速度为v0

、加速度a=-g

的匀减速直线运动(选取竖直向上为正方向)（2）竖直上抛运动

大单元

知识解读

大单元

知识解读大单元

课堂讲解重难点一、匀变速直线运动基本规律的应用2.规范解题步骤果问题涉及最后阶(到停止运动)的运动，可把该阶段变的匀加速直线运动；(2)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，全过程加速度的大小、方向均不变,故求解时可对全过程列式,但必须注意x

、v

、a矢量的正负号及物理意义。大单元

课堂讲解动【典例1】一列长L0=100m的列车以v1=30m/s的正常速度行驶，当通过L=100m长的大桥时，必须以v2=20m/s的速度行驶。在列车上桥前需提前减速，当列车头刚上桥

时速度恰好为20m/s，列车全部离开大桥时又需通过加速恢复原来的速度。减速过程中，加速度大小为a1m/s2，加速过程中，加速度大小为a2=1m/s2。则该列车从减速开始算起，到过桥后速度达到30m/s。求：(1)列车司机应在距大桥多远处开始制动减速?(2)列车从制动减速到恢复原来的速度共用了多长时间?大单元

课堂讲解重难点一、匀变速直线运动基本规律的应用【详解】大单元

课堂讲解【典例2】近年来由于司机驾驶时低头看手机导致的交通事故频繁发生，各地出台相关的法律严格惩罚这种违法行为来减少事故的发生。假如某人驾驶一辆汽车正在平直的公路上以某一速度匀速行驶，突然发现前方

60m处有障碍物便立即刹车，刹车后汽车做匀减速直线运动。已知刹车后第1个2s内的位移是32m，最后2s内的位移是8m。求：(1)汽车刹车后的加速度及刹车前的速度大小；(2)在(1)问的情况下，如果司机由于低头看手机导致t0=1s后才刹车，试分析汽车是否会撞到障碍物，并说明原因。大单元

课堂讲解重难点一、匀变速直线运动基本规律的应用大单元

课堂讲解【详解】A．汽车会撞上电车B．汽车不会撞上电车，汽车停止后两车还相距2.5mC．汽车不会撞上电车，汽车停止后两车还相距1.5mD．条件不足，无法判定两车是否相撞1．平直的公路上有同方向行驶的电车和汽车，t=0时它们经过同一地点，t=5s时电车突然停下，汽车也立即制动而做匀减速直线运动，两车运动的v-t图像如图所示，

由图像可知()大单元

课堂讲解B重难点一、匀变速直线运动基本规律的应用【即时检测】A．刹车后6秒内的位移为50m。B．刹车后4秒内的平均速度为10m/sC．刹车后第2秒与第4秒的位移之比为7：3D．v-t图线与坐标轴围成的“面积”为50m22．(多选)汽车以20s/s的速度匀速运动，突遇紧急情况，以4m/s的加速度刹车，则(

)大单元

课堂讲解AC重难点一、匀变速直线运动基本规律的应用【即时检测】大单元

课堂讲解重难点一、匀变速直线运动基本规律的应用【即时检测】大单元

课堂讲解故选BC2.图象问题常见的是x－t

和v－t图象，在处理特殊图象的相关问题时，可以把处理常见图象的思想以及方法加以迁移，通过物理情境遵循的规律，从图象中提取有用的信息，根据相应的物理规律或物理公式解答相关问题．处理图象问题可参考如下操作

流程：大单元

课堂讲解重难点二、利用图像法分析运动学问题(1)x－t

图象中，若图线平行于横轴，表示物体静止，若图线是一条倾斜的直线，则表示物体做匀速直线运动，图线的斜率表示速度；(2)v－t

图象中，若图线平行于横轴，表示物体做匀速直线运动，若图线是一条倾斜的直线，则表示物体做匀变速直线运动，图线的斜率表示加速度；(3)a－t

图象中，若图线平行于横轴，表示物体做匀变速直线运动，若图线与横轴重合，则表示物体做匀速直线运动．大单元

课堂讲解重难点二、利用图像法分析运动学问题3.x－t图象、v－t图象、a－t图象是如何描述物体的运动性质的醒(1)x-t图象、v-t图象都不是物体运动的轨迹，图象中各点的坐标值x、v

与t一一对应．(2)x-t图象、v-t图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定．(3)无论是x-t图象还是v-t图象，所描述的运动都是直线运动．大单元

课堂讲解重难点二、利用图像法分析运动学问题A．0~2s内，A的平均速度大于B的平均速度B．0~4s内，B的加速度等于A的加速度的时刻有两个C．2s末两质点间的距离最大D．4s末两质点间的距离最大【典例3】(多选)A、B两质点从同一地点开始运动，其v-t图像如图所示，其中A的图像是一条倾斜直线。已知图中两阴影部分的面积相等，下列说法正确的是(

)大单元

课堂讲解重难点二、利用图像法分析运动学问题BC【典例4】如图所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b

的位移和时间(x-t)图线，由图可知(

)大单元

课堂讲解重难点二、利用图像法分析运动学问题A．在时刻t2，a、b两车运动方向相同B．在t1到t2

这段时间内，b车的速率先减小后增大C．在时刻t1，a车追上b车D．在t1到t2，这段时间内，b车的速率一直比a

车的大BA．甲图中，物体在0~t0这段时间内的平均速度小于B．乙图中，物体的加速度为1m/s2C．丙图中，阴影面积表示t1~t2时间内物体的加速度变化量D．丁图中，t=3s时物体的速度为25m/s【典例5】如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是()大单元

课堂讲解重难点二、利用图像法分析运动学问题大单元

课堂讲解重难点二、利用图像法分析运动学问题故选D。1．(多选)雨雪天气时路面湿滑，汽车在紧急刹车时的刹车距离会明显增加。如图所示为驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的v

一

t

图像，驾驶员的反应时间为1s。下列说法正确的有(

)A．从t=0到停下，汽车在干燥路面的平均速度大于在湿滑路面的平均速度B．从t=1到停下，汽车在干燥路面的平均速度大于在湿滑路面的平均速度C．从t=0到停下，汽车在干燥路面的行驶距离比在湿滑路面的行驶距离少

10mD．从t=1到停下，汽车在湿滑路面的加速度是在干燥路面的加速度的0.75倍大单元

课堂讲解重难点二、利用图像法分析运动学问题【即时检测】大单元

课堂讲解故选AC。重难点二、利用图像法分析运动学问题A．甲车做曲线运动，乙车做直线运动B．0~t1

时间内，甲、乙两车的平均速度相等C．0~t2

时间内，丙、丁两车的平均速度相等D．t1

时刻乙的速度大于甲的速度，t2

时刻丙的加速度大于丁的加速度2．(多选)如图所示的x-t图像和v-t

图像，甲、乙、丙、丁代表四辆汽车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列选项正确的是()大单元

课堂讲解重难点二、利用图像法分析运动学问题【即时检测】大单元

课堂讲解重难点二、利用图像法分析运动学问题故选BD。A．在2~4s内，质点做匀变速直线运动B．在0~6s内，质点在t=2时刻速度最大C．在0~6s内，质点在t=4s

时刻离出发点最远D．在t=2s和t=6s时，质点速度相同3．如图所示为某质点做直线运动的加速度与时间的关系图象，其中t

=

0

时刻，质点的速度为零，下列说法正确的是()大单元

课堂讲解重难点二、利用图像法分析运动学问题【即时检测】大单元

课堂讲解【详解】A．在2~4s内，质点的加速度不断变化，质点做的不是匀变速直线运动，选项A错误；B．0~4s，质点做加速运动，4~6s质点做减速运动，质点在t=4s时刻速度最大，选项B错误；C．因a-t图像的“面积”表示速度的变化，因初速度为零，则a-t图像的“面积”表示某时刻的速度值，则在6s末速度为正，在0~6s内，质点速度方向一直没有改变，质点在t=4s时刻速度最大，在t=6s时刻离出发点最远，选项C错误；D．因a-t图像的“面积”表示速度的变化，从2s到6s，质点速度变化量为零，所以在t=2s和t=6s时，质点速度相同，选项D正确。故选D。重难点二、利用图像法分析运动学问题大单元

课堂讲解重难点三、运用匀变速直线运动推论求解实际问题1.三个基本推论(1)间隔时间相等①1s末、2s末、3s末、…、n

s末的速度之比：v1

∶v2

∶v3

∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n②在1s内、2s内、3s内、…、ns内的位移之比：x1

∶x2

∶x3

∶…∶xn

＝1∶4∶9∶…

∶n2③在第1s内、第2s内、第3s内、…、第N

s内的位移之比：

xⅠ

∶xⅡ

∶xⅢ

∶…∶xN

＝1∶3∶5∶…∶(2N－1)④连续相同的时间内的位移之差为一定值，即：△x

=at22.

初速度为零的匀加速直线运动的重要推论大单元

课堂讲解重难点三、运用匀变速直线运动推论求解实际问题3.间隔距离相等注意：(1)以上比例式成立的前提是物体做初速度为零的匀加速直线运动(2)对于末速度为零的匀减速直线运动，可把它看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动，应用比例关系，可使问题简化．(3)对于初速度为零，且运动过程可分为等时间段或等位移段的匀加速直线运动，可优先考虑应用上面的结论求解。大单元

课堂讲解重难点三、运用匀变速直线运动推论求解实际问题【典例6】一质点做匀加速直线运动时，速度变化△v时发生位移x1，紧接着速度变化同样的△v时发生位移x2

，则质点的加速度为(

)大单元

课堂讲解重难点三、运用匀变速直线运动推论求解实际问题故选A

【典例7】(多选)如图所示，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，下列判断正确的是(

)大单元

课堂讲解重难点三、运用匀变速直线运动推论求解实际问题大单元

课堂讲解重难点三、运用匀变速直线运动推论求解实际问题故选BC【典例8】小张通过无人机来拍摄城镇的风景，携带摄像机的无人机质量m=2kg，t=0时刻，无人机由静止起飞，沿竖直方向做匀加速

直线运动，t1=6s时无人机达到最大速度，此时距地面的高度为54m，然后匀减速直线上升，t2=15s时无人机的速度恰好减为0，悬停在空中拍摄取景。取g=10m/s2。求：(1)无人机上升过程中的最大速度；(2)无人机悬停时距地面的高度。大单元

课堂讲解重难点三、运用匀变速直线运动推论求解实际问题大单元

课堂讲解重难点三、运用匀变速直线运动推论求解实际问题1．某同学通过操控无人机，俯视正在运行的火车，借助无人机上的计时器记录的时间和轨道边相邻电线杆间的距离估测火车的加速度。先观测3分钟，测得火车前进540m，隔3分钟后又观测1分钟，测得火车前进360m，若火车在这7分钟内做匀加速直线运动，则火车的加速度为(

)A．m/s2

B．2

C．2

D．2大单元

课堂讲解重难点三、运用匀变速直线运动推论求解实际问题【即时检测】A

m2m2大单元

课堂讲解重难点三、运用匀变速直线运动推论求解实际问题【即时检测】大单元

课堂讲解重难点三、运用匀变速直线运动推论求解实际问题【即时检测】故选D。A．无法看出T内、2T内、3T内……位移的比为x1:

x2:

x3:

…

=

1

:

2

:

3

:

…B．可以看出T内、2T内、3T内……位移的比为x1:

x2:

x3:

…

=

1

:

2

:

3

:

…C．无法看出从运动开始连续相等时间内的下落高度之比为1:

3:

5:

7

:

…D．可以看出从运动开始连续相等时间内的下落高度之比为1:

3:

5:

7

:

…大单元

课堂讲解重难点三、运用匀变速直线运动推论求解实际问题【即时检测】大单元

课堂讲解重难点三、运用匀变速直线运动推论求解实际问题【即时检测】故选BD。1．追及的特点：两个物体在同一时刻处在同一位置2．时间关系：从后面的物体追赶开始，到追上前面的物体时，两物体经历的时间相等．3．位移关系：x2=x0

＋x1

其中x0

为开始追赶时两物体之间的距离，x1

表示前面被

追物体的位移，x2

表示后面追赶物体的位移.4．临界条件：当两个物体的速度相等时，可能出现恰好追及、恰好避免相撞，相

距最远、相距最近等情况，即出现上述四种情况的临界条件为v1=v2

.大单元

课堂讲解重难点四、追击相遇问题A．在t=1时，甲车在乙车后B．两车第一次并排行驶的时刻是t=2sC．在t=3s前，甲车在乙车前方D．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m22【典例9】要想富先修路，为了乡村振兴，农村公路正逐渐优化。甲、乙两车在双车道平直公路上同向行驶，其v-t图像如图所示。已知两车在t=0时，甲车在乙车前7