第2章第2节匀变速直线运动的规律及应用精选文档.ppt

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1、第2章第2节匀变速直线运动的规律及应用本讲稿第一页，共七十页基基础础梳梳理理自自学学导导引引一、匀一、匀变变速直速直线线运运动动的的规规律律1基本公式基本公式(1)速度公式：速度公式：_.vtv0at.本讲稿第二页，共七十页vv2as本讲稿第三页，共七十页即一段时间内的平均速度等于这段时间即一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，或这段时间初、中间时刻的瞬时速度，或这段时间初、末时刻速度矢量和的一半末时刻速度矢量和的一半本讲稿第四页，共七十页思想感悟思想感悟1(1)在什么情况下首选速度在什么情况下首选速度位移关位移关系式系式?(2)平均速度公式的适用范围？平均速度公式的适用范围？提

2、示：提示：(1)不涉及时间时；不涉及时间时；(2)匀变速直线运动匀变速直线运动本讲稿第五页，共七十页2匀匀变变速直速直线线运运动动的重要推的重要推论论(1)任任意意两两个个连连续续相相等等的的时时间间间间隔隔(T)内内,位移之差是一恒量，即位移之差是一恒量，即ss2s1s3s2snsn1_.aT2本讲稿第六页，共七十页(2)初速度初速度为为零的匀零的匀变变速直速直线线运运动动中的中的几个重要几个重要结论结论1T末，末，2T末，末，3T末末瞬瞬时时速度之速度之比比为为：v1v2v3vn_.123n本讲稿第七页，共七十页1T内，内，2T内内,3T内内位移之比位移之比为为:s1s2s3sn_.第一个

3、第一个T内，第二个内，第二个T内，第三个内，第三个T内内位移之比位移之比为为：ssssN_12232n21 3 5 (2n1)本讲稿第八页，共七十页通通过连续过连续相等的位移所用相等的位移所用时间时间之比之比为为：t1t2t3tn_本讲稿第九页，共七十页思考感悟思考感悟2在什么情况下首在什么情况下首选选saT 2?提示：提示：在在题题中涉及等中涉及等时间间时间间隔隔时时本讲稿第十页，共七十页二、自由落体和二、自由落体和竖竖直上抛的运直上抛的运动规动规律律1自由落体运自由落体运动规动规律律(1)速度公式：速度公式：vt_；gt本讲稿第十一页，共七十页2竖竖直上抛运直上抛运动规动规律律(1)速度公

4、式：速度公式：vt_；v0gt本讲稿第十二页，共七十页(4)上升的最大高度：上升的最大高度：h_；(5)上升到最大高度用时：上升到最大高度用时：t_.本讲稿第十三页，共七十页思想感悟思想感悟3物体上升到最高点时速度为零，物体上升到最高点时速度为零，能否说物体处于静止状态？能否说物体处于静止状态？提示：不能提示：不能.静止是一种平衡状态，静止是一种平衡状态，同时满足同时满足v0，a0.本讲稿第十四页，共七十页要要点点透透析析直直击击高高考考一、应用匀变速直线运动规律应注意的一、应用匀变速直线运动规律应注意的问题问题1对基本公式的理解应用对基本公式的理解应用(1)正负号的规定正负号的规定匀变速直线

5、运动的基本公式均是匀变速直线运动的基本公式均是本讲稿第十五页，共七十页矢量式，应用时要注意各物理量的符号，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，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，当反向的物理量取负值，当v00时，一时，一般以般以a的方向为正的方向为正本讲稿第十六页，共七十页(2)匀变速直线运动匀变速直线运动物体先做匀减速直线运动，减速为零后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

6、速不变，对这种情况可以直接应用匀变速直线运动公式直线运动公式本讲稿第十七页，共七十页(3)刹车问题刹车问题对匀减速直线运动，要注意减速为零后停止，对匀减速直线运动，要注意减速为零后停止，加速度变为零的实际情况，如刹车问题，应加速度变为零的实际情况，如刹车问题，应首先判断给定时间内车是否已停止运动首先判断给定时间内车是否已停止运动本讲稿第十八页，共七十页2对推论对推论saT2的拓展的拓展(1)公式的适用条件公式的适用条件匀变速直线运动；匀变速直线运动；s为连续相等的相邻时间间隔为连续相等的相邻时间间隔T内的内的位移差位移差本讲稿第十九页，共七十页(2)进一步的推论进一步的推论:smsn(mn)a

7、T2;要注意此式的适用条件及要注意此式的适用条件及m、n、T的的含义含义(3)此公式常用来研究打点计时器纸带上的此公式常用来研究打点计时器纸带上的加速度加速度本讲稿第二十页，共七十页特特别别提醒：提醒：公式公式vtv0at虽虽然可由然可由a变变形后得到形后得到,但二者含但二者含义义不同：不同：(1)a是加速度的定是加速度的定义义式，适用式，适用于所有于所有变变速运速运动动(包括非匀包括非匀变变速直速直线线运运动动和和曲曲线线运运动动).(2)vtv0at是匀是匀变变速直速直线线运运动动的的速度公式，速度公式，仅仅适用于匀适用于匀变变速直速直线线运运动动.本讲稿第二十一页，共七十页即时应用即时应

8、用1(2011高考天津卷高考天津卷)质点做直线运动质点做直线运动的位移的位移s与时间与时间t的关系为的关系为s5tt2(各物理各物理量均采用国际单位制单位量均采用国际单位制单位)，则该质点，则该质点()本讲稿第二十二页，共七十页A第第1s内的位移是内的位移是5mB前前2s内的平均速度是内的平均速度是6m/sC任意相邻的任意相邻的1s内位移差都是内位移差都是1mD任意任意1s内的速度增量都是内的速度增量都是2m/s本讲稿第二十三页，共七十页本讲稿第二十四页，共七十页本讲稿第二十五页，共七十页二、对竖直上抛运动的理解二、对竖直上抛运动的理解1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

9、图如图221所示，一物体以初速度所示，一物体以初速度v0竖直上抛竖直上抛,A、B为途中的任意两点，为途中的任意两点，C为最高点，为最高点，本讲稿第二十六页，共七十页图图221本讲稿第二十七页，共七十页则：则：时间对称性时间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和下降过程中从和下降过程中从CA所用时间所用时间tCA相相等，同理等，同理tABtBA.本讲稿第二十八页，共七十页速度对称性速度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点的速度与下降过程经过经过A点的速度大小相等点的速度大小相等能量对称性能量对称性物体从物体从AB和从和从BA重力势能变化量的重力

10、势能变化量的大小相等，均等于大小相等，均等于mghAB.本讲稿第二十九页，共七十页(2)多解性多解性当物体经过抛出点上方某个位置时，可能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成双解在解决问题时要注意这个特点本讲稿第三十页，共七十页2解答竖直上抛运动问题的两种方法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，直接应用匀变全程法：规定好正方向后，直接应用匀变速直线运动的几个矢量式速直线运动的几个矢量式(2)分阶段法：将全程分为分阶段法：将全程分为两个两个阶段阶段,即即上升过程的匀减速

11、阶段和下落过程的自由上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段落体阶段本讲稿第三十一页，共七十页本讲稿第三十二页，共七十页当当h0时，表示物体处于抛出点的上方时，表示物体处于抛出点的上方某位置此时某位置此时t有两解：小的解表示上抛物有两解：小的解表示上抛物体第一次到达这一高度所用的时间；大的体第一次到达这一高度所用的时间；大的解表示上抛物体回落至此高度时所用的时解表示上抛物体回落至此高度时所用的时间间本讲稿第三十三页，共七十页当当h0时时,表示物体刚抛出或抛出后表示物体刚抛出或抛出后落回原处落回原处.此时此时t有两解：一解为零，表示刚有两解：一解为零，表示刚要上抛这一时刻；要上抛这一时刻；另

12、一解为正数，表示上抛后又落回抛出点所另一解为正数，表示上抛后又落回抛出点所用的时间用的时间本讲稿第三十四页，共七十页当当h0时，表示物体抛出后落回抛出点时，表示物体抛出后落回抛出点后继续下落到抛出点下方的某一位置此后继续下落到抛出点下方的某一位置此时时t有两解：一解为正值，表示物体落到有两解：一解为正值，表示物体落到抛出点下方某处时所用时间；另一解为抛出点下方某处时所用时间；另一解为负值，应舍去负值，应舍去本讲稿第三十五页，共七十页即时应用即时应用2(创新题创新题)2011年年8月月21日，在第日，在第26届世届世界大学生夏季运动会田径项目女子跳高决赛界大学生夏季运动会田径项目女子跳高决赛中，

13、美国选手巴雷特夺得冠军巴雷特的重中，美国选手巴雷特夺得冠军巴雷特的重心离地面高心离地面高1.2m，起跳后身体横着越过，起跳后身体横着越过了了1.96m的高度的高度本讲稿第三十六页，共七十页据此可估算出她起跳时的竖直速据此可估算出她起跳时的竖直速度大约为度大约为(取取g10m/s2)()A2m/sB4m/sC6m/sD8m/s本讲稿第三十七页，共七十页本讲稿第三十八页，共七十页三、匀变速直线运动问题的常见解题方三、匀变速直线运动问题的常见解题方法法运动学问题的求解一般有多种方法，可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从多种解法的对比中进一步明确解题的基本思路和方法

14、，从而提高解题能力基本思路和方法，从而提高解题能力本讲稿第三十九页，共七十页1一般一般公式公式法法:一般公式指速度公一般公式指速度公式、位移公式及推论的三个公式式、位移公式及推论的三个公式.使用时要使用时要注意方向性一般以注意方向性一般以v0的方向为正方向，的方向为正方向，其余与正方向相同者为正，与正方向相反其余与正方向相同者为正，与正方向相反者为负者为负本讲稿第四十页，共七十页本讲稿第四十一页，共七十页本讲稿第四十二页，共七十页4比例法：对于初速度为零的匀加速直线比例法：对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动，可利运动与末速度为零的匀减速直线运动，可利用初速度为零的匀加速

15、直线运动的重要特征用初速度为零的匀加速直线运动的重要特征的比例关系，用比例法求解的比例关系，用比例法求解本讲稿第四十三页，共七十页5逆向思维法：把运动过程的逆向思维法：把运动过程的“末态末态”作为作为“初态初态”的反向研究问题的方法一般用的反向研究问题的方法一般用于末态已知的情况于末态已知的情况6图象法：应用图象法：应用vt图象，可把较复杂图象，可把较复杂的问题转变为较为简单的数学问题解决的问题转变为较为简单的数学问题解决尤其是用图象定性分析，可避开繁杂尤其是用图象定性分析，可避开繁杂的计算，快速找出答案的计算，快速找出答案本讲稿第四十四页，共七十页7推论法推论法:匀变速直线运动中匀变速直线运

16、动中,在连续相等在连续相等的时间间隔的时间间隔T内的位移之差为一恒量内的位移之差为一恒量,即即sn1snaT2，对一般的匀变速直线运动，对一般的匀变速直线运动问题，若出现相等的时间间隔问题，应优问题，若出现相等的时间间隔问题，应优先考虑用先考虑用saT2求解求解本讲稿第四十五页，共七十页8巧取参考系法巧取参考系法:一个物体相对于不同的参一个物体相对于不同的参考系，运动性质一般不同，通过合理选取考系，运动性质一般不同，通过合理选取参考系，可以简化物体的运动过程参考系，可以简化物体的运动过程本讲稿第四十六页，共七十页即时应用即时应用3一个匀加速直线运动的物体一个匀加速直线运动的物体，在，在前前4s

17、内经过的位移为内经过的位移为24m，在第二个，在第二个4s内经过的位移是内经过的位移是60m求这个物体的加求这个物体的加速度和初速度各是多少？速度和初速度各是多少？本讲稿第四十七页，共七十页答案：答案：2.25 m/s21.5 m/s本讲稿第四十八页，共七十页题题型型探探究究讲讲练练互互动动(2011高考新课标全国卷高考新课标全国卷)甲甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变在第一段动，加速度方向一直不变在第一段匀变速运动规律的应用匀变速运动规律的应用例例1本讲稿第四十九页，共七十页时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不时间间隔内，两辆汽车的加速

18、度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的汽车乙的加速度大小减小为原来的加速度大小减小为原来的本讲稿第五十页，共七十页一半求甲乙两车各自在这两段时间间隔内一半求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比走过的总路程之比【解析解析】设汽车甲在第一段时间间隔末设汽车甲在第一段时间间隔末(时刻时刻t0)的速度为的速度为v，第一段时间间隔内，第一段时间间隔内行驶的路程为行驶的路程为s1，加速度为，加速度为a；在第二段；在第二段时间间隔内

19、行驶的路程为时间间隔内行驶的路程为s2.本讲稿第五十一页，共七十页本讲稿第五十二页，共七十页本讲稿第五十三页，共七十页本讲稿第五十四页，共七十页2011年年8月，月，“跳水皇后跳水皇后”郭郭晶晶与队友合作获得第晶晶与队友合作获得第26届世界大学生运届世界大学生运动会女子双人跳台跳水金牌！王兵同学利动会女子双人跳台跳水金牌！王兵同学利用数码相机连拍功能用数码相机连拍功能(此相机每秒连拍此相机每秒连拍10张张)，记录下大运会跳水比赛中，记录下大运会跳水比赛中竖直上抛运动的问题分析竖直上抛运动的问题分析例例2本讲稿第五十五页，共七十页郭晶晶她们在郭晶晶她们在10m跳台跳水的全过程跳台跳水的全过程.所

20、所拍摄的第一张恰为她们起跳的瞬间拍摄的第一张恰为她们起跳的瞬间,第四张第四张如图如图222甲所示，王兵同学认为这是甲所示，王兵同学认为这是她们在最高点；第十九张如下图乙所示她们在最高点；第十九张如下图乙所示,她她们正好身体竖直双手触及水面，设起跳时她们正好身体竖直双手触及水面，设起跳时她们的重心离们的重心离本讲稿第五十六页，共七十页台面的距离和触水时她们的重心离水台面的距离和触水时她们的重心离水面面的的距离距离相等由以上相等由以上材料材料(g取取10m/s2)本讲稿第五十七页，共七十页(1)估算郭晶晶的起跳速度；估算郭晶晶的起跳速度；(2)分析拍摄第四张照片时运动员是在最高分析拍摄第四张照片时

21、运动员是在最高点吗？如果是，求出上升的最大高度；如点吗？如果是，求出上升的最大高度；如果不是，判断此时重心是处于上升还是下果不是，判断此时重心是处于上升还是下降阶段？降阶段？本讲稿第五十八页，共七十页【解析解析】运运动员动员的跳水的跳水过过程可看成是程可看成是竖竖直直上抛运上抛运动动，运，运动动示意示意图图如如图图223所示所示图图223本讲稿第五十九页，共七十页运动员从平台跃起到双手接触水平，其重心运动员从平台跃起到双手接触水平，其重心的变化高度为的变化高度为h10m.(1)因相机每秒连拍因相机每秒连拍10张，故每拍一张用时张，故每拍一张用时为为0.1s，因第一张恰为起跳瞬间，因第一张恰为起

22、跳瞬间,故拍第故拍第4张时用时张时用时0.3s，拍第，拍第19张时用时张时用时1.8s，本讲稿第六十页，共七十页设郭晶晶的起跳速度为设郭晶晶的起跳速度为v0，本讲稿第六十一页，共七十页【答案】【答案】见见解析解析本讲稿第六十二页，共七十页(满分样板满分样板12分分)子弹以水子弹以水平初速度连续射穿三个并排着的完全相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同的静止并固定的木块后速度恰好减为零，如下图零，如下图224所示所示逆向思维法的应用逆向思维法的应用例例3本讲稿第六十三页，共七十页求它在每个木块前的速度之比及穿过每个木求它在每个木块前的速度之比及穿过每个木块所用的

23、时间之比块所用的时间之比图图224本讲稿第六十四页，共七十页解题样板规范步骤，该得的分一分不丢！解题样板规范步骤，该得的分一分不丢！根据逆向思维法，此题可看成从终点开根据逆向思维法，此题可看成从终点开始沿反方向做初速度为零的匀加速直线始沿反方向做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为运动，设加速度大小为a，每个木块长为，每个木块长为L.本讲稿第六十五页，共七十页本讲稿第六十六页，共七十页本讲稿第六十七页，共七十页【名名师归纳师归纳】逆向过程处理逆向过程处理(逆向思维法逆向思维法)是把运动过程是把运动过程的的“末态末态”作为作为“初态初态”的反向研究问题的方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动的处理该方法一般用在末状态已知的情况情况本讲稿第六十八页，共七十页知能演练强化闯关知能演练强化闯关本讲稿第六十九页，共七十页本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放本讲稿第七十页，共七十页