物理第一章 直线运动（第2课时）匀变速直线运动的规律.ppt

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1、第第2 2课时匀变速直线运动的规律课时匀变速直线运动的规律回扣教材回扣教材考点扫描考点扫描真题在线真题在线回扣教材回扣教材梳理知识梳理知识 夯基础夯基础知识整合知识整合一、匀变速直线运动一、匀变速直线运动1.1.定义定义:沿着一条直线运动沿着一条直线运动,且且 不变的运动不变的运动.加速度加速度2.2.分类分类 相同相同 相反相反 二、匀变速直线运动的规律二、匀变速直线运动的规律1.1.速度公式速度公式:v=:v=.2.2.位移公式位移公式:x=x=.3.3.速度速度位移关系式位移关系式:v v2 2-=-=.v v0 0+at+at2ax2ax三、匀变速直线运动的推论三、匀变速直线运动的推论

2、1.1.匀变速直线运动的两个重要推论匀变速直线运动的两个重要推论(1)x=(1)x=,即任意相邻相等时间内的位移之差相等即任意相邻相等时间内的位移之差相等.可以推广到可以推广到x xm m-x xn n=(m-n)aT=(m-n)aT2 2.aTaT2 2(2)=(2)=,某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的 .平均速度平均速度2.2.初速度为零的匀变速直线运动中的四个重要结论初速度为零的匀变速直线运动中的四个重要结论(1)1T(1)1T末末,2T,2T末末,3T,3T末末瞬瞬时时速度之比速度之比为为:v v1 1vv2 2vv3 3v vn

3、 n=.(2)1T(2)1T内内,2T,2T内内,3T,3T内内位移之比位移之比为为:x x1 1xx2 2xx3 3x xn n=.(3)(3)第一个第一个T T内内,第二个第二个T T内内,第三个第三个T T内内第第n n个个T T内的位移之比内的位移之比为为:x xxxxxx xn n=.123123nn12122 2332 2nn2 2 135135(2n-1)(2n-1)四、自由落体运动与竖直上抛运动四、自由落体运动与竖直上抛运动0 0 重力加速度重力加速度g g g g匀减速匀减速gtgt2gh2ghv v0 0-gt-gt自由落体自由落体-2gh-2gh问题思考问题思考1.1.如

4、图如图,一列火车在平直轨道上以加速度一列火车在平直轨道上以加速度a a匀加速行驶匀加速行驶,设经过某一点设经过某一点A A时时速度为速度为v v0 0,经时间经时间t t后到达后到达B B点点,再经时间再经时间t t后到达后到达C C点点,必修必修1P1P3636图图2.2-62.2-6(1)(1)火车到达火车到达B B点和点和C C点的速度点的速度;解析解析:(1)(1)由由v=vv=v0 0+at+at可知可知,火车到达火车到达B B点的速度点的速度v vB B=v=v0 0+at,+at,火车到达火车到达C C点的速点的速度度v vC C=v=v0 0+2at.+2at.答案答案:(1)

5、v(1)v0 0+at,v+at,v0 0+2at+2at(2)AB(2)AB段、段、BCBC段的位移段的位移,BC,BC段与段与ABAB段的位移差分别是多少段的位移差分别是多少?(3)AC(3)AC段的平均速度是多少段的平均速度是多少?并与并与B B点的瞬时速度进行比较点的瞬时速度进行比较.(3)v(3)v0 0+at,AC+at,AC段的平均速度等于段的平均速度等于B B点的瞬时速度点的瞬时速度.2.2.如图为两人配合利用直尺测定反应时间的示意图如图为两人配合利用直尺测定反应时间的示意图,一个人用两个手指一个人用两个手指捏住直尺的顶端捏住直尺的顶端.被测试者用一只手在直尺下方做捏住直尺的准

6、备被测试者用一只手在直尺下方做捏住直尺的准备,但手但手不能碰直尺不能碰直尺,记下这时手指在直尺上的位置记下这时手指在直尺上的位置.当看到放开直尺时当看到放开直尺时,立即捏立即捏住直尺住直尺,这样可以测出被测试者的反应时间这样可以测出被测试者的反应时间.不计空气阻力不计空气阻力,g,g取取 10 m/s10 m/s2 2.必修必修1P1P4545图图2.5-22.5-2(1)(1)若某次测试中若某次测试中,直尺降落的高度为直尺降落的高度为 20 cm,20 cm,则被测试者的反应时间以则被测试者的反应时间以及捏住直尺的瞬间直尺的速度是多少及捏住直尺的瞬间直尺的速度是多少?(2)(2)若某次测试中

7、直尺没有被捏住若某次测试中直尺没有被捏住,直尺掉落水平面上后以直尺掉落水平面上后以 2 2 m/sm/s 的速的速度向上弹起度向上弹起,则当直尺的速度向下为则当直尺的速度向下为1 1 m/sm/s时时(直尺第二次落地前直尺第二次落地前),),直尺直尺的运动时间、位移和路程分别是多少的运动时间、位移和路程分别是多少?答案答案:(1)0.2 s,2(1)0.2 s,2 m/sm/s(2)0.3 s,0.15 m,0.25 m(2)0.3 s,0.15 m,0.25 m(3)(3)竖直上抛运动中上升、下降经过同一位置时速度有何关系竖直上抛运动中上升、下降经过同一位置时速度有何关系?解析：解析：(3)

8、(3)竖直上抛运动中竖直上抛运动中,直尺上升、下降经过同一位置时速度大小相直尺上升、下降经过同一位置时速度大小相等等,方向相反方向相反.答案答案:(3)(3)速度大小相等、方向相反速度大小相等、方向相反考点扫描考点扫描重点透析重点透析 通热点通热点考点一匀变速直线运动规律的应用考点一匀变速直线运动规律的应用要点透析要点透析1.1.解决运动学问题的基本思路解决运动学问题的基本思路画过程示意图画过程示意图 判断运动性质判断运动性质 选取正方向选取正方向 选公式列方程选公式列方程 解方程并讨论解方程并讨论2.2.解决匀变速直线运动的几种方法解决匀变速直线运动的几种方法特被提示特被提示 一般选取初速度

9、的方向为正方向一般选取初速度的方向为正方向,与初速度同向的物理量取正与初速度同向的物理量取正值值,反向的物理量取负值反向的物理量取负值.若若v v0 0=0,=0,一般以一般以a a的方向为正方向的方向为正方向.典例突破典例突破【审题指导】【审题指导】【例例1 1】(2016(2016广东汕头质检广东汕头质检)()(多选多选)一物体以某一初速度在粗糙的水平面上做一物体以某一初速度在粗糙的水平面上做匀减速直线运动匀减速直线运动,最后静止下来最后静止下来.若物体在最初若物体在最初5 s5 s内通过的位移与最后内通过的位移与最后5 s5 s内通过内通过的位移之比为的位移之比为x x1 1xx2 2=

10、115,=115,物体运动的加速度大小为物体运动的加速度大小为a=1 m/sa=1 m/s2 2,则则()A.A.物体运动的时间可能大于物体运动的时间可能大于10 s10 sB.B.物体在最初物体在最初5 s5 s内通过的位移与最后内通过的位移与最后5 s5 s内通过的位移之差为内通过的位移之差为x x1 1-x-x2 2=15 m=15 mC.C.物体运动的时间为物体运动的时间为8 s8 sD.D.物体的初速度为物体的初速度为10 10 m/sm/s题题干关干关键键隐隐含信息含信息物体以某一初速度在粗糙水物体以某一初速度在粗糙水平面上做匀减速运平面上做匀减速运动动水平面上受摩擦力作用水平面上

11、受摩擦力作用,且大小不且大小不变变最后最后5 s5 s内内末速度末速度为为0,0,可看做逆向的初速度可看做逆向的初速度为为0 0的匀加的匀加速直速直线线运运动动最初最初5 s5 s内和最后内和最后5 s5 s内内两段两段时间时间相等相等,且可能存在重叠且可能存在重叠答案答案:BCBC题后反思题后反思 匀变速直线运动规律应用时的两个技巧匀变速直线运动规律应用时的两个技巧(1)(1)匀减速直线运动减速到匀减速直线运动减速到0 0的情景的情景,通常看成反向的初速度为通常看成反向的初速度为0 0的匀加速的匀加速直线运动直线运动.(2)(2)解答过程中要养成假设一个或几个未知量的习惯解答过程中要养成假设

12、一个或几个未知量的习惯,依据过程满足的规依据过程满足的规律列出方程律列出方程,组成方程组组成方程组,有数值运算的题目一般先求出未知量的表达式有数值运算的题目一般先求出未知量的表达式然后代入对应数值求出结果然后代入对应数值求出结果.1 1.基本运动公式的应用基本运动公式的应用 某航母跑道长某航母跑道长160 m,160 m,飞机发动机产生的最大加飞机发动机产生的最大加速度为速度为5 m/s5 m/s2 2,起飞需要的最低速度为起飞需要的最低速度为50 50 m/sm/s,飞机在航母跑道上通过滑飞机在航母跑道上通过滑跃式起飞跃式起飞,起飞过程简化为匀加速直线运动起飞过程简化为匀加速直线运动,若航母

13、沿飞机起飞方向以某若航母沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行一速度匀速航行,为使飞机安全起飞为使飞机安全起飞,航母匀速运动的最小速度约为航母匀速运动的最小速度约为()A.10 A.10 m/sm/sB.15 B.15 m/sm/sC.20 C.20 m/sm/sD.30 D.30 m/sm/s即时巩固即时巩固解析解析:设飞机起飞时间为设飞机起飞时间为t,t,航母速度为航母速度为v v1 1,飞机起飞速度为飞机起飞速度为v v2 2,则航母位移则航母位移x x1 1=v=v1 1t,t,飞机位移飞机位移x x2 2=v=v1 1t+att+at2 2,由题意知由题意知x x2 2-x-x1 1=16

14、0 m,=160 m,而而v v2 2=v=v1 1+at,+at,联立解联立解得得v v1 1=10=10 m/sm/s.故选项故选项A A正确正确.A A2.2.导学号导学号 0062201800622018 推论关系式的应用推论关系式的应用(多选多选)物体做匀加速直线运动物体做匀加速直线运动,在时间在时间T T内通过位移内通过位移x x1 1到达到达A A点点,接着在时间接着在时间T T内又通过位移内又通过位移x x2 2到达到达B B点点,则物则物体体()ABAB考点二自由落体和竖直上抛运动考点二自由落体和竖直上抛运动要点透析要点透析1.1.应用自由落体运动规律解题时的两点注意应用自由

15、落体运动规律解题时的两点注意(1)(1)可利用自由落体运动初速度为可利用自由落体运动初速度为0 0的特点、比例关系及推论等规律解题的特点、比例关系及推论等规律解题.连续相等的时间连续相等的时间T T内位移的增加量相等内位移的增加量相等,即即hh=gT=gT2 2.(2)(2)自由落体运动自由落体运动,从中间截取一段是竖直下抛运动从中间截取一段是竖直下抛运动.2.2.竖直上抛运动的两种研究方法竖直上抛运动的两种研究方法(1)(1)分段法分段法:将全程分为两个阶段将全程分为两个阶段,即上升过程的匀减速阶段和下落过程的即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段自由落体阶段.(2)(2)全程法全程

16、法:将全过程视为初速度为将全过程视为初速度为v v0 0,加速度加速度a=-ga=-g的匀变速直线运动的匀变速直线运动,必须必须注意矢量性注意矢量性.习惯上取习惯上取v v0 0的方向为正方向的方向为正方向,则则v0v0时时,物体正在上升物体正在上升;v0;v0;h0时时,物体在抛出点上方物体在抛出点上方;h0;htt0 0t t2 2tt1 1 B.tB.t1 1ttt1 1C.tC.t2 2tt0 0t t2 2tt1 1 D.tD.t1 1tt0 0t t2 2tt1 1B B4 4.(2013.(2013全国全国卷卷,14),14)如图是伽利略如图是伽利略16041604年做斜面实验时

17、的一页手稿年做斜面实验时的一页手稿照片照片,照片左上角的三列数据如下表照片左上角的三列数据如下表.表中第二列是时间表中第二列是时间,第三列是物体第三列是物体沿斜面运动的距离沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的第一列是伽利略在分析实验数据时添加的.根据表中根据表中的数据的数据,伽利略可以得出的结论是伽利略可以得出的结论是()C C1 11 132324 42 21301309 93 329829816164 452652625255 582482436366 61192119249497 71 6001 60064648 82 1042 104A.A.物体具有惯性物体具有惯性B

18、.B.斜面倾角一定时斜面倾角一定时,加速度与质量无关加速度与质量无关C.C.物体运动的距离与时间的平方成正比物体运动的距离与时间的平方成正比D.D.物体运动的加速度与重力加速度成正比物体运动的加速度与重力加速度成正比解析解析:由于第二列数据为时间由于第二列数据为时间,第三列数据为距离第三列数据为距离,第三列数据中在误差第三列数据中在误差允许范围内数据之比为允许范围内数据之比为1491614916显然为第二列中时间之比的平方显然为第二列中时间之比的平方,说明物体沿斜面通过的距离与时间的平方成正比说明物体沿斜面通过的距离与时间的平方成正比,故选项故选项C C正确正确;由表中由表中数据无法判定惯性、

19、加速度与质量、与重力加速度的关系数据无法判定惯性、加速度与质量、与重力加速度的关系,选项选项A,B,DA,B,D错误错误.5 5.(2011.(2011全国新课标卷全国新课标卷,24),24)甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动动,加速度方向一直不变加速度方向一直不变.在第一段时间间隔内在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不两辆汽车的加速度大小不变变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍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在接下来的相同时间间隔内,汽车甲汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小

20、为原来的一半汽车乙的加速度大小减小为原来的一半.求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比.答案答案:57576 6.(2014.(2014全国全国卷卷,24),24)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离.当前车突然停止时当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰而不会与前车相碰.通常情况下通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为为1 s,1 s,当汽车在晴天干燥沥青路面上以当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h108 km/h的速度匀速行驶时的速度匀速行驶时,安全安全距离为距离为120 m,120 m,设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5,2/5,若要求安全距离仍为若要求安全距离仍为120 m,120 m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度求汽车在雨天安全行驶的最大速度.答案答案:20 20 m/sm/s