《高考物理一輪專題 勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用突破課件 魯科版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理一輪專題 勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用突破課件 魯科版(45頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、1勻變速直線運(yùn)動(dòng)(1)定義:物體保持不變的直線運(yùn)動(dòng)(2)分類:物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),若a與v,則表示物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng);若a與v ,則表示物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)加速度加速度相同相同方向相反方向相反方向方向2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式及推論(1)4個(gè)常用公式速度時(shí)間關(guān)系式:vt;位移時(shí)間關(guān)系式:s;位移速度關(guān)系式:vv;平均速度公式:,即一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,或這段時(shí)間初、末時(shí)刻速度矢量和的2asv0at 中間中間平均值平均值(2)幾個(gè)常用推論連續(xù)相等的相鄰時(shí)間間隔T內(nèi)的位移差等于恒量,即:s2s1s3s2snsn1.初速度為零(v00)的勻加速直線運(yùn)動(dòng)a在1T末,2T末,
2、3T末,nT末的瞬時(shí)速度之比為v1 v2 v3 vn.b在1T內(nèi),2T內(nèi),3T內(nèi),nT內(nèi)的位移之比為s1 s2 s3 sn.c在第1個(gè)T內(nèi),第2個(gè)T內(nèi),第3個(gè)T內(nèi),第n個(gè)T內(nèi)的位移之比為s1 s2 s3 sn aT21 2 3 n1 22 32 n21 3 5 (2n1)d從靜止開(kāi)始通過(guò)連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比為t1 t2 t3 tn 3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特例:自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)(1)自由落體運(yùn)動(dòng):只受,初速度為,加速度為的勻變速直線運(yùn)動(dòng)重力加速度重力加速度g重力重力 零零(2)豎直上拋運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):加速度為g,上升階段做運(yùn)動(dòng),下降階段做運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律速度公式:vtv0gt;位移公式:h
3、;勻減速直線勻減速直線勻加速直線勻加速直線速度位移關(guān)系式: ;上升的最大高度:H;上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間:t.2gh應(yīng)用這4個(gè)公式時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)以上4式僅適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)(2)以上4式均是矢量式,應(yīng)用時(shí)要注意各物理量的符號(hào)一般情況下,我們規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较?,與初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取負(fù)值(3)對(duì)勻減速直線運(yùn)動(dòng),要注意減速為零后停止,加速度變?yōu)榱愕膶?shí)際情況,如剎車問(wèn)題,注意題目給定的時(shí)間,若大于“剎車”時(shí)間,則“剎車”時(shí)間以外的時(shí)間內(nèi)車是靜止的(4)以上4式涉及5個(gè)物理量,在v0、v、a、t、s中只要已知3個(gè),其余兩個(gè)就能求出2對(duì)推論saT2的拓展(1)公式的適
4、用條件勻變速直線運(yùn)動(dòng);s為連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移差(2)進(jìn)一步的推論smsn(mn)aT2要注意此式的適用條件及m、n、T的含義現(xiàn)舉例說(shuō)明:【案例1】(2010課標(biāo)全國(guó))短跑名將博爾特在北京奧運(yùn)會(huì)上創(chuàng)造了100 m和200 m短跑項(xiàng)目的新世界紀(jì)錄,他的成績(jī)分別是9.69 s和19.30 s假定他在100 m比賽時(shí)從發(fā)令到起跑的反應(yīng)時(shí)間是0.15 s,起跑后做勻加速運(yùn)動(dòng),達(dá)到最大速率后做勻速運(yùn)動(dòng).200 m比賽時(shí),反應(yīng)時(shí)間及起跑后加速階段的加速度和加速時(shí)間與100 m比賽時(shí)相同,但由于彎道和體力等因素的影響,以后的平均速率只有跑100 m時(shí)最大速率的96%.求:(1)加速所用時(shí)間和達(dá)到的最大
5、速率;(2)起跑后做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度(結(jié)果保留兩位小數(shù))【即時(shí)鞏固1】一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在計(jì)時(shí)起連續(xù)相等的兩個(gè)時(shí)間間隔內(nèi),通過(guò)的位移分別是24 m和64 m,每個(gè)時(shí)間間隔為4 s,求質(zhì)點(diǎn)的初速度和加速度【解析】畫出過(guò)程示意圖,如圖所示由題意:ss2s164 m24 m40 m,T4 s.1自由落體運(yùn)動(dòng)是一種理想化模型自由落體運(yùn)動(dòng)是一種實(shí)際物體運(yùn)動(dòng)的抽象運(yùn)動(dòng),是一種理想化模型當(dāng)自由下落的物體受到的空氣阻力遠(yuǎn)小于重力時(shí),才可以看做是做自由落體運(yùn)動(dòng)2自由落體運(yùn)動(dòng)的條件(1)初速度為零;(2)僅受重力作用3自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)(1)初速度為零,即v00;(2)始終豎直向下運(yùn)動(dòng),其軌跡是直線;
6、(3)在同一地點(diǎn)其加速度恒定不變,即為g.4自由落體運(yùn)動(dòng)的公式因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動(dòng)由上面幾式看出,v、t、h中任一物理量確定,其余兩個(gè)物理量就確定了【案例2】一條鐵鏈AB長(zhǎng)0.49 m,系于A端使它豎直下垂,然后讓它自由落下,求整條鐵鏈通過(guò)懸點(diǎn)下方2.45 m處小孔O點(diǎn)過(guò)程所需的時(shí)間(g取9.8 m/s2)【解析】如圖所示鐵鏈自由下落2.45 m0.49 m的距離,鐵鏈下端B到達(dá)O點(diǎn),此時(shí)鐵鏈開(kāi)始通過(guò)O點(diǎn),至鐵鏈上端A到達(dá)O點(diǎn),算做鐵鏈通過(guò)了O點(diǎn)對(duì)本題來(lái)說(shuō)要求的就是鐵鏈AB的兩端到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間差【技巧點(diǎn)撥】
7、解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵是選準(zhǔn)研究對(duì)象,找到與這段時(shí)間起點(diǎn)和終點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的位移,為弄清鐵鏈下落的物理過(guò)程,借助示意圖幫助我們進(jìn)行審題,可以達(dá)到解決問(wèn)題的目的【即時(shí)鞏固2】從離地面80 m的空中自由落下一個(gè)小球,取g10 m/s2.(1)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間落到地面?(2)自小球開(kāi)始下落計(jì)時(shí),在第1 s內(nèi)的位移、最后1 s內(nèi)的位移分別是多大?(3)下落時(shí)間為總時(shí)間的一半時(shí)小球的位移是多大?【答案】(1)4 s(2)5 m35 m(3)20 m1處理豎直上拋問(wèn)題的方法(1)分段處理將全程分為兩個(gè)階段,上升階段做勻減速直線運(yùn)動(dòng),下降階段做自由落體運(yùn)動(dòng)(2)全程統(tǒng)一處理為初速度為v0(設(shè)為正方向)、加速度ag的勻減速
8、直線運(yùn)動(dòng)2豎直上拋運(yùn)動(dòng)的上升階段和下降階段具有對(duì)稱性(1)速度對(duì)稱:上升和下降過(guò)程經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)速度等大、反向(2)時(shí)間對(duì)稱:上升和下降過(guò)程經(jīng)過(guò)同一段高度的上升時(shí)間和下降時(shí)間相等(3)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)是勻變速運(yùn)動(dòng),但又具有自身的特點(diǎn),如對(duì)稱性【技巧提示】若物體在上升或下落中還受到空氣阻力,則物體的運(yùn)動(dòng)不再是自由落體和豎直上拋運(yùn)動(dòng),分別計(jì)算上升a上和下降a下的加速度(此時(shí)a上與a下不相等),利用勻變速運(yùn)動(dòng)公式同樣可以得到解決【即時(shí)鞏固3】在某一高度以v020 m/s的初速度豎直上拋一個(gè)小球(不計(jì)空氣阻力),當(dāng)小球速度大小為10 m/s時(shí),以下判斷正確的是(g取10 m/s2)()A小球在這段時(shí)
9、間內(nèi)的平均速度大小一定為15 m/s,方向向上B小球在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小一定為5 m/s,方向向下C小球在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度大小一定為5 m/s,方向向上D小球的位移大小一定是15 m【答案】D考點(diǎn)四勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用追及、相遇問(wèn)題追及、相遇問(wèn)題是勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的典型應(yīng)用兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng),他們之間的距離發(fā)生變化時(shí),可能出現(xiàn)最大距離、最小距離或者是距離為零的情況,這類問(wèn)題稱為追及、相遇問(wèn)題1追及問(wèn)題追和被追的兩個(gè)物體速度相等(同向運(yùn)動(dòng)),是能追上、追不上、兩者距離有極值的臨界條件2相遇問(wèn)題相向運(yùn)動(dòng)的物體,各自發(fā)生的位移的絕對(duì)值之和等于開(kāi)始時(shí)兩物體間的距離時(shí)即相遇在避免碰撞
10、問(wèn)題中,關(guān)鍵是把握臨界狀態(tài)避免碰撞問(wèn)題的臨界狀態(tài)還是反映在速度相等這一關(guān)鍵點(diǎn)上,即兩個(gè)運(yùn)動(dòng)物體具有相同的位置坐標(biāo)時(shí),二者的相對(duì)速度為零【技巧提示】對(duì)追及問(wèn)題的一般分析思路:(1)根據(jù)追趕和被追趕的兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),列出兩個(gè)物體的位移方程,并注意兩物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間之間的關(guān)系 (2)通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析,畫出簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)示意圖,找出兩物體的運(yùn)動(dòng)位移間的關(guān)系式追及的主要條件是兩個(gè)物體在追上時(shí)位置坐標(biāo)相同(3)尋找問(wèn)題中隱含的臨界條件,例如速度相等是追上、追不上以及二者有最大或最小距離的臨界條件對(duì)追及和相遇問(wèn)題的考查在近幾年的高考中時(shí)有體現(xiàn)通過(guò)vt圖象分析兩物體間距離的極值,進(jìn)行復(fù)習(xí)時(shí)對(duì)此類問(wèn)題要引起重視
11、【案例4】甲車以10 m/s的速度在平直的公路上勻速行駛,乙車以4 m/s的速度與甲車同向做勻速直線運(yùn)動(dòng),甲車經(jīng)過(guò)乙車旁邊時(shí)開(kāi)始以0.5 m/s2的加速度剎車從甲車剎車開(kāi)始計(jì)時(shí),求:(1)乙車在追上甲車前,兩車相距的最大距離;(2)乙車追上甲車所用的時(shí)間【解析】(1)當(dāng)甲車速度減至等于乙車速度時(shí)兩車的距離最大設(shè)該減速過(guò)程時(shí)間為t,則:v乙v甲at. 【答案】(1)36 m(2)25 s【技巧點(diǎn)撥】對(duì)這類問(wèn)題的分析關(guān)鍵要抓住兩點(diǎn):乙車追上甲車前,兩車相距最大距離時(shí)的速度關(guān)系乙車追上甲車時(shí),找出兩車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系,然后據(jù)此列方程求解【即時(shí)鞏固4】在同一水平面上,一輛小車從靜止開(kāi)始以1 m/s2的加速度前進(jìn),有一人在車后與車相距25 m處,同時(shí)開(kāi)始以6 m/s的速度勻速追車,人與車前進(jìn)的方向相同,則人能否追上車?若追不上,求人與車的最小距離【解析】對(duì)這類問(wèn)題的分析關(guān)鍵要抓住兩點(diǎn):(1)車的速度和人的速度相等時(shí),找出人、車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系與位移關(guān)系,據(jù)此判斷人能否追上車(2)若追不上,則兩者之間在速度相等時(shí)有最小距離解法1:假設(shè)人能追上車,則人與車的位置坐標(biāo)相等,即:【答案】追不上,最小距離為7 m.