高考物理總復(fù)習(xí) (人教版) 知識研習(xí)課件 第1章第2講 勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律及其應(yīng)用ppt
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,歡迎進(jìn)入物理課堂,1.勻變速直線運(yùn)動(1)定義:物體在一條直線上且不變的運(yùn)動.(2)分類:物體做勻變速直線運(yùn)動時,若a與v,則表示物體做勻加速直線運(yùn)動;若a與v,則表示物體做勻減速直線運(yùn)動.,加速度,方向相同,方向相反,2.勻變速直線運(yùn)動的公式及推論(1)4個常用公式①速度時間關(guān)系式:v=;②位移時間關(guān)系式:x=;,v0+at,2ax,,均速度等于這段時間時刻的瞬時速度,或這段時間初、末時刻速度矢量和的.(2)幾個常用推論①連續(xù)相等的相鄰時間間隔T內(nèi)的位移差等于恒量,即:x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=②初速度為零(v0=0)的勻加速直線運(yùn)動a.在1T末,2T末,3T末,…,nT末的瞬時速度之比為v1∶v2∶v3∶…∶vn=.b.在1T內(nèi),2T內(nèi),3T內(nèi),…,nT內(nèi)的位移之比為x1∶x2∶x3∶…∶xn=.,中間,平均值,aT2.,1∶2∶3∶…∶n,1∶22∶32∶…∶n2,c.在第1個T內(nèi),第2個T內(nèi),第3個T內(nèi),…,第n個T內(nèi)的位移之比為x1∶x2∶x3∶…∶xn=.d.從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間之比為t1∶t2∶t3∶…∶tn=.3.勻變速直線運(yùn)動的特例:自由落體運(yùn)動和豎直上拋運(yùn)動(1)自由落體運(yùn)動:只受,初速度為,加速度為的勻變速直線運(yùn)動.,1∶3∶5∶…∶(2n-1),重力,零,重力加速度g,(2)豎直上拋運(yùn)動①運(yùn)動特點(diǎn):加速度為g,上升階段做運(yùn)動,下降階段做運(yùn)動.②基本規(guī)律速度公式:v=;位移公式:h=速度位移關(guān)系式:v2-=;上升的最大高度:H=;上升到最高點(diǎn)所用時間:t=.,勻減速直線,勻加速直線,v0-gt,,,,2gx,考點(diǎn)一對勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的理解及應(yīng)用1.對4個常用公式的理解應(yīng)用,應(yīng)用這4個公式時應(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.(2)以上4式均是矢量式,應(yīng)用時要注意各物理量的符號.一般情況下,我們規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较颍c初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取負(fù)值.(3)對勻減速直線運(yùn)動,要注意減速為零后停止,加速度變?yōu)榱愕膶?shí)際情況,如剎車問題,注意題目給定的時間,若大于“剎車”時間,則“剎車”時間以外的時間內(nèi)車是靜止的.(4)以上4式涉及5個物理量,在v0、v、a、t、x中只要已知3個,其余兩個就能求出.,2.對推論Δx=aT2的拓展(1)公式的適用條件①勻變速直線運(yùn)動;②Δx為連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移差.(2)進(jìn)一步的推論xm-xn=(m-n)aT2要注意此式的適用條件及m、n、T的含義.現(xiàn)舉例說明:,【案例1】一個做勻加速直線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn),在計(jì)時起連續(xù)相等的兩個時間間隔內(nèi),通過的位移分別是24m和64m,每個時間間隔為4s,求質(zhì)點(diǎn)的初速度和加速度.【解析】畫出過程示意圖,如圖所示.由題意:Δx=x2-x1=64m-24m=40m,T=4s.由Δx=aT2得,物體的加速度為:,【答案】1m/s2.5m/s2【技巧點(diǎn)撥】對這類問題,可根據(jù)“物體在連續(xù)相等的時間內(nèi)的位移之差相等,且等于aT2”求出加速度.由位移公式可求出初速度,【即時鞏固1】一個質(zhì)點(diǎn)正在做勻加速直線運(yùn)動,現(xiàn)用固定的照相機(jī)對該質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行閃光照相,閃光時間間隔均為0.1s.分析照片得到的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)質(zhì)點(diǎn)在第1次、第2次閃光的時間間隔內(nèi)移動了0.2m;在第3次、第4次閃光的時間間隔內(nèi)移動了0.8m,由此可求得()A.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的初速度B.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的加速度C.第1次閃光時質(zhì)點(diǎn)的速度D.從第2次閃光到第3次閃光這段時間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移,【答案】B、C、D,考點(diǎn)二自由落體運(yùn)動1.自由落體運(yùn)動是一種理想化模型自由落體運(yùn)動是一種實(shí)際物體運(yùn)動的抽象運(yùn)動,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,才可以看做是做自由落體運(yùn)動.2.自由落體運(yùn)動的條件(1)初速度為零;(2)僅受重力作用.,3.自由落體運(yùn)動的特點(diǎn)(1)初速度為零,即v0=0;(2)始終豎直向下運(yùn)動,其軌跡是直線;(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)動的公式因?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動的實(shí)質(zhì)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,所以勻變速直線運(yùn)動的基本公式及其推論都適用于自由落體運(yùn)動.(1)速度公式:v=gt;,【案例2】一條鐵鏈AB長0.49m,系于A端使它豎直下垂,然后讓它自由落下,求整條鐵鏈通過懸點(diǎn)下方2.45m處小孔O點(diǎn)過程所需的時間,取g=9.8m/s2.【解析】如圖所示.鐵鏈自由下落2.45m-0.49m的距離,鐵鏈下端B到達(dá)O點(diǎn),此時鐵鏈開始通過O點(diǎn),至鐵鏈上端A到達(dá)O點(diǎn),算做鐵鏈通過了O點(diǎn).對本題來說要求的就是鐵鏈AB的兩端到達(dá)O點(diǎn)的時間差.,解法1:作出鐵鏈AB下落過程的示意圖,如圖所示,因?yàn)殍F鏈上各點(diǎn)的運(yùn)動情況相同,因此可拿AB上的任一點(diǎn)為代表進(jìn)行討論.以B端為研究對象,B端到達(dá)O點(diǎn)所需的時間為t1,發(fā)生的位移為h1;A點(diǎn)到達(dá)O點(diǎn)所需的時間為t2,鐵鏈長度L=0.49m,A端發(fā)生的位移為h2=2.45m,由圖可知:h1=h2-L=1.96m,①,【答案】7.510-2s【技巧點(diǎn)撥】解決這類問題的關(guān)鍵是選準(zhǔn)研究對象,找到與這段時間起點(diǎn)和終點(diǎn)相對應(yīng)的位移,為弄清鐵鏈下落的物理過程,借助示意圖幫助我們進(jìn)行審題,可以達(dá)到解決問題的目的.,【即時鞏固2】從離地面80m的空中自由落下一個小球,取g=10m/s2.(1)經(jīng)過多長時間落到地面?(2)自小球開始下落計(jì)時,在第1s內(nèi)的位移、最后1s內(nèi)的位移分別是多大?(3)下落時間為總時間的一半時小球的位移是多大?,【答案】(1)4s(2)5m35m(3)20m,考點(diǎn)三豎直上拋運(yùn)動1.處理豎直上拋問題的方法(1)分段處理將全程分為兩個階段,上升階段做勻減速直線運(yùn)動,下降階段做自由落體運(yùn)動.(2)全程統(tǒng)一處理為初速度為v0(設(shè)為正方向)、加速度a=-g的勻減速直線運(yùn)動.,2.豎直上拋運(yùn)動的上升階段和下降階段具有對稱性(1)速度對稱:上升和下降過程經(jīng)過同一位置時速度等大、反向.(2)時間對稱:上升和下降過程經(jīng)過同一段高度的上升時間和下降時間相等.(3)豎直上拋運(yùn)動的實(shí)質(zhì)是勻變速運(yùn)動,但又具有自身的特點(diǎn),如對稱性.【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)動不再是自由落體和豎直上拋運(yùn)動,分別計(jì)算上升a上和下降a下的加速度(此時a上與a下不相等),利用勻變速運(yùn)動公式同樣可以得到解決.,【案例3】宇航員在地球表面以一定初速度豎直上拋一小球,經(jīng)過時間t小球落回原處;若他在某星球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球,需經(jīng)過時間5t小球落回原處.(取地球表面重力加速度g=10m/s2,空氣阻力不計(jì))求該星球表面附近的重力加速度g′.,【答案】2m/s2,【即時鞏固3】跳水是我國的奧運(yùn)優(yōu)勢項(xiàng)目,在北京奧運(yùn)賽場上某一跳水運(yùn)動員從10m高的平臺上躍起,舉雙臂身體離開臺面,此時其重心位于從手到腳全長的中點(diǎn),躍起后重心升高0.45m達(dá)到最高點(diǎn),落水時身體豎直,手先入水(在此過程中運(yùn)動員水平方向的運(yùn)動忽略不計(jì)).求從離開跳臺到手觸水面,他可用于完成空中動作的時間.(計(jì)算時,可把運(yùn)動員看做全部質(zhì)量集中在重心的質(zhì)點(diǎn),取g=10m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).,【解析】解法1:分段法跳水運(yùn)動員的運(yùn)動可以分成兩個階段,豎直向上的勻減速運(yùn)動至最高點(diǎn)和從最高點(diǎn)向下的自由落體運(yùn)動.運(yùn)動員從起跳到最高點(diǎn)的過程是豎直向上的勻減速運(yùn)動,可以逆向,總時間為t=t1+t2=0.3s+1.45s≈1.8s.解法2:全程法取初速度方向?yàn)檎较颍谏仙^程中,根據(jù)豎直上拋運(yùn)動的最大高度與初速,【答案】1.8s,考點(diǎn)四勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用——追及、相遇問題追及、相遇問題是勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的典型應(yīng)用.兩物體在同一直線上運(yùn)動,他們之間的距離發(fā)生變化時,可能出現(xiàn)最大距離、最小距離或者是距離為零的情況,這類問題稱為追及、相遇問題.1.追及問題追和被追的兩個物體速度相等(同向運(yùn)動),是能追上、追不上、兩者距離有極值的臨界條件.,2.相遇問題相向運(yùn)動的物體,各自發(fā)生的位移的絕對值之和等于開始時兩物體間的距離時即相遇.在避免碰撞問題中,關(guān)鍵是把握臨界狀態(tài).避免碰撞問題的臨界狀態(tài)還是反映在速度相等這一關(guān)鍵點(diǎn)上,即兩個運(yùn)動物體具有相同的位置坐標(biāo)時,二者的相對速度為零.【技巧提示】對追及問題的一般分析思路:(1)根據(jù)追趕和被追趕的兩個物體的運(yùn)動性質(zhì),列出兩個物體的位移方程,并注意兩物體運(yùn)動時間之間的關(guān)系.,(2)通過對運(yùn)動過程的分析,畫出簡單的運(yùn)動示意圖,找出兩物體的運(yùn)動位移間的關(guān)系式.追及的主要條件是兩個物體在追上時位置坐標(biāo)相同.(3)尋找問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.對追及和相遇問題的考查在近幾年的高考中時有體現(xiàn).通過vt圖象分析兩物體間距離的極值,進(jìn)行復(fù)習(xí)時對此類問題要引起重視.,【案例4】甲車以10m/s的速度在平直的公路上勻速行駛,乙車以4m/s的速度與甲車同向做勻速直線運(yùn)動,甲車經(jīng)過乙車旁邊時開始以0.5m/s2的加速度剎車.從甲車剎車開始計(jì)時,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間.【解析】(1)當(dāng)甲車速度減至等于乙車速度時兩車的距離最大.設(shè)該減速過程時間為t,則:v乙=v甲=at.解得:t=12s.,此時甲、乙間距離為Δx=x甲-x乙,【答案】(1)36m(2)25s【技巧點(diǎn)撥】對這類問題的分析關(guān)鍵要抓住兩點(diǎn):①乙車追上甲車前,兩車相距最大距離時的速度關(guān)系.②乙車追上甲車時,找出兩車運(yùn)動的時間關(guān)系和位移關(guān)系,然后據(jù)此列方程求解.,【即時鞏固4】在同一水平面上,一輛小車從靜止開始以1m/s2的加速度前進(jìn),有一人在車后與車相距25m處,同時開始以6m/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】對這類問題的分析關(guān)鍵要抓住兩點(diǎn):(1)車的速度和人的速度相等時,找出人、車運(yùn)動的時間關(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:x1=x2=x+x0,如圖所示.整理得t2-12t+50=0.人與車能夠相遇的條件是Δ≥0,而Δ=b2-4ac=144-200=-56<0,故方程無解,即人追不上小車.,【答案】追不上,最小距離為7m.,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,- 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