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2022-2023年高考物理一轮复习 初速度为零的匀加速直线运动比例关系 课件
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这是一份2022-2023年高考物理一轮复习 初速度为零的匀加速直线运动比例关系 课件，共29页。PPT课件主要包含了由位移公式，解法六图像法，课后课时作业，02s，匀加速等内容，欢迎下载使用。
一小车从A点由静止开始做匀加速直线运动(如图所示),若经过时间T到达B点,再经过时间T到达C点,又经过时间T到达D点,那么小车到达B、C、D各点时的速度有什么特点?相邻两点间的距离有什么特点?
1、物体做初速度为零的匀加速直线运动,按时间等分（设相等的时间间隔为T）求：
（1）1T末、2T末、3T末……nT末的瞬时速度之比：
由速度公式
四、初速度为零的几个比例式
(2) T内、2T内、3T内……nT内的位移之比
(3)第1个T内、第2个T内、第3个T内……第n个T内的位移之比 （相邻相等时间内的位移之比）
设第一个T时间内的位移为xⅠ,第二个T时间内的位移为xⅡ,第三个T时间内的位移为xⅢ,…,第n个T时间内的位移为xN,则xⅠ＝x1, xⅡ＝x2－x1, xⅢ＝x3－x2,…, xN＝xn－xn－1.
得到xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN＝1∶3∶5∶…∶(2n－1).
2、物体做初速度为零的匀加速直线运动,按位移等分（设相等的位移为x）
（1）x末、2x末、3x末、…、nx末的瞬时速度之比为
（2）通过x、2x、3x、…、nx所用时间之比
设通过第一个x所用的时间为tⅠ、通过第二个x所用的时间为tⅡ、通过第三个x所用的时间为tⅢ、…,通过第N个x所用的时间为tN,则tⅠ＝t1, tⅡ＝t2－t1, tⅢ＝t3－t2 …, tN＝tn－tn－1.
（3）通过第1个x、通过第2个x、通过第3个x、…,通过第N个x所用的时间之比（相邻相等位移所用时间之比）
故 tⅠ∶tⅡ∶tⅢ∶…∶tN＝
【牛刀小试】例2、三块完全相同的木块固定在地板上. 一初速度为v0的子弹水平射穿第三块木板后速度恰好为零. 设子弹在三块木板中的加速度相同,求子弹分别通过三块木板的时间之比?
提示：用逆向思维,将子弹的运动看成沿相反方向的做初速度为零的匀加速直线运动,根据位移公式求解时间之比．
逆向推理法在匀变速直线运动中的应用(1)末速度为零的匀减速直线运动是初速度为零、加速度大小相等的反向匀加速直线运动的逆向运动.设物体的初速度为v0,加速度大小为a,做匀减速直线运动至速度为零,则可将此运动逆向看成初速度为0、加速度大小为a的匀加速直线运动,末速度为v0.(2)逆向推理法的优点:逆向推理之后,速度公式v=v0+at变为v=at,位移公式x=v0t+ at2变为x= at2,不仅简化了运算,也使问题变得更加简洁.(3)处理该类问题时应注意:逆向推理法可简化问题的处理过程,但要注意原过程与逆过程的速度、位移的大小相等,但方向相反.
分析匀变速直线运动的技巧：“一画、二选、三注意”一画：根据题意画出物体的运动示意图,使运动过程直观清晰.二选：从以下常用方法中选取合适的方法. 三注意：注意列运动学方程时,方程式中每一个物理量均对应同一运动过程.
例2、如图所示,一物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,斜面总长度为l,到达斜面最高点C时速度恰好为零,该过程物体做匀减速直线运动.已知物体第一次运动到距斜面底端 处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间.
解法一(逆向思维法)：物体向上匀减速冲上斜面,相当于向下匀加速滑下斜面.故 又由以上三式解得 tBC＝t
解法二(基本公式法)：因为物体沿斜面向上做匀减速直线运动,设物体从B滑到C所用的时间为tBC,由匀变速直线运动的规律可得 ① ② ③ 由①②③解得 ④ 又vB＝v0－at ⑤ vB＝atBC ⑥由④⑤⑥解得tBC＝t
解法三(位移比例法)：对于初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等的时间里通过的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1).因为而通过xBA的时间为t,所以通过xBC的时间tBC＝t
解法四(时间比例法)：对于初速度为零的匀加速直线运动,通过连续相等的各段位移所用的时间之比为现将整个斜面分成相等的四段,如图所示,设通过BC段的时间为tx,那么通过BD、DE、EA的时间分别为又tBD＋tDE＋tEA＝t,解得tx＝t.
解法五(中间时刻速度法)：利用推论：中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度,得又由以上三式解得因为所以有tBC＝t.
根据匀变速直线运动的规律,作出vt图像,如图所示.利用相似三角形的规律,面积之比等于对应边长平方之比,得 且OD＝t,OC＝t＋tBC.所以 解得tBC＝t.
1、为了测定某轿车在平直路上启动阶段的加速度(轿车启动时的运动可近似看成匀加速直线运动),某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片,如图所示,如果拍摄时每隔2 s曝光一次,轿车车身总长为4.5 m,那么这辆轿车的加速度为( )
A．1 m/s2 B．2.25 m/s2 C．3 m/s2 D．4.25 m/s2
2、一质点在连续的4 s内做匀加速直线运动,在第一个2 s内位移为12 m,第二个2 s内位移为16 m,下面说法正确的是( )A．质点在第1 s末的速度大小为4 m/sB．质点在第2 s末的速度大小为6 m/sC．质点的加速度大小为1 m/s2D．质点的加速度大小为6 m/s2
3、一质点做匀加速直线运动,速度变化Δv时发生位移x1,紧接着速度变化同样的Δv时发生位移x2.则该质点的加速度大小为( )A、 B、C、 D、
4、如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.
(1)已知打点计时器的电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________.(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点未画出.图中B、C两点间距未标示,则C点对应的速度是________ m/s,对应匀变速直线运动的加速度为________ m/s2.
5、如图所示,一个小球沿斜面向下运动,用每间隔0.1 s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片,即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为0.1 s,测得小球在几个连续相等时间内的位移(数据见表),则
(1)小球在连续相等时间内的位移之差________(选填“相等”或“不相等”),小球的运动性质属于________直线运动. (2)甲、乙两位同学计算小球加速度的方法如下：甲同学： 乙同学：你认为甲、乙两位同学中哪位同学的计算方法较准确？________,加速度为________ m/s2.
(3)图中频闪相机拍摄第二张照片的时刻小球的瞬时速度为________ m/s.
6、从光滑斜面上某一位置,每隔0.1 s释放一颗相同的小球,在连续放下几颗以后,对在斜面上运动的小球摄下照片,如图所示,测得AB＝15 cm,BC＝20 cm,试求：
(1)小球的加速度大小；(2)拍摄时B球的速度大小vB；(3)D球与C球的距离；(4)A球上面正在运动的球的数量.
一小车从A点由静止开始做匀加速直线运动(如图所示),若经过时间T到达B点,再经过时间T到达C点,又经过时间T到达D点,那么小车到达B、C、D各点时的速度有什么特点?相邻两点间的距离有什么特点?
1、物体做初速度为零的匀加速直线运动,按时间等分（设相等的时间间隔为T）求：
（1）1T末、2T末、3T末……nT末的瞬时速度之比：
由速度公式
四、初速度为零的几个比例式
(2) T内、2T内、3T内……nT内的位移之比
(3)第1个T内、第2个T内、第3个T内……第n个T内的位移之比 （相邻相等时间内的位移之比）
设第一个T时间内的位移为xⅠ,第二个T时间内的位移为xⅡ,第三个T时间内的位移为xⅢ,…,第n个T时间内的位移为xN,则xⅠ＝x1, xⅡ＝x2－x1, xⅢ＝x3－x2,…, xN＝xn－xn－1.
得到xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN＝1∶3∶5∶…∶(2n－1).
2、物体做初速度为零的匀加速直线运动,按位移等分（设相等的位移为x）
（1）x末、2x末、3x末、…、nx末的瞬时速度之比为
（2）通过x、2x、3x、…、nx所用时间之比
设通过第一个x所用的时间为tⅠ、通过第二个x所用的时间为tⅡ、通过第三个x所用的时间为tⅢ、…,通过第N个x所用的时间为tN,则tⅠ＝t1, tⅡ＝t2－t1, tⅢ＝t3－t2 …, tN＝tn－tn－1.
（3）通过第1个x、通过第2个x、通过第3个x、…,通过第N个x所用的时间之比（相邻相等位移所用时间之比）
故 tⅠ∶tⅡ∶tⅢ∶…∶tN＝
【牛刀小试】例2、三块完全相同的木块固定在地板上. 一初速度为v0的子弹水平射穿第三块木板后速度恰好为零. 设子弹在三块木板中的加速度相同,求子弹分别通过三块木板的时间之比?
提示：用逆向思维,将子弹的运动看成沿相反方向的做初速度为零的匀加速直线运动,根据位移公式求解时间之比．
逆向推理法在匀变速直线运动中的应用(1)末速度为零的匀减速直线运动是初速度为零、加速度大小相等的反向匀加速直线运动的逆向运动.设物体的初速度为v0,加速度大小为a,做匀减速直线运动至速度为零,则可将此运动逆向看成初速度为0、加速度大小为a的匀加速直线运动,末速度为v0.(2)逆向推理法的优点:逆向推理之后,速度公式v=v0+at变为v=at,位移公式x=v0t+ at2变为x= at2,不仅简化了运算,也使问题变得更加简洁.(3)处理该类问题时应注意:逆向推理法可简化问题的处理过程,但要注意原过程与逆过程的速度、位移的大小相等,但方向相反.
分析匀变速直线运动的技巧：“一画、二选、三注意”一画：根据题意画出物体的运动示意图,使运动过程直观清晰.二选：从以下常用方法中选取合适的方法. 三注意：注意列运动学方程时,方程式中每一个物理量均对应同一运动过程.
例2、如图所示,一物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,斜面总长度为l,到达斜面最高点C时速度恰好为零,该过程物体做匀减速直线运动.已知物体第一次运动到距斜面底端 处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间.
解法一(逆向思维法)：物体向上匀减速冲上斜面,相当于向下匀加速滑下斜面.故 又由以上三式解得 tBC＝t
解法二(基本公式法)：因为物体沿斜面向上做匀减速直线运动,设物体从B滑到C所用的时间为tBC,由匀变速直线运动的规律可得 ① ② ③ 由①②③解得 ④ 又vB＝v0－at ⑤ vB＝atBC ⑥由④⑤⑥解得tBC＝t
解法三(位移比例法)：对于初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等的时间里通过的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1).因为而通过xBA的时间为t,所以通过xBC的时间tBC＝t
解法四(时间比例法)：对于初速度为零的匀加速直线运动,通过连续相等的各段位移所用的时间之比为现将整个斜面分成相等的四段,如图所示,设通过BC段的时间为tx,那么通过BD、DE、EA的时间分别为又tBD＋tDE＋tEA＝t,解得tx＝t.
解法五(中间时刻速度法)：利用推论：中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度,得又由以上三式解得因为所以有tBC＝t.
根据匀变速直线运动的规律,作出vt图像,如图所示.利用相似三角形的规律,面积之比等于对应边长平方之比,得 且OD＝t,OC＝t＋tBC.所以 解得tBC＝t.
1、为了测定某轿车在平直路上启动阶段的加速度(轿车启动时的运动可近似看成匀加速直线运动),某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片,如图所示,如果拍摄时每隔2 s曝光一次,轿车车身总长为4.5 m,那么这辆轿车的加速度为( )
A．1 m/s2 B．2.25 m/s2 C．3 m/s2 D．4.25 m/s2
2、一质点在连续的4 s内做匀加速直线运动,在第一个2 s内位移为12 m,第二个2 s内位移为16 m,下面说法正确的是( )A．质点在第1 s末的速度大小为4 m/sB．质点在第2 s末的速度大小为6 m/sC．质点的加速度大小为1 m/s2D．质点的加速度大小为6 m/s2
3、一质点做匀加速直线运动,速度变化Δv时发生位移x1,紧接着速度变化同样的Δv时发生位移x2.则该质点的加速度大小为( )A、 B、C、 D、
4、如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.
(1)已知打点计时器的电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________.(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点未画出.图中B、C两点间距未标示,则C点对应的速度是________ m/s,对应匀变速直线运动的加速度为________ m/s2.
5、如图所示,一个小球沿斜面向下运动,用每间隔0.1 s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片,即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为0.1 s,测得小球在几个连续相等时间内的位移(数据见表),则
(1)小球在连续相等时间内的位移之差________(选填“相等”或“不相等”),小球的运动性质属于________直线运动. (2)甲、乙两位同学计算小球加速度的方法如下：甲同学： 乙同学：你认为甲、乙两位同学中哪位同学的计算方法较准确？________,加速度为________ m/s2.
(3)图中频闪相机拍摄第二张照片的时刻小球的瞬时速度为________ m/s.
6、从光滑斜面上某一位置,每隔0.1 s释放一颗相同的小球,在连续放下几颗以后,对在斜面上运动的小球摄下照片,如图所示,测得AB＝15 cm,BC＝20 cm,试求：
(1)小球的加速度大小；(2)拍摄时B球的速度大小vB；(3)D球与C球的距离；(4)A球上面正在运动的球的数量.
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