高中物理高考 2020届高考物理一轮复习基次2匀变速直线运动的规律课件新人教版

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匀变速直线运动的规律
初速度为零的匀变速直线运动的重要推论1.T末,2T末,3T末,…,nT末的瞬时速度之比v1∶v2∶v3∶…∶vn=　　　　　　　　　　　　　。 2.T内,2T内,3T内,…,nT内的位移之比x1∶x2∶x3∶…∶xn=　　　　　　　　　　　　　　　。 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x1∶x2∶x3∶…∶xn=　　　　　　　。 4.从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比t1∶t2∶t3∶…∶tn=　。 
12∶22∶32∶…∶n2
1∶3∶5∶…∶(2n-1)
自由落体运动和竖直上抛运动
匀变速直线运动规律的应用(师生共研)1.运动学公式中符号的规定一般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,反向的物理量取负值。若v0=0,一般以a的方向为正方向。
2.解决运动学问题的基本思路
例题一物体以一定的初速度从斜面底端A点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,如图所示,已知物体运动到距斜面底端 处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间。思维点拨 (1)物体从A到C做什么运动?如果把它看成是由C向A的运动,又是什么运动?(2)AB间、BC间的距离分别是多少?它们的比值是多少?
提示 (1)匀减速直线运动。可看成初速度等于零的匀加速直线运动。
解析 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。设物体从B到C所用的时间为tBC,
规律总结解决匀变速直线运动问题的六种方法
思维训练(2018·天津六校联考)如图所示,A、B、C为斜面上的三点,D为斜面的底端,AB段光滑,BD段各处粗糙程度相同,AB=BC=CD=l,将物块从A点由静止释放,到D点恰好停止,物块在AB段运动的时间为t,加速度大小为a,经过B点的速度为v,则物块(　　)A.经过BC段的时间为tB.在BC段的加速度大小为2aC.在AD段的平均速度为0D.在BC段的平均速度大于
两类特殊的匀减速直线运动(师生共研)刹车类运动和双向可逆类运动
思维训练1.以36 km/h的速度沿平直公路行驶的汽车,遇障碍物刹车后获得大小为a=4 m/s2的加速度,刹车后第3 s内,汽车走过的路程为(　　)A.12.5 mB.2 mC.10 mD.0.5 m
解析 由v=at可得刹车到静止所需的时间t=2.5 s,则第3 s内的位移,实际上就是2~2.5 s内的位移,x= at'2=0.5 m,D项正确。
2.(多选)在光滑足够长的斜面上,有一物体以10 m/s的初速度沿斜面向上运动,物体的加速度大小始终为5 m/s2,方向沿斜面向下,当物体的位移大小为7.5 m时,下列说法正确的是(　　)A.物体运动时间可能为1 sB.物体运动时间可能为3 sC.物体运动时间可能为D.此时的速度大小一定为5 m/s
方法技巧解答刹车类问题的基本思路(1)先确定刹车时间。若车辆从刹车到速度减小为零所用时间为t0,则刹车时间为 (a表示刹车时加速度的大小,v0表示汽车刹车的初速度)。(2)将题中所给的已知时间t和t0比较。若t0较大,则在直接利用运动学公式计算时,公式中的运动时间应为t;若t较大,则在利用运动学公式计算时,公式中的运动时间应为t0。
自由落体运动与竖直上抛运动——模型建构1.应用自由落体运动规律解题时的两点注意(1)可充分利用自由落体运动初速度为零的特点、比例关系及推论等规律解题。①从运动开始连续相等的时间内位移之比为1∶3∶5∶7∶…。②一段时间内的平均速度③连续相等的时间T内位移的增加量相等,即Δh=gT2。(2)物体由静止开始的自由下落过程才是自由落体运动,从中间截取的一段运动过程不是自由落体运动,而是竖直下抛运动,应该用初速度不为零的匀变速直线运动规律去解决。
2.竖直上抛运动的两种研究方法(1)分段法: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自由落体阶段。(2)全程法:将全过程视为初速度为v0、加速度a=-g的匀减速直线运动。必须注意物理量的矢量性,习惯上取v0的方向为正方向,则v>0时,物体正在上升;v<0时,物体正在下降;h>0时,物体在抛出点上方;h<0时,物体在抛出点下方。
考向1.杆状物自由下落问题例1如图所示,木杆长5 m,上端固定在某一点,由静止放开后让它自由落下(不计空气阻力),木杆通过悬点正下方20 m处圆筒AB,圆筒AB长为5 m,g取10 m/s2,求: (1)木杆经过圆筒的上端A所用的时间t1是多少?(2)木杆通过圆筒AB所用的时间t2是多少?思维点拨 木杆通过圆筒上端与木杆通过圆筒的过程是自由落体运动吗?
提示 都不是。木杆从下落到通过A点的过程是自由落体运动过程,单纯木杆通过A点的过程不是自由落体运动。同理,木杆通过圆筒的过程不是自由落体运动。
特别提醒对于杆状物体下落问题,下落的直杆有长度,分析这类问题的关键是将端点转化为质点问题进行处理,并把直杆运动过程和对应的自由落体运动的位移分析清楚。
考向2.竖直上抛运动的分析例2某校一课外活动小组自制一枚火箭,设火箭从水平地面发射后,始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动,经过4 s到达离地面40 m高处时燃料恰好用完,若不计空气阻力,g取10 m/s2,求: (1)燃料恰好用完时火箭的速度大小; (2)火箭上升离地面的最大高度; (3)火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间。
提示 (1)不是。(2)燃料恰好用完后到落回地面过程中是竖直上抛运动过程,该过程中的位移是-40 m。
思维点拨 (1)火箭上升到落回地面的过程是竖直上抛运动过程吗?(2)火箭在哪一个过程中做竖直上抛运动?竖直上抛过程位移是多少?
解析 设燃料用完时火箭的速度为v1,所用时间为t1。火箭的上升过程分为两个过程,第一个过程为匀加速上升运动,第二个过程为竖直上抛运动至到达最高点。
所以火箭上升离地面的最大高度h=h1+h2=40 m+20 m=60 m。
方法总结竖直上抛运动的多解问题由位移公式: ,知对某一高度h:(1)当h>0时,表示物体在抛出点的上方。此时t有两解:较小的t表示上抛物体第一次到达这一高度所用的时间;较大的t表示上抛物体落回此高度所用的时间。 (2)当h=0时,表示物体刚抛出或抛出后落回原处。此时t有两解:一解为零,表示刚要上抛这一时刻,另一解表示上抛后又落回抛出点所用的时间。 (3)当h<0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。此时t有两解:一解为正值,表示物体落到抛出点下方某处所用时间;另一解为负值,应舍去。
思维训练在竖直的井底,将一物体以11 m/s的速度竖直向上抛出,物体在井口处被人接住,在被人接住前1 s内物体的位移是4 m,位移方向向上,不计空气阻力,g取10 m/s2,求:(1)物体从抛出到被人接住所经历的时间;(2)此竖直井的深度。
答案 (1)1.2 s　(2)6 m