2022-2023年高考物理一轮复习 匀变速直线运动课件 (2)(重点难点易错点核心热点经典考点)

这是一份2022-2023年高考物理一轮复习 匀变速直线运动课件 (2)(重点难点易错点核心热点经典考点)，共53页。
一、匀变速直线运动及基本规律1.定义和分类(1)匀变速直线运动:沿着一条直线,且 加速度 不变的运动.(2)分类 
2.三个基本关系:(1)速度与时间的关系式: v=v0+at .(2)位移与时间的关系式: x=v0t+ at2 .(3)位移与速度的关系式: v2- =2ax .二、匀变速直线运动的推论
1.平均速度公式: = =   .
2.位移差公式:Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1= aT2 .可以推广到xm-xn=(m-n)aT2.
3.某段位移内中间位置的瞬时速度 与这段位移的初、末速度v0与vt的关系为 = 
4.初速度为零的匀加速直线运动比例式(1)1T末,2T末,3T末…瞬时速度之比为:v1∶v2∶v3∶…= 1∶2∶3∶… .(2)1T内,2T内,3T内…位移之比为:x1∶x2∶x3∶…= 1∶22∶32∶… .(3)第一个T内,第二个T内,第三个T内…位移之比为:xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…= 1∶3∶5∶… .(4)通过连续相等的位移所用时间之比为:t1∶t2∶t3∶…= 1∶( -1)∶( - )∶… .
三、自由落体运动和竖直上抛运动1.自由落体运动(1)条件:物体只在 重力 作用下,从 静止 开始的运动.(2)运动性质:初速度v0=0、加速度为重力加速度g的 匀加速直线 运动.(3)基本规律a.速度公式:v= gt .b.位移公式:h=  gt2 .c.速度位移关系式:v2= 2gh .
(4)伽利略对自由落体运动的研究a.伽利略通过 逻辑推理 的方法推翻了亚里士多德的“重的物体比轻的物体 下落快”的结论.b.伽利略对自由落体运动的研究方法是逻辑推理→猜想与假设→实验验证 →合理外推.这种方法的核心是把实验和 逻辑推理 (包括数学演算)和谐地 结合起来.
2.竖直上抛运动(1)运动特点:加速度为g,上升阶段做 匀减速直线 运动,下降阶段做 自由落体 运动.(2)基本规律a.速度公式:v= v0-gt .b.位移公式:h= v0t- gt2 .c.速度位移关系式: v2-  =-2gh.
d.上升的最大高度:h=   .e.上升到最大高度用时:t=   .
1.判断下列说法对错.(1)匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动. (　　)(2)匀变速直线运动是速度均匀变化的直线运动. (　　)(3)匀加速直线运动的位移是均匀增加的. (　　)(4)匀加速直线运动1T末、2T末、3T末的瞬时速度之比为1∶2∶3. (　　)(5)做自由落体运动的物体,下落的高度与时间成正比.(　　)(6)做竖直上抛运动的物体,上升阶段与下落阶段的加速度方向相同. (    )
2.(人教版必修1·P40·T3改编)以18 m/s的速度行驶的汽车,制动后做匀减速运 动,在3 s内前进36 m,则汽车在5 s内的位移为 (　　)A.50 m　　　B.45 mC.40.5 m　　　D.40 m
3.(人教版必修1·P45·T3改编)有一种“傻瓜”照相机,其光圈(进光孔径)随被 摄物体的亮度自动调节,而快门(曝光时间)是固定不变的.为估测某架“傻 瓜”照相机的曝光时间,实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄 石子在空中的照片如图所示.由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊 的径迹.已知石子从地面以上2.5 m的高度下落,每块砖的平均厚度为6 cm, 请估算这架照相机的曝光时间为 (　　) 
s　　　 sC.0.1 s　　 　D.0.2 s
考点一　匀变速直线运动的规律及应用
1.[速度时间关系式]某质点做直线运动,速度随时间的变化关系式为v=(2t+4) m/s,则对这个质点运动情况的描述,说法正确的是 (　　)A.初速度为2 m/sB.加速度为4 m/s2C.在3 s末,瞬时速度为10 m/sD.前3 s内,位移为30 m
解析　根据v=v0+at,比较v=(2t+4) m/s得质点运动的初速度为4 m/s,加速度 为2 m/s2,所以选项A、B错误;在3 s末,质点的瞬时速度为vt=2×3 m/s+4 m/s=10 m/s,所以选项C正确;前3 s内,质点的位移x= =  m=21 m,选项D错误.
2.[速度推论式的应用]某质点从静止开始做匀加速直线运动,已知第3秒内通 过的位移是x(单位:m),则质点运动的加速度为 (　　)A. (m/s2)　　    B. (m/s2)C. (m/s2)　　    D. (m/s2)
解析　由匀变速直线运动规律知第3秒内的平均速度等于t=2.5 s时的瞬 时速度,得a= (m/s2)= (m/s2),C对.
3.接连发生的客机坠毁事件,使人们更加关注飞机的安全问题.假设飞机从 静止开始做匀加速直线运动,经时间t0=30 s、在速度达到v0=72 m/s时,驾驶员 对发动机的运行状态进行判断;在速度达到v1=78 m/s时,必须做出判断,可以 中断起飞或继续起飞;若速度超过v2=84 m/s时,就必须起飞,否则会滑出跑 道.已知从开始到离开地面的过程中,飞机的加速度保持不变.若在速度达 到v2时,由于意外必须停止起飞,飞机立即以大小为4.2 m/s2的加速度做匀减速 直线运动,要让飞机安全停下来,求跑道的最短长度.
解析　设飞机加速过程中的加速度大小为a1,飞机从静止开始加速到v2发生 的位移大小为x1,则有 =2a1x1由速度公式有v0=a1t0设飞机做匀减速直线运动过程发生的位移大小为x2,加速度大小为a2,则有 =2a2x2设跑道的最短长度为x,则依题意有x=x1+x2联立解得x=2 310 m
1.基本思路画过程示意图→判断运动性质→选取正方向→选用公式列方程→解方程并 加以讨论
2.对于运动学公式的选用
3.运动学公式中正、负号的规定直线运动可以用正、负号表示矢量的方向,一般情况下,我们规定初速度的方 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;当v0=0时, 一般以a的方向为正方向.
4.平均速度与瞬时速度的互换在匀变速直线运动中,全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,即 = .利用好这一关系,可以实现平均速度与瞬时速度的互换,求解问题能起到事半功 倍的效果.
5.匀减速直线运动到速度为零后即停止运动,加速度a突然消失,求解时要注 意先确定其实际运动时间.
考点二　解决匀变速直线运动的常用方法
例1　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,如图.已知物体上滑到距斜面底端A点 l处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间. 解题指导　本题可运用“逆向思维法”“基本公式法”“位移比例法” “时间比例法”“中间时刻速度法”“图像法”等方法解题.
解析    解法一　逆向思维法物体向上匀减速冲上斜面,可逆向看成向下匀加速滑下斜面.故xBC= ,xAC= ,又xBC= 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 =2axAC ① = -2axAB ②
xAB= xAC ③由①②③式解得vB=  ④又vB=v0-at ⑤vB=atBC ⑥由④⑤⑥式解得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xCB∶xBA= ∶ =1∶3,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t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶( -1)∶( - )∶…∶( - )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tBD=( -1)tx,tDE=( - )tx,tEA=(2- )tx,又tBD+tDE+tEA=t,解得tx=t
 解法五　中间时刻速度法利用推论:匀变速直线运动中,中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速 度,vAC= = .又 =2axAC, =2axBC,xBC= .由以上三式解得vB= .vB正好等于AC段的平均速度,因此B点对应中间时刻,因此有tBC=t解法六　图像法根据匀变速直线运动的规律,作出v-t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的平方之比,得 = ,且 = ,OD=t,OC=t+tBC 所以 = ,解得tBC=t
解题感悟1.解决匀变速直线运动相关问题的常用方法
2.匀变速直线运动问题的解题“四步骤”
1.[平均速度法]物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为16 m的路程,第 一段用时4 s,第二段用时2 s,则物体的加速度是 (　　)A.  m/s2　　    B.  m/s2 C.  m/s2　　    D.  m/s2
解析　根据题意,物体做匀加速直线运动,t时间内的平均速度等于 时刻的瞬时速度,在第一段内中间时刻的瞬时速度v1= =  m/s=4 m/s,在第二段内中间时刻的瞬时速度v2= =  m/s=8 m/s,则物体的加速度a= =  m/s2=  m/s2,故选项B正确.
2.[图像法]甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直 不变.在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,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,汽车甲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.
解析　在同一坐标系中作出甲和乙的v-t图像如图所示 从图像可以看出:甲的总位移为s= vt+ (v+3v)t= vt,乙的总位移为s'= (2v)t+ (2v+3v)t= vt,所以 = .
考点三　自由落体运动和竖直上抛运动
1.自由落体运动的特点(1)自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动.(2)一切匀加速直线运动的公式均适用于自由落体运动,特别是初速度为零的 匀加速直线运动的比例关系式,在自由落体运动中应用更频繁.
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v0向上、加速度g向下的匀变速直线运动,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;v0时,物体在抛出点上方;h