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2024届高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动第2讲匀变速直线运动的规律课件
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这是一份2024届高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动第2讲匀变速直线运动的规律课件，共32页。PPT课件主要包含了∶2∶3∶∶n，－2gh，答案B，公式选取技巧，答案BC，一点一过，答案C，答案ACD，答案495m，答案D等内容，欢迎下载使用。
1∶3∶5∶…∶(2n－1)
3．自由落体运动和竖直上抛运动的基本规律
情境创设 根据《道路交通安全法》的规定，为了保障通行安全，雾天驾驶机动车在高速公路行驶时，应当降低行驶速度。雾天视线受阻，应该打开雾灯。 微点判断 (1)机动车做匀加速直线运动时，其在任意两段相等时间内的速度变化量相等。( )(2)机动车在匀变速直线运动中，中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度。 ( )(3)机动车遇到险情刹车做匀减速直线运动直至停止的过程中一共用时nT，则第1个T内、第2个T内、第3个T内…第n个T内的位移之比为(2n－1)∶…∶5∶3∶1。 ( )
情境创设 在无风的雨天，水滴从屋檐无初速度滴落，不计空气阻力。微点判断 (4)水滴做自由落体运动，下落的高度与时间成正比。( )(5)水滴做自由落体运动的加速度一定等于9.8 m/s2。( )(6)水滴下落过程中，在1T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬时速度之比为1∶2∶3∶…∶n。( )(7)水滴滴在屋檐下的石板上后，又竖直向上溅起，水滴到达最高点时处于静止状态。( )
(一) 匀变速直线运动的规律(释疑点)研清微点1 基本公式的应用 1．在第十四届全运会100 m决赛中，运动员奋力拼搏，取得了优异成绩。比赛时某运动员的起跑反应时间是0.170 s，加速过程可以看成匀加速直线运动，加速时间约为2.5 s，最大速度约为12 m/s，则该运动员在加速阶段的加速度与位移约为 ( )A．4.8 m/s2 16 m B．4.8 m/s2 15 mC．4.5 m/s2 16 m D．4.5 m/s2 15 m
一点一过1．公式间的关系
研清微点2 两类特殊的匀减速直线运动对比 2．[刹车类问题](多选)一辆汽车以25 m/s 的速度沿平直公路行驶，突然发现前方有障碍物，立即刹车，汽车做匀减速直线运动，加速度大小为5 m/s2，那么从刹车开始计时，前6 s内的位移大小与第6 s末的速度大小分别为 ( )A．x＝60 m B．x＝62.5 mC．v＝0 D．v＝5 m/s
3．[双向可逆类问题]在足够长的光滑斜面上，有一物体以10 m/s的初速度沿斜面向上运动，如果物体的加速度始终为5 m/s2，方向沿斜面向下。经过3 s时物体的速度大小和方向是 ( )A．25 m/s，沿斜面向上 B．5 m/s，沿斜面向下C．5 m/s，沿斜面向上 D．25 m/s，沿斜面向下解析：取初速度方向为正方向，则v0＝10 m/s，a＝－5 m/s2，由v＝v0＋at可得，当t＝3 s时，v＝－5 m/s，“－”表示物体在t＝3 s时速度方向沿斜面向下，故B正确。答案：B
研清微点3 匀变速直线运动中的多过程问题
一点一过求解多过程运动问题的方法(1)根据题意画出物体在各阶段的运动示意图，直观呈现物体的运动过程。(2)明确物体在各阶段的运动性质，找出题目给定的已知量、待求量以及中间量。(3)合理选择运动学公式，列出物体在各阶段的运动方程，同时列出物体各阶段间的关联方程，联立求解。[注意] 物体前一阶段的末速度是后一阶段的初速度，即速度是联系各阶段运动的桥梁。
(二) 自由落体和竖直上抛(融通点)研清微点1 自由落体运动 1． (多选)一根轻质细线将2个薄铁垫片A、B连接起来，一同学用手固定B，此时A、B间距为3L，A距地面为L，如图所示。由静止释放A、B，不计空气阻力，且A、B落地后均不再弹起。从开始释放到A落地历时t1，A落地前的瞬时速率为v1，从A落地到B落在A上历时t2，B落在A上前的瞬时速率为v2，则 ( )A．t1＞t2 B．t1＝t2 C．v1∶v2＝1∶2 D．v1∶v2＝1∶3
解析：A垫片下落用时t1等于B垫片开始下落距离L用时，B垫片再下落3L用时t2，由于t1、t2时间内B下落的位移满足1∶3的关系，故t1＝t2，由v＝gt可知，v1∶v2＝1∶2，所以B、C均正确。答案：BC
3．研究人员为检验某一产品的抗撞击能力，乘坐热气球并携带该产品竖直升空，当热气球以10 m/s的速度匀速上升到某一高度时，研究人员从热气球上将产品自由释放，测得经11 s产品撞击地面。不计产品所受的空气阻力，求产品的释放位置距地面的高度。(g取10 m/s2)
一点一过1．研究竖直上抛运动的两种方法
2．用好竖直上抛运动的三类对称
(三) 解决匀变速直线运动问题的六种方法(培优点) 解决匀变速直线运动问题常用的方法有六种：基本公式法、平均速度法、推论法、比例法、逆向思维法、图像法。不同的题目，采用的求解方法也不相同，即使多种方法都能采用，各方法的解题效率也会有区别，要注意领会和把握。方法1 基本公式法[研一题] 京津城际高铁最高速度可以达到350 km/h(可看成100 m/s)，其中从北京南站到天津武清站这一段距离约80 km，中间不停车，若维持最高时速的时间为8 min，试估算该高铁的加速度大小为(已知高铁加速运动与减速运动的加速度大小相同)( )A．0.1 m/s2 B．0.3 m/s2C．1 m/s2 D．3 m/s2
方法3 图像法[研一题] 如图所示，甲、乙两车同时由静止从A点出发，沿直线AC运动。甲以加速度a3做初速度为零的匀加速运动，到达C点时的速度为v。乙以加速度a1做初速度为零的匀加速运动，到达B点后做加速度为a2的匀加速运动，到达C点时的速度也为v。若a1≠a2≠a3，则 ( )A．甲、乙不可能同时由A到达CB．甲一定先由A到达CC．乙一定先由A到达CD．若a1＞a3，则甲一定先由A到达C
方法4 比例法[研一题] 质点从静止开始做匀加速直线运动，在第1个2 s、第2个2 s和第5 s内三段位移之比为 ( )A．2∶6∶5 B．2∶8∶7C．4∶12∶9 D．2∶2∶1解析：质点在从静止开始运动的前5 s内的每1 s内位移之比应为1∶3∶5∶7∶9，因此第1个2 s内的位移为(1＋3)＝4份，第2个2 s内的位移为(5＋7)＝12份，第5 s内的位移即为9份，C正确。答案：C [悟一法] 比例法适用于初速度为零的匀加速直线运动和末速度为零的匀减速直线运动。
解析：将物块从A到C的匀减速直线运动，运用逆向思维可看成从C到A的初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀加速直线运动规律，可知连续相邻相等的时间内位移之比为1∶3∶5∶…∶(2n－1)，而CB∶BA＝1∶3，正好符合奇数比，故tAB＝tBC＝t0，且从B到C的时间等于从C到B的时间，故从B经C再回到B需要的时间是2t0，C正确。答案：C [悟一法] 逆向思维法是指把末速度为零的匀减速直线运动看成反向的初速度为零的匀加速直线运动。在利用逆向思维法求解问题时，结合比例法求解往往会使问题简化。
方法6 推论法[研一题] 如图所示，某次蹦床运动员竖直向上跳起后，在向上运动的过程中依次通过O、P、Q三点，这三个点距蹦床的高度分别为5 m、7 m、8 m，并且从O至P所用时间和从P至Q所用时间相等，已知重力加速度g取10 m/s2，蹦床运动员可以上升的最大高度(距离蹦床)为 ( )A．8.125 m B．9.125 mC．10.5 m D．11.5 m
1∶3∶5∶…∶(2n－1)
3．自由落体运动和竖直上抛运动的基本规律
情境创设 根据《道路交通安全法》的规定，为了保障通行安全，雾天驾驶机动车在高速公路行驶时，应当降低行驶速度。雾天视线受阻，应该打开雾灯。 微点判断 (1)机动车做匀加速直线运动时，其在任意两段相等时间内的速度变化量相等。( )(2)机动车在匀变速直线运动中，中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度。 ( )(3)机动车遇到险情刹车做匀减速直线运动直至停止的过程中一共用时nT，则第1个T内、第2个T内、第3个T内…第n个T内的位移之比为(2n－1)∶…∶5∶3∶1。 ( )
情境创设 在无风的雨天，水滴从屋檐无初速度滴落，不计空气阻力。微点判断 (4)水滴做自由落体运动，下落的高度与时间成正比。( )(5)水滴做自由落体运动的加速度一定等于9.8 m/s2。( )(6)水滴下落过程中，在1T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬时速度之比为1∶2∶3∶…∶n。( )(7)水滴滴在屋檐下的石板上后，又竖直向上溅起，水滴到达最高点时处于静止状态。( )
(一) 匀变速直线运动的规律(释疑点)研清微点1 基本公式的应用 1．在第十四届全运会100 m决赛中，运动员奋力拼搏，取得了优异成绩。比赛时某运动员的起跑反应时间是0.170 s，加速过程可以看成匀加速直线运动，加速时间约为2.5 s，最大速度约为12 m/s，则该运动员在加速阶段的加速度与位移约为 ( )A．4.8 m/s2 16 m B．4.8 m/s2 15 mC．4.5 m/s2 16 m D．4.5 m/s2 15 m
一点一过1．公式间的关系
研清微点2 两类特殊的匀减速直线运动对比 2．[刹车类问题](多选)一辆汽车以25 m/s 的速度沿平直公路行驶，突然发现前方有障碍物，立即刹车，汽车做匀减速直线运动，加速度大小为5 m/s2，那么从刹车开始计时，前6 s内的位移大小与第6 s末的速度大小分别为 ( )A．x＝60 m B．x＝62.5 mC．v＝0 D．v＝5 m/s
3．[双向可逆类问题]在足够长的光滑斜面上，有一物体以10 m/s的初速度沿斜面向上运动，如果物体的加速度始终为5 m/s2，方向沿斜面向下。经过3 s时物体的速度大小和方向是 ( )A．25 m/s，沿斜面向上 B．5 m/s，沿斜面向下C．5 m/s，沿斜面向上 D．25 m/s，沿斜面向下解析：取初速度方向为正方向，则v0＝10 m/s，a＝－5 m/s2，由v＝v0＋at可得，当t＝3 s时，v＝－5 m/s，“－”表示物体在t＝3 s时速度方向沿斜面向下，故B正确。答案：B
研清微点3 匀变速直线运动中的多过程问题
一点一过求解多过程运动问题的方法(1)根据题意画出物体在各阶段的运动示意图，直观呈现物体的运动过程。(2)明确物体在各阶段的运动性质，找出题目给定的已知量、待求量以及中间量。(3)合理选择运动学公式，列出物体在各阶段的运动方程，同时列出物体各阶段间的关联方程，联立求解。[注意] 物体前一阶段的末速度是后一阶段的初速度，即速度是联系各阶段运动的桥梁。
(二) 自由落体和竖直上抛(融通点)研清微点1 自由落体运动 1． (多选)一根轻质细线将2个薄铁垫片A、B连接起来，一同学用手固定B，此时A、B间距为3L，A距地面为L，如图所示。由静止释放A、B，不计空气阻力，且A、B落地后均不再弹起。从开始释放到A落地历时t1，A落地前的瞬时速率为v1，从A落地到B落在A上历时t2，B落在A上前的瞬时速率为v2，则 ( )A．t1＞t2 B．t1＝t2 C．v1∶v2＝1∶2 D．v1∶v2＝1∶3
解析：A垫片下落用时t1等于B垫片开始下落距离L用时，B垫片再下落3L用时t2，由于t1、t2时间内B下落的位移满足1∶3的关系，故t1＝t2，由v＝gt可知，v1∶v2＝1∶2，所以B、C均正确。答案：BC
3．研究人员为检验某一产品的抗撞击能力，乘坐热气球并携带该产品竖直升空，当热气球以10 m/s的速度匀速上升到某一高度时，研究人员从热气球上将产品自由释放，测得经11 s产品撞击地面。不计产品所受的空气阻力，求产品的释放位置距地面的高度。(g取10 m/s2)
一点一过1．研究竖直上抛运动的两种方法
2．用好竖直上抛运动的三类对称
(三) 解决匀变速直线运动问题的六种方法(培优点) 解决匀变速直线运动问题常用的方法有六种：基本公式法、平均速度法、推论法、比例法、逆向思维法、图像法。不同的题目，采用的求解方法也不相同，即使多种方法都能采用，各方法的解题效率也会有区别，要注意领会和把握。方法1 基本公式法[研一题] 京津城际高铁最高速度可以达到350 km/h(可看成100 m/s)，其中从北京南站到天津武清站这一段距离约80 km，中间不停车，若维持最高时速的时间为8 min，试估算该高铁的加速度大小为(已知高铁加速运动与减速运动的加速度大小相同)( )A．0.1 m/s2 B．0.3 m/s2C．1 m/s2 D．3 m/s2
方法3 图像法[研一题] 如图所示，甲、乙两车同时由静止从A点出发，沿直线AC运动。甲以加速度a3做初速度为零的匀加速运动，到达C点时的速度为v。乙以加速度a1做初速度为零的匀加速运动，到达B点后做加速度为a2的匀加速运动，到达C点时的速度也为v。若a1≠a2≠a3，则 ( )A．甲、乙不可能同时由A到达CB．甲一定先由A到达CC．乙一定先由A到达CD．若a1＞a3，则甲一定先由A到达C
方法4 比例法[研一题] 质点从静止开始做匀加速直线运动，在第1个2 s、第2个2 s和第5 s内三段位移之比为 ( )A．2∶6∶5 B．2∶8∶7C．4∶12∶9 D．2∶2∶1解析：质点在从静止开始运动的前5 s内的每1 s内位移之比应为1∶3∶5∶7∶9，因此第1个2 s内的位移为(1＋3)＝4份，第2个2 s内的位移为(5＋7)＝12份，第5 s内的位移即为9份，C正确。答案：C [悟一法] 比例法适用于初速度为零的匀加速直线运动和末速度为零的匀减速直线运动。
解析：将物块从A到C的匀减速直线运动，运用逆向思维可看成从C到A的初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀加速直线运动规律，可知连续相邻相等的时间内位移之比为1∶3∶5∶…∶(2n－1)，而CB∶BA＝1∶3，正好符合奇数比，故tAB＝tBC＝t0，且从B到C的时间等于从C到B的时间，故从B经C再回到B需要的时间是2t0，C正确。答案：C [悟一法] 逆向思维法是指把末速度为零的匀减速直线运动看成反向的初速度为零的匀加速直线运动。在利用逆向思维法求解问题时，结合比例法求解往往会使问题简化。
方法6 推论法[研一题] 如图所示，某次蹦床运动员竖直向上跳起后，在向上运动的过程中依次通过O、P、Q三点，这三个点距蹦床的高度分别为5 m、7 m、8 m，并且从O至P所用时间和从P至Q所用时间相等，已知重力加速度g取10 m/s2，蹦床运动员可以上升的最大高度(距离蹦床)为 ( )A．8.125 m B．9.125 mC．10.5 m D．11.5 m
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