广东版高考物理复习专题一直线运动教学课件

这是一份广东版高考物理复习专题一直线运动教学课件，共51页。

(3)比较两物体的运动情况时,必须选取同一参考系。二、时间与时刻　位移与路程1.时间与时刻时刻对应着时间轴上的某一点,时间间隔(简称时间)对应着时间轴上的一条线段。 
四、加速度1.速度、速度变化量和加速度的比较
2.加速度对速度变化的影响 
点拨拓展    注意几个“不一定”(1)速度大,加速度不一定大;加速度大,速度也不一定大。加速度和速度的大小没有必然联系。(2)速度变化量大,加速度不一定大;加速度大,速度变化量也不一定大。(3)加速度为零,速度不一定为零;速度为零,加速度也不一定为零。
考点二　匀变速直线运动的规律与应用一、匀变速直线运动基本公式1.速度与时间关系式:v=v0+at。2.位移与时间关系式:x=v0t+ at2。3.位移与速度关系式:v2- =2ax。二、匀变速直线运动的几个重要推论1.匀变速直线运动的常用推论(1)平均速度: = = = (中间时刻速度)。
(2)中间位置速度: = 。 
点拨拓展    由图可以发现无论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动,均有 > 。(3)任意两个连续相等时间间隔T内的位移之差Δx相等,即Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1= aT2,进一步推导有xm-xn=(m-n)aT2。
例1　雾天开车在高速公路上行驶,设能见度(驾驶员与能看见的最远目标间的距离)为 30 m,驾驶员的反应时间为0.5 s,汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为10 m/s2,为 了安全行驶,汽车行驶的最大速度不能超过 (　    )A.10 m/s　　　　　　　    B.15 m/sC.10  m/s　　　　　　　    D.20 m/s  解析    驾驶员反应过程中,汽车做匀速直线运动,行驶距离x1=vt1,其中t1=0.5 s,刹车过程中,汽车做匀减速直线运动,有x2= ,为了安全行驶应有x1+x2≤30 m,联立解得最大速度v=20 m/s(另一解v=-30 m/s舍去)。  答案    D
2.初速度为零的匀变速直线运动的推论(1)T末、2T末、3T末……nT末的瞬时速度之比v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶ n(vn=anT)(2)前T、前2T、前3T……前nT的位移之比x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶4∶9∶…∶n2(3)从静止开始第一个T内、第二个T内、第三个T内……第n个T内的位移之比x'1∶x'2∶ x'3∶…∶x'n=1∶3∶5∶…∶(2n-1)(4)从静止开始第一段x、第二段x、第三段x……第n段x的末速度之比v1∶v2∶v3∶ …∶vn=1∶ ∶ ∶…∶ (5)从静止开始通过第一段x、第二段x、第三段x……第n段x所用时间之比t1∶t2∶t3∶
…∶tn=1∶( -1)∶( - )∶…∶( - )三、处理匀变速直线运动问题的方法1.两类特殊的匀变速直线运动问题(1)刹车类问题该类问题的特点是当物体速度为0时,其加速度也突变为0。求解此类问题应先判断物 体停下所用时间,再选择合适公式求解。(2)双向可逆类问题该类问题特点是全程加速度不变,如沿光滑固定斜面上滑的小球,物体先做匀减速直 线运动,速度减为0后再反向做匀加速直线运动,规定正方向,全过程应用基本公式求解。
2.常用公式及选用技巧
3.解匀变速直线运动问题的常用方法 
例2　某物体沿着一条直线做匀减速运动,依次经过A、B、C三点,最终停止在D 点。A、B之间的距离为s0,B、C之间的距离为 s0,物体通过AB与BC两段距离所用时间都为t0,则下列说法正确的是 (　    ) A.物体通过B点时的速度是 B.物体由C点运动到D点所用的时间是 C.物体运动的加速度是 D.C、D之间的距离是 
  解析    过B点对应的时刻为物体由A点运动到C点的中间时刻,由平均速度法可得vB= = ,A错误。物体通过AB与BC两段距离所用时间都为t0,由Δx=at2可得s0- s0=a ,所以加速度大小a= ,C错误。运用逆向思维法,将物体由B点到D点的运动看成反向的初速度为零的匀加速直线运动,可得tDB= ,物体由C点运动到D点所用的时间tCD=tDB-t0,联立解得tCD= t0,B正确。设物体由D点反向匀加速 通过的位移为x,由比例法可得xCB=7x+9x= s0,解得x= s0,则C、D之间的距离为x+3x+5x= s0,D错误。  答案    B
考点三　运动学图像一、x-t图像和v-t图像的比较
二、四类非常规运动学图像
例3　如图所示的四幅图为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是 (　    ) 　      　     
A.图甲中,物体在0~t0时间内的位移小于 B.图乙中,物体的加速度为2 m/s2C.图丙中,阴影面积表示t1~t2时间内物体的加速度变化量D.图丁中,t=3 s时物体的速度为25 m/s  解析    题图甲中,v-t图线与t轴所围的“面积”表示位移,可知物体在0~t0时间内的位移大于 ,A错误。题图乙中,根据v2=2ax可知2a=  m/s2=1 m/s2,则物体的加速度为0.5 m/s2,B错误。题图丙中,根据Δv=aΔt可知,阴影面积表示t1~t2时间内物体的速度变化 量,C错误。题图丁中,由x=v0t+ at2可得 =v0+ at,由图像可知 a=  m/s2=5 m/s2,则a=
10 m/s2,又知t=0时v0=-5 m/s,t=3 s时物体的速度v3=v0+at=25 m/s,D正确。  答案    D归纳总结分析图像类问题的思维流程 
三、图像间的转换解决图像转换问题的三个关键点(1)注意合理划分运动阶段,分阶段进行图像转换;(2)注意相邻运动阶段的衔接,尤其是运动参量的衔接;(3)注意图像转换前后核心物理量间的定量关系,这是图像转换的依据。
模型一　自由落体、竖直上抛模型一、基本规律对比
点拨拓展    (1)匀变速直线运动的基本公式及常用推论都适用于这两种运动。(2)可充分利用自由落体运动初速度为零的特点,利用比例关系解题。二、竖直上抛的两个特性1.对称性(1)时间对称:物体上升过程中从A到C所用时间tAC和下降过程中从C到A所用时间tCA相 等,即tAC=tCA;同理tAB=tBA。 (2)速度对称:物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等。(3)能量对称:物体上升过程经过A点的动能与下降过程经过A点的动能相等。
2.多解性当物体经过抛出点上方某个位置时,可能处于上升阶段,也可能处于下降阶段,从而形 成多解;当知道物体位置与起抛点的距离时,物体可能位于起抛点上方,也可能位于起 抛点下方,从而形成多解。三、解决竖直上抛运动问题的两种方法1.分段法:将竖直上抛运动的上升和下降两个阶段分开,先对其中一个阶段单独求解, 再由对称性推出另一个阶段的运动情况。2.全程法:由匀变速直线运动公式对竖直上抛全过程进行运动分析。(以竖直向上为 正方向)
速度时间关系:v=v0-gt。位移时间关系:h=v0t- gt2。速度位移关系:v2- =-2gh。点拨拓展    若速度为正,物体处于上升阶段;若速度为负,物体处于下降阶段。若位移为正,物体处于抛出点上方;若位移为负,物体处于抛出点下方。
例1　物体从某一高度自由下落,落地前最后1 s内的位移为25 m。求物体开始下落时 距地面的高度,不计空气阻力。(g取10 m/s2)  解析    ①最后一秒的平均速度是多少?该平均速度与哪个瞬间的速度相同?对最后一秒有 = =25 m/s,此平均速度等于最后一秒内中间时刻的速度即 = =25 m/s。②从开始下落到最后一秒的中间时刻,物体运动了多长时间?从开始下落到最后一秒的中间时刻的过程为自由落体运动。由 =gt',得到从开始下落,到最后一秒的中间时刻,运动时间t'=2.5 s。③下落全过程物体运动了多长时间?下落高度是多少?
该自由落体运动全程的时间为T=3 s。全程下落高度为H= gT2=45 m。  一题多解    解法一:假设全过程所用时间为T,则有H= gT2,而对开始下落到落地前一秒有h= g(T-1)2,又有H-h=25 m,联立可得T=3 s。故H=45 m。解法二:设全过程所用时间为T,则有v末=gT;
而对开始下落到落地前一秒又有v=g(T-1)。对最后一秒,有2gx= -v2,联立可得T=3 s。故H= gT2=45 m。  答案    45 m
例2    (多选)从高为20 m的位置以20 m/s的初速度竖直上抛一物体,g取10 m/s2,当物体 到抛出点距离为15 m时,所经历的时间可能是 (　    )A.1 s　　　　　　    B.2 sC.3 s　　　　　　    D.(2+ ) s  解析    取竖直向上为正方向,当物体运动到抛出点上方离抛出点15 m时,位移为x=15 m,由竖直上抛运动的位移公式得x=v0t- gt2,解得t1=1 s、t2=3 s;当物体运动到抛出点下方离抛出点15 m时,位移为x'=-15 m,由x'=v0t'- gt'2,解得t'=(2+ ) s或t'=(2- ) s(负值舍去),故A、C、D正确,B错误。  答案    ACD
模型二　追及相遇模型追及相遇模型的三种常用分析方法1.情境分析法 
2.二次函数法设运动时间为t,根据条件列方程,得到关于二者之间的距离Δx与时间t的二次函数关 系。(1)若Δ>0,有两个解,说明二者可以相遇两次。(2)若Δ=0,有一个解,说明二者可以相遇一次,也是刚好不相撞的临界条件。(3)若Δ<0,无解,说明二者不能相遇。(4)在at2+bt+c=0中,当t=- 时,函数有极值,表示此时二者距离最大或最小。3.图像分析法(v-t图像分析)(1)初速度小者追初速度大者
点拨拓展    若被追的物体做匀减速直线运动,一定要注意判断被追上前该物体是否已 经停止运动。(2)初速度大者追初速度小者
例3　甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶,它们的v-t图像如图所示,t=1 s时,甲、乙 第一次并排行驶,则 (　    )A.t=0时,甲在乙的前面4.5 m处B.t=2 s时,甲在乙的前面6 m处C.两次并排行驶的时间间隔为2.5 sD.两次并排行驶的位置间距为8 m
例4　一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以a=3 m/s2的加速度开始加速行 驶,恰在这时一辆自行车以6 m/s的速度匀速驶过,从后边超过汽车。汽车从路口启动 后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?此时两车的距离是多少?  解析    解法一(情境分析法)汽车与自行车的速度相等时相距最远,设此时经过的时间为t,两车间的距离为Δx,根据 v=at得t= =2 s,Δx=vt- at2=6 m。解法二(二次函数法)设汽车在追上自行车之前经过时间t两车相距最远,则Δx=vt- at2代入已知数据得Δx=6t- t2
由二次函数求极值的条件知t=2 s时,Δx有最大值6 m,所以t=2 s时两车相距最远,距离为 Δxm=6 m。解法三(图像分析法)自行车和汽车的v-t图像如图所示,由图可以看出,在相遇前,t1时刻两车速度相等,两车 相距最远,此时的距离等于阴影三角形的面积。 由题可知v1=6 m/s,所以有t1= =  s=2 s,
则Δx= =  m=6 m。  答案    2 s    6 m归纳总结追及相遇问题的解题要点1.一个概念先牢记追及相遇问题的实质是研究两个物体的时空关系,而其中核心的概念“相遇”是指两 个物体在同一时刻处于同一位置。2.两类图画仔细追及相遇问题主要涉及两类图,一是两物体运动的示意图,二是描述物体运动的物理
量之间的函数关系图(以v-t图像为主)。3.三条关系来分析(1)时间关系:若同时运动同时停止,则相同;若两个物体运动有先后顺序,则t先=t后+t0。(2)位移关系:在确定两物体位移关系时通常借助两物体运动示意图。此外还要注意, 两物体是否从同一地点出发,如不是,还要考虑初始位置之间的距离。(3)速度关系:速度相等是两物体间距离最大或最小、恰好追上或恰好追不上,恰好不 相撞的临界条件。
微专题1　直线运动的多过程问题一、问题特点　　一个物体的运动包含几个阶段,各阶段的运动性质不同,满足不同的运动规律。 一般要分段研究,相邻两阶段交接处的速度是联系两个运动过程的纽带,求解连接点 的速度是解题的关键。二、解题思路
例    ETC是电子不停车收费系统的简称,汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流 程如图所示。假设汽车(视为质点)以v1=12 m/s朝收费站沿直线行驶,如果过ETC通道, 需要在距收费站中心线前d=10 m处正好匀减速至v2=4 m/s,匀速通过中心线后,再匀加 速至v1正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过t0=20 s缴 费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶,设汽车加速和减速过程中的加速度大小均 为1 m/s2。求:(1)汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;(2)汽车通过人工收费通道,应在离收费站中心线多远处开始减速;(3)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少。
  解题指导    (1)过ETC通道时经历三个运动阶段
(2)过人工收费通道经历三个运动阶段   解析    (1)汽车过ETC通道时,减速过程的位移和加速过程的位移相等,为x1= =64 m,故总的位移 =2x1+d=138 m。(2)汽车经人工收费通道,开始减速时距离中心线为x2= =72 m。(3)过ETC通道的时间t1= ×2+ =18.5 s,