2021届山东新高考物理一轮复习讲义:第1章 第2节 匀变速直线运动的规律 Word版含答案.pdf
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1、第第 2 2 节节匀变速直线运动的规律匀变速直线运动的规律一、匀变速直线运动的基本规律一、匀变速直线运动的基本规律1 1概念:概念:沿一条直线且加速度不变的运动。沿一条直线且加速度不变的运动。2 2分类分类(1)(1)匀加速直线运动:匀加速直线运动:a a 与与 v v 方向相同。方向相同。(2)(2)匀减速直线运动:匀减速直线运动:a a 与与 v v 方向相反。方向相反。3 3基本规律基本规律二、匀变速直线运动的重要关系式二、匀变速直线运动的重要关系式1 1两个导出式两个导出式2 2三个重要推论三个重要推论(1)(1)位移差公式:位移差公式:x xx x2 2x x1 1x x3 3x x
2、2 2x xn nx xn n1 1aTaT2 2,即任意两个连续,即任意两个连续相等的时间间隔相等的时间间隔 T T 内的位移之差为一恒量。可以推广到内的位移之差为一恒量。可以推广到 x xm mx xn n(m mn n)aTaT2 2。v v0 0v v(2)(2)中间时刻速度中间时刻速度 v vt v v,即物体在一段时间内的平均速度等于,即物体在一段时间内的平均速度等于2 22这段时间中间时刻的瞬时速度,还等于初、末时刻速度矢量和的一半。这段时间中间时刻的瞬时速度,还等于初、末时刻速度矢量和的一半。(3)(3)位移中点的速度位移中点的速度 v vx22 2v v2 20 0v v。2
3、 23 3初速度为零的匀变速直线运动的四个常用推论初速度为零的匀变速直线运动的四个常用推论(1)1(1)1T T 末、末、2 2T T 末、末、3 3T T 末瞬时速度的比为末瞬时速度的比为v v1 1v v2 2v v3 3v vn n1 12 23 3n n。(2)1(2)1T T 内、内、2 2T T 内、内、3 3T T 内位移的比为内位移的比为x xx xx xx xN N1 12 22 22 23 32 2n n2 2。(3)(3)第一个第一个 T T 内、内、第二个第二个 T T 内、内、第三个第三个 T T 内位移的比为内位移的比为 x x1 1x x2 2x x3 3x xn
4、 n1 13 35 5(2(2n n1)1)。(4)(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为t t1 1t t2 2t t3 3t tn n1 1(2 21)1)(3 3 2)2)(n n n n1)1)。三、自由落体运动和竖直上抛运动三、自由落体运动和竖直上抛运动运动条运动条(1)(1)物体只受重力作用物体只受重力作用件件(2)(2)由静止开始下落由静止开始下落运动性运动性初速度为零的匀加速直线初速度为零的匀加速直线质质自由落体运动自由落体运动运动运动(1)(1)速度公式:速度公式:v vgt gt1 1运动规运动规(2)(2)位移公式:位移
5、公式:h h gt gt2 22 2律律(3)(3)速度速度位移公式:位移公式:v v2 22 2ghgh运动性运动性质质匀减速直线运动匀减速直线运动(1)(1)速度公式:速度公式:v vv v0 0gt gt1 12 2(2)(2)位移公式:位移公式:h hv v0 0t t gt gt2 2(3)(3)速度速度位移关系式:位移关系式:v v2 2运动规运动规v v2 20 02 2ghgh律律v v2 20 0(4)(4)上升的最大高度:上升的最大高度:H H2 2g g(5)(5)上升到最高点所用时间:上升到最高点所用时间:竖直上抛运动竖直上抛运动v v0 0t tg g1 1思考辨析思
6、考辨析(正确的画“”,错误的画“”正确的画“”,错误的画“”)(1)(1)匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动。匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动。(2)(2)匀加速直线运动的位移是均匀增加的。匀加速直线运动的位移是均匀增加的。()()(3)(3)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。速度。()()()(4)(4)物体做自由落体运动的加速度一定等于物体做自由落体运动的加速度一定等于 9.8 m/s9.8 m/s2 2。(5)(5)做竖直上抛运动的物体到达最高点时处于静止状态。做竖直上抛运动的物
7、体到达最高点时处于静止状态。(6)(6)竖直上抛运动的上升阶段和下落阶段速度变化的方向都是向下的。竖直上抛运动的上升阶段和下落阶段速度变化的方向都是向下的。()2 2(人教版必修人教版必修 1P1P4343T T3 3改编改编)某航母甲板上跑道长某航母甲板上跑道长 200200 mm,飞机在航母上滑,飞机在航母上滑行的最大加速度为行的最大加速度为 6 m/s6 m/s2 2,起飞需要的最低速度为起飞需要的最低速度为 50 m/s50 m/s,那么,那么,飞机在滑行前,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为需要借助弹射系统获得的最小初速度为()A A5 m/s5 m/sC C15 m/
8、s15 m/s 答案答案 B B3 3(人教版必修人教版必修 1P1P4040T T3 3改编改编)以以 18 m/s18 m/s 的速度行驶的汽车,制动后做匀减速的速度行驶的汽车,制动后做匀减速运动,在运动,在 3 s3 s 内前进内前进 36 m36 m,则汽车在,则汽车在 5 s5 s 内的位移为内的位移为()A A50 m50 mC C40.5 m40.5 mB B45 m45 mD D40 m40 mB B10 m/s10 m/sD D20 m/s20 m/s1 12 21 1C C 根据根据 x xv v0 0t t at at得得 363618183 3a a3 32 2,即,即
9、a a4 m/s4 m/s2 2。汽车停止所。汽车停止所2 22 2v v0 01818需时间为需时间为 t ta as s4.5 s5 s4.5 s5 s,所以,所以 4.5 s4.5 s 末汽车停止运动,末汽车停止运动,5 s5 s 内的位内的位4 40 0v v2 20 018182 20 0移移 x xmm40.5 m40.5 m,故选项,故选项 C C 正确。正确。2 2a a2 2 4 4 4 4(人教版必修人教版必修 1P1P4949做一做改编做一做改编)一个质点正在做匀加速直线运动,用固定一个质点正在做匀加速直线运动,用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相,由闪光照片得到的
10、数据,发现质点在地面上的照相机对该质点进行闪光照相,由闪光照片得到的数据,发现质点在第一次、第二次闪光的时间间隔内移动了在第一次、第二次闪光的时间间隔内移动了 s s1 12 m2 m;在第三次、第四次闪光的;在第三次、第四次闪光的时间间隔内移动了时间间隔内移动了 s s3 38 m8 m。由此可求得。由此可求得()A A第一次闪光时质点的速度第一次闪光时质点的速度B B质点运动的加速度质点运动的加速度C C在第二、第三两次闪光时间间隔内质点的位移在第二、第三两次闪光时间间隔内质点的位移D D质点运动的初速度质点运动的初速度C C 由于闪光时间未知,所以根据由于闪光时间未知,所以根据 s s2
11、 2s s1 1s s3 3s s2 2aTaT2 2,只能求出第二、三,只能求出第二、三次闪光的时间间隔内质点的位移次闪光的时间间隔内质点的位移 s s2 25 m5 m,选项,选项 C C 正确。正确。匀变速直线运动的基本规律匀变速直线运动的基本规律 讲典例示法讲典例示法 1 1重要公式的选择重要公式的选择适宜选用公式适宜选用公式v vv v0 0at at1 12 2x xv v0 0t t at at2 2v v2 2v v2 20 02 2axaxx xv vv v0 0t t2 2题目中所涉及的物理量题目中所涉及的物理量(包括已知包括已知量、待求量和为解题设定的中间量量、待求量和为
12、解题设定的中间量)v v0 0、v v、a a、t tv v0 0、a a、t t、x xv v0 0、v v、a a、x xv v0 0、v v、t t、x x没有涉及没有涉及的物理量的物理量x xv vt ta a2.2.运动学公式中正、负号的规定运动学公式中正、负号的规定一般情况下,规定初速度方向为正方向,与正方向相同的物理量取正值,一般情况下,规定初速度方向为正方向,与正方向相同的物理量取正值,相反的取负值。相反的取负值。3 3两类特殊的匀减速直线运动两类特殊的匀减速直线运动(1)(1)刹车类问题:指匀减速到速度为零后立即停止运动,加速度刹车类问题:指匀减速到速度为零后立即停止运动,加
13、速度a a 突然消失,突然消失,求解时要注意确定其实际运动时间。如果问题涉及最后阶段求解时要注意确定其实际运动时间。如果问题涉及最后阶段(到停止运动到停止运动)的运的运动,可把该阶段看成反向的初速度为零的匀加速直线运动。动,可把该阶段看成反向的初速度为零的匀加速直线运动。(2)(2)双向可逆类:如沿光滑斜面上滑的小球,到最高点后仍能以原加速度匀双向可逆类:如沿光滑斜面上滑的小球,到最高点后仍能以原加速度匀加速下滑,全过程加速度大小、方向均不变,故求解时可对全过程列式,但必加速下滑,全过程加速度大小、方向均不变,故求解时可对全过程列式,但必须注意须注意 x x、v v、a a 等矢量的正负号及物
14、理意义。等矢量的正负号及物理意义。典例示法典例示法(2019(2019湖北天门模拟湖北天门模拟)出租车载客后,出租车载客后,从高速公路入口处驶入高从高速公路入口处驶入高速公路,并从速公路,并从 1010 时时 1010 分分 5555 秒开始做初速度为零的匀加速直线运动,经过秒开始做初速度为零的匀加速直线运动,经过 10 s10 s时,速度计显示速度为时,速度计显示速度为 54 km/h54 km/h。求:。求:(1)(1)这时出租车离出发点的距离;这时出租车离出发点的距离;(2)(2)出租车继续做匀加速直线运动,当速度计显示速度为出租车继续做匀加速直线运动,当速度计显示速度为 108 km/
15、h108 km/h 时,出租时,出租车开始做匀速直线运动。车开始做匀速直线运动。1010时时1212分分3535秒时计价器里程表示数应为多少千米?秒时计价器里程表示数应为多少千米?(车车启动时,计价器里程表示数为零启动时,计价器里程表示数为零)审题指导审题指导:解此题关键是画运动过程示意图,呈现运动情境解此题关键是画运动过程示意图,呈现运动情境 解析解析(1)(1)由题意可知经过由题意可知经过 10 s10 s 时,速度计上显示的速度为时,速度计上显示的速度为 v v1 115 m/s15 m/s由速度公式由速度公式 v vv v0 0at atv vv v0 0v v1 1得得 a at t
16、1.5 m/s1.5 m/s2 2t t1 11 11 12 2由位移公式得由位移公式得 x x1 1at at2 21 1 1.51.51010 m m75 m75 m2 22 2这时出租车离出发点的距离为这时出租车离出发点的距离为 75 m75 m。2 2v v2 22 22 2axax 得得x x(2)(2)当速度计上显示的速度为当速度计上显示的速度为v v2 2108 km/h108 km/h30 m/s30 m/s时,时,由由v v2 22 22 22 2a a300300 mm,这时出租车从静止载客开始,已经经历的时间为,这时出租车从静止载客开始,已经经历的时间为 t t2 2,可
17、根据速度公式,可根据速度公式v v2 23030得得 t t2 2a as s20 s20 s,这时出租车时间表应显示这时出租车时间表应显示 1010 时时 1111分分 1515 秒。秒。出租车继续出租车继续1.51.5匀速运动,匀速运动时间匀速运动,匀速运动时间t t3 3为为 80 s80 s,通过位移,通过位移x x3 3v v2 2t t3 3303080 m80 m2 400 m2 400 m,所,所以以 1010 时时 1212 分分 3535 秒时,计价器里程表应显示秒时,计价器里程表应显示x xx x2 2x x3 3(300(3002 400)m2 400)m2 700 m
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