人教版高考物理一轮复习第1章第2节匀变速直线运动的规律及应用课件

这是一份人教版高考物理一轮复习第1章第2节匀变速直线运动的规律及应用课件，共51页。PPT课件主要包含了必备知识预案自诊，知识梳理，考点自诊，关键能力学案突破，运动学公式的选择，解题指导审题，素养微点，对点演练，答案100ms，答案B等内容，欢迎下载使用。

一、匀变速直线运动的规律①
二、初速度为零的匀加速直线运动的四个重要推论②1.T末,2T末,3T末,…,nT末的瞬时速度之比v1∶v2∶v3∶…∶vn= 1∶2∶3∶…∶n　。 2.T内,2T内,3T内,…,nT内的位移之比x1∶x2∶x3∶…∶xn= 1∶22∶32∶…∶n2　。 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= 1∶3∶5∶…∶(2n-1)　。 4.通过连续相等的位移所用的时间之比\t1∶t2∶t3∶…∶tn=_________________________________。 
三、自由落体运动和竖直上抛运动③
1.判断下列说法的正误。(1)匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动。( ×　)(2)匀变速直线运动的位移随时间是均匀增加的。( ×　)(3)匀变速直线运动是加速度不变而速度均匀变化的直线运动。( √　)(4)匀变速直线运动包括匀加速直线运动和匀减速直线运动。( √　)(5)物体从高处下落就是自由落体运动。( ×　)(6)竖直上抛运动是匀变速直线运动。( √　)(7)竖直上抛运动上升至最高点时处于静止状态。( ×　)
2.(新教材人教版必修第一册P44习题改编)在某城市的一条水平道路上,规定车辆行驶速度不得超过30 km/h。在一次交通事故中,肇事车是一辆卡车,测得这辆卡车紧急刹车(车轮被抱死)时留下的刹车痕迹长为6.25米,刹车时间为1.25 s。请判断该车是否超速。答案超速解析设卡车刹车前的速度为v0,由匀变速直线运动规律得 ,解得 =10 m/s=36 km/h>30 km/h,所以该车超速行驶。
3.(新教材人教版必修第一册P44习题改编)航空母舰的战斗力主要依靠舰载机,假设航空母舰静止在海面上,舰载机在航母跑道上从静止开始以5 m/s2的加速度做匀加速直线运动;(1)求第4 s末时舰载机的速度大小;(2)求前4 s内舰载机的位移大小;(3)若舰载机需要达到50 m/s的速度才可升空,舰载机开始时获得30 m/s的初速度,求航母跑道的最短长度。
答案(1)20 m/s　(2)40 m　(3)160 m
1.解答运动学问题的基本思路
3.运动学公式中正、负号的规定匀变速直线运动的基本公式和推论公式都是矢量式,使用时要规定正方向。而直线运动中可以用正、负号表示矢量的方向,一般情况下规定初速度v0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,一般以加速度a的方向为正方向。
【典例1】 (新教材人教版必修第一册P53习题改编)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。假设汽车以v1=12 m/s的速度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)汽车过人工收费通道时,应在离收费站中心线多远处开始减速;(3)汽车过ETC通道比过人工收费通道节约的时间。
破题 (1)过ETC通道时经历三个运动阶段:
(2)过人工收费通道经历两个运动阶段:
答案(1)138 m　(2)72 m　(3)25 s
　求解多阶段运动问题的“三步走”
1.航母运动比静止更利于飞机的起飞和降落。舰载机在山东舰的舰尾降落滑行的过程可以简化为沿水平方向的匀减速直线运动,且舰载机滑行方向与航母运动方向在同一直线上。第一次降落时,航母静止,舰载机滑上跑道时的速度为80 m/s,刚好安全停在甲板上;第二次降落时,航母以20 m/s的速度匀速航行,若两次在跑道上滑行过程中的加速度相同,跑道长为160 m,求第二次舰载机安全降落在航母上的最大速度。
2.(2020山西大同高三月考)高速公路应急车道是为工程抢险、医疗救护等应急车辆设置的专用通道,是一条“生命通道”。节日期间,某高速公路拥堵,一救护车执行急救任务,沿应急车道行驶,从A处以72 km/h的初速度匀加速行驶10 s达到速度108 km/h,之后以此速度匀速行驶了50 s,因前方有车辆违规占用应急车道,救护车被迫刹车,匀减速运动6 s后停在B处。经交警疏通引导,救护车在等待5 min后重新启动,匀加速至108 km/h的速度后匀速行驶25 s到达C处。设A、C之间路面平直,救护车从B处重新启动的加速度与从A处加速的加速度相同。(1)求救护车从A处至B处的行驶距离;(2)如果应急车道畅通,求救护车在A、C之间行驶(最高行驶速度108 km/h)可比上述过程缩短的时间。
答案(1)1 840 m　(2)318 s
3.(2020四川成都高三模拟)中国自主研发的“暗剑”无人机,时速可达2马赫(2倍音速)。在某次试飞测试中,无人机起飞前沿地面做匀加速直线运动,加速过程中连续经过两段均为120 m的测试距离,用时分别为2 s和1 s,则无人机的加速度大小是( 　)　　 　　　　　　　　　　　　　　A.20 m/s2B.40 m/s2 C.60 m/s2 D.80 m/s2
4.小轩同学某次在高铁站候车,从车头经过自己身边时开始计时,连续两个时间t内,驶过他身边的车厢节数分别为6和4,假设列车经过小轩身边时列车的运动可视为匀减速直线运动,列车每一节车厢的长度都相等,不计车厢之间的间隔,则第三个时间t内(列车未停止运动)经过小轩身边的车厢节数为( 　)A.5B.4C.3D.2
答案 D解析 做匀变速直线运动的物体在相邻相等时间内的位移之差相等,则设第三个时间t内的车厢数为n,每节车厢长度为x,则6x-4x=4x-nx,得n=2,选项D正确。
1.自由落体运动问题的解决方法匀变速直线运动的公式对自由落体运动都成立,解题时一般取开始下落时为时间起点,采用基本公式求解,必要时采用比例关系求解.2.竖直上抛运动的解题方法(1)全过程法:将竖直上抛运动视为初速度竖直向上、加速度竖直向下的匀变速直线运动,取向上为正,a=-g,则v=v0-gt,h=v0t- gt2,v2- =-2gh,在抛出点上方,h>0,在抛出点下方,h<0。
(2)分阶段法: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。上升过程:做匀减速直线运动,最终速度减为零,上升到最高点的时间 ,上升的最大高度 ;下落过程:做自由落体运动。
(3)用好竖直上抛运动的两类对称
【典例2】 某校课外活动小组自制了一枚水火箭,设水火箭发射后始终在竖直方向上运动。在水火箭向下喷水的过程中,水火箭可认为做匀加速直线运动。水火箭从地面静止出发经过5 s到达离地面高40 m处时水恰好喷完,接着水火箭向上做匀减速运动,最后落回到地面。设水火箭喷完水后运动的加速度大小恒为10 m/s2, ,求:(1)恰好喷完水时水火箭的速度大小;(2)水火箭离地面的最大高度;(3)水火箭从发射到残骸落回到地面过程的总时间。
破题 (1)水火箭喷水时向上做初速度为零的匀加速直线运动,根据位移公式和速度公式列式求解;水喷完后继续上升,做竖直上抛运动,根据速度和位移的关系式求解继续上升的高度,最后得到总高度;水火箭做竖直上抛运动,根据速度公式求出继续上升的时间,落回地面的过程是自由落体运动,根据位移公式求出下落时间,总时间等于上升的总时间加上下落的时间。
(2)画出水火箭运动的示意图,如图所示,A点表示地面,B点为水火箭恰好喷完水的位置,C点为水火箭上升的最高点。
答案(1)16 m/s　(2)52.8 m　(3)8.85 s
5.(2020北京高三三模)伽利略相信,自然界的规律是简单明了的。他从这个信念出发,猜想自由落体的速度应该是均匀变化的。为验证自己的猜想,他做了“斜面实验”,发现铜球在斜面上运动的位移与时间的平方成正比。改变球的质量或增大斜面倾角,上述规律依然成立。于是,他外推到倾角为90°的情况,得出自由落体运动的规律。结合以上信息,判断下列说法正确的是( 　)
A.伽利略通过“斜面实验”来研究自由落体运动规律是为了便于测量速度B.伽利略通过“斜面实验”来研究自由落体运动规律是为了便于测量加速度C.本实验合理地运用了外推法,证明了自由落体运动是匀变速直线运动D.由“斜面实验”的结论可知,铜球运动的速度随位移均匀增大
答案 C解析 物体做自由落体运动的时间很短,不易测量,当时伽利略利用斜面做实验,主要是考虑到实验时便于测量小球运动的时间,故A、B错误;通过铜球在较小倾角斜面上的运动情况,发现铜球做的是匀变速直线运动,且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大,倾角最大的情况就是90°时,这时铜球做自由落体运动,由此得出的结论是在斜面倾角一定时,铜球运动的速度随时间均匀增大,即自由落体运动是一种匀变速直线运动,故C正确,D错误。
6.(2020湖北重点高中联考)如图所示装置可以较精确地测定重力加速度g。将下端装有弹射装置的真空玻璃管竖直放置,玻璃管足够长,小球竖直向上弹出,在O点与弹簧分离,上升到最高点后返回。在O点正上方选取一点P,利用仪器精确测得OP间的距离为H,从O点出发至返回O点的时间间隔为T1,小球两次经过P点的时间间隔为T2。求:(1)当地的重力加速度g;(2)当O点与玻璃管底部的距离为L0时,玻璃管的最小长度L。
刹车类问题和可逆类问题都是高考常考的考点,学生在解题时常犯的错误是忽略了刹车时间,或忽略了可逆类问题中往返过程中加速度的变化。1.刹车类问题(1)汽车匀减速到速度为零时,加速度立即消失,汽车停止运动。为方便解题,可把该阶段看成反向的初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动。(2)刹车类问题必须判断汽车速度减为零所用的时间。
2.双向可逆类问题(1)此类问题中物体先做匀减速直线运动,减速为零后又反向做匀加速直线运动,如果全过程加速度大小、方向均不变,则与竖直上抛运动特点类似,求解时既可对全过程列式,也可分段研究,但前后加速度大小不同时必须分段列式。(2)可逆类问题需要特别注意物理量的符号,一般选初速度的方向为正,则加速度为负值。
7.(多选)质点沿光滑斜面向上做匀减速直线运动,计时开始后的前2 s内向上的位移为x1=24.5 m,在第5 s内的位移大小为x2=1.75 m,则下列说法正确的是( 　)A.质点在第5 s内的平均速度大小一定为1.75 m/sB.质点加速度大小一定为3 m/s2C.质点在计时开始时的速度大小一定为15.25 m/sD.质点在第2 s内的位移可能为10.25 m
质点在计时开始时的速度大小v0=v1+a·1 s或v0=v1+a'·1 s,故速度大小可能为15.25 m/s或16.25 m/s,C项错误;由Δx=aT2可知后1 s的位移比前1 s少Δx=3 m或Δx'=4 m,故质点在第2 s内的位移可能是10.75 m或10.25 m,D项正确。
8.一物体从光滑斜面底端以某一初速度沿斜面向上做匀减速直线运动,今在物体经过的A、B两点处观察,A、B间的距离为6 m,A点观察者记录到物体沿斜面向上通过A点后,隔了8 s又向下通过A点;B点的观察者记录到物体两次通过B点的时间间隔为4 s,求物体在运动过程中到达的最高点距A点多远?物体通过A、B点的速度大小各是多少?
答案8 m　4 m/s　2 m/s