1、第2讲PART 02匀变速直线运动的规律及应用教材知识梳理考点互动探究教师备用习题一、匀变速直线运动基本规律和重要推论.基本规律()速度公式;()位移公式;()速度位移关系式:.这三个基本公式是解决匀变速直线运动的基石,均为矢量式,应用时应规定正方向.教材知识梳理教材知识梳理二、自由落体运动.自由落体运动的特点()从静止开始,即初速度为.()只受重力作用的直线运动.自由落体运动的公式()速度公式:;()位移公式:;()速度位移关系式:.教材知识梳理零匀加速教材知识梳理【辨别明理】()做匀变速直线运动的物体的速度均匀变化.()()一物体做匀变速直线运动,某时刻速度为后速度为反向的,则加速度的大小
2、为.()()某物体从静止开始做匀加速直线运动,速度由到时运动距离是速度由到时运动距离的倍.()()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.()()物体从某高度由静止下落一定做自由落体运动.()()做竖直上抛运动的物体在上升过程中,速度变化量的方向是向下的.()()竖直上抛运动的速度为负值时,位移也为负值.()教材知识梳理答案()()()()()()()()()()()()()()考点一匀变速直线运动的基本规律考点互动探究.“一画,二选,三注”解决匀变速直线运动问题考点互动探究.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
3、的方向为正方向,但当时,一般以的方向为正方向.考点互动探究例一个物体从静止开始以加速度做匀加速直线运动,经过时间改为做加速度大小为的匀减速直线运动,又经过时间物体回到初始位置,求两个加速度大小之比 .答案 解析根据题意可知,物体在第一段时间内做匀加速直线运动,在第二段时间内先做匀减速直线运动到速度为零后反向做匀加速直线运动,取第一段时间内的运动方向为正方向,画出物体运动过程示意图如图所示.考点互动探究例一个物体从静止开始以加速度做匀加速直线运动,经过时间改为做加速度大小为的匀减速直线运动,又经过时间物体回到初始位置,求两个加速度大小之比 .考点互动探究 题根分析本题为典型的匀变速直线运动问题,
4、运动过程分为两个阶段,可画出物体运动过程示意图,选取第一段时间内的运动方向为正方向,根据位移公式和速度公式列方程进行求解.以本题为题根可以联系动力学、能量和动量等进行知识层级上的纵向变式.考点互动探究 变式网络考点互动探究变式题一个物体从静止开始在大小为的恒力作用下做匀加速直线运动,经过时间改为大小为的反方向恒力,又经过时间物体回到初始位置,求两个恒力大小之比 .答案 考点互动探究变式题一个物体从静止开始在大小为的恒力作用下做匀加速直线运动,经过时间改为大小为的反方向恒力,又经过时间物体回到初始位置,此时物体的动能大小为,求两个恒力做功大小、.答案考点互动探究变式题在真空中的光滑绝缘水平面上有
5、一带电小滑块,开始时滑块静止.若在滑块所在空间加一水平匀强电场,持续一段时间后立即换成与方向相反的匀强电场.当电场与电场持续时间相同时,滑块恰好回到初始位置,且具有动能.在上述过程中对滑块的电场力做功为,冲量大小为对滑块的电场力做功为,冲量大小为,则()考点互动探究答案考点二匀变速直线运动的推论及其应用考点互动探究.初速度为零的匀变速直线运动比例关系()时刻末、时刻末、时刻末、时刻末的瞬时速度之比为:.()时间内、时间内、时间内、时间内的位移之比为:.考点互动探究()第一个时间内、第二个时间内、第三个时间内、第个时间内的位移之比为:.()从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为:.()考点互
6、动探究.两类特殊的匀减速直线运动刹车类问题指匀减速到速度为零后立即停止运动,加速度突然消失,求解时要注意确定其实际运动时间双向可逆类问题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,但必须注意、等矢量的正、负号及物理意义考点互动探究图考点互动探究答案考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究答案考点互动探究图考点互动探究答案考点三自由落体运动和竖直上抛运动考点互动探究考向一自由落体运动应用自由落体运动规律解题时的两点注意()可充分利用自由落体运动初速度为零的特点、比例关系及推论等规律解题.从运动开
7、始连续相等的时间内位移之比为 .考点互动探究考点互动探究例(多选)人教版必修改编如图所示,甲同学用手拿着一把长的直尺,并使其处于竖直状态,乙同学把手放在直尺刻度线位置做抓尺的准备.某时刻甲同学松开直尺,直尺保持竖直状态下落,乙同学看到后立即用手抓直尺,手抓住直尺位置的刻度值为;重复以上实验,乙同学第二次手抓住直尺位置的刻度值为.直尺下落过程中始终保持竖直状态.若从乙同学看到甲同学松开直尺到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”.重力加速度取.下列说法中正确的是().乙同学第一次的“反应时间”比第二次长.乙同学第一次抓住直尺之前的瞬间,直尺的速度约为.若某同学的“反应时间”大于,则用该直尺将无法用上述
8、方法测量他的“反应时间”.若将直尺上原来的长度值改为对应的“反应时间”值,则可用上述方法直接测出“反应时间”图考点互动探究答案考点互动探究变式题有一种“傻瓜”相机的曝光时间(快门从打开到关闭的时间)是固定不变的.为了估测相机的曝光时间,有位同学提出了下述实验方案:他从墙面上点的正上方与相距处使一个小石子自由落下,在小石子下落通过点后,按动快门,对小石子照相,得到如图所示的照片,由于石子的运动,它在照片上留下一条模糊的径迹.已知每块砖的平均厚度约为.从这些信息估算该相机的曝光时间为()图考点互动探究答案考点互动探究考向二竖直上抛运动竖直上抛运动的两种研究方法()分段法:将全程分为两个阶段,即上升
9、过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段.()全程法:将全过程视为初速度为、加速度的匀变速直线运动,必须注意物理量的矢量性.习惯上取的方向为正方向,则时,物体正在上升时,物体在抛出点上方时,物体在抛出点下方.考点互动探究例气球以的速度沿竖直方向匀速上升,当它上升到离地的高处时,一重物从气球上掉落,则重物需要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多大?(取,不计空气阻力)答案考点互动探究考点互动探究考点互动探究变式题(多选)某物体以的初速度竖直上抛,不计空气阻力取,则内物体的().路程为.位移大小为,方向竖直向上.速度改变量的大小为.平均速度大小为,方向竖直向上答案考点互动探究 考点四单体
10、多过程匀变速直线问题考点互动探究如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,各段交接处的速度往往是联系各段的纽带.可按下列步骤解题:()画:分清各阶段运动过程,画出草图;()列:列出各运动阶段的运动方程;()找:找出交接处的速度与各段间的位移时间关系;()解:联立求解,算出结果.考点互动探究例(分)赛车比赛出发阶段,一辆赛车用时跑过了一段长的直道,该赛车的运动可简化为初速度为零的匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段,已知该车在加速阶段的第内通过的距离为,求:()该赛车的加速度大小;()该赛车在加速阶段通过的距离.考点互动探究【规范步骤】()设赛车在匀加速阶段的加速度为,在前和第内通过的位移分
11、别为和,单位时间为,由运动学规律得前内通过的位移(分)前内通过的位移(分)将、代入,联立解得(分)考点互动探究()设赛车做匀加速运动的时间为,匀速运动的时间为,匀速运动的速度为,跑完全程的时间为,全程的距离为,依题意及运动学规律得加速运动的位移(分)加速运动的末速度(分)匀速运动的位移(分)而(分)联立解得(分)考点互动探究考点互动探究变式题如图甲所示,滑道项目大多建设在景区具有一定坡度的山坡间,成为游客的代步工具,又可以增加游玩的趣味性.在某景区拟建一个滑道,示意图如图乙所示,滑道共分三段,第一段是倾角比较大的加速下坡滑道,第二段是倾角比较小的滑道,游客在此段滑道恰好做匀速运动,设计的第三段
12、上坡滑道作为下客平台,使游客做匀减速运动后速度减为零.若游客由静止开始从点以加速度做匀加速运动,经过到点并达到最大速度,然后进入段做匀速运动,游客经过轨道衔接处可视为速度大小不变,游客乘坐滑道车从山顶处到达下客平台处总共用时,游客在各段滑道运动的总路程为.求:考点互动探究()游客在段运动时加速度的大小;()段的长度;()游客在段匀速运动的时间.图考点互动探究答案()()()教师备用习题.汽车以的速度沿平直公路行驶,遇障碍物刹车后获得大小为的加速度,刹车后第内,汽车通过的路程为()答案教师备用习题.在光滑且足够长的斜面上,有一物体以的初速度沿斜面向上运动.如果物体的加速度始终为,方向沿斜面向下,
13、那么经过时的速度大小和方向是(),沿斜面向上,沿斜面向下,沿斜面向上,沿斜面向下答案教师备用习题教师备用习题答案教师备用习题教师备用习题答案教师备用习题.(多选)河南信阳模拟从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间.两位同学合作,用刻度尺可以测出人的反应时间:如图甲所示捏住尺的上端在尺的下部做握尺的准备(但不与尺接触),当看到放开手时立即握住尺.若做握尺准备时,手指的位置如图乙所示,而握住尺的位置如图丙所示,则下列说法正确的是(取)()教师备用习题同学的反应时间约为同学的反应时间约为握住尺前的瞬间,尺的运动速度约为.若左手捏住尺的上端,右手在尺的下部做握尺的准备,用此方法也可测出自己的反应
14、时间教师备用习题答案教师备用习题.一辆汽车在平直公路上做刹车实验,若从时刻起汽车在运动过程中的位移与速度的关系式为(),则下列分析正确的是().刹车过程的加速度大小为.刹车过程持续的时间为.初速度为.刹车过程的位移为教师备用习题答案教师备用习题.在竖直的井底,将一物块以的速度竖直地向上抛出,物块冲过井口时被人接住,在被人接住前内物块的位移是,位移方向向上,不计空气阻力取,求:()物块从抛出到被人接住所经历的时间;()此竖直井的深度.教师备用习题答案()()教师备用习题点与点相距,某人骑车从到,途中先加速后匀速再减速,加速运动和减速运动的加速度大小均为.若此人在点由静止开始运动,到点恰好停止,中途的最大速度为,则他由点到点需要多长时间?教师备用习题答案教师备用习题.从斜面上某一位置每隔释放一颗小球,在连续释放几颗后,对斜面上正在运动着的小球拍下部分照片,如图所示.现测得,已知小球在斜面上做匀加速直线运动,且加速度大小相同.()求小球的加速度大小.()求拍摄时球的速度大小.()、两球相距多远?()球上面正在运动着的小球共有几颗?教师备用习题答案()()()()颗
