2020年高考物理一轮复习 专题1.1 匀变速直线运动课件

基础知识回顾重点题型学习重要方法总结含2019年高考运动学真题知识点1匀变速直线运动及其公式Ⅱ1.定义和分类(1)匀变速直线运动：物体在一条直线上运动，且不变．(2)匀加速直线运动：a与v．(3)匀减速直线运动：a与v．加速度同向反向2．三个基本公式(1)速度公式：.(2)位移公式：.(3)位移速度关系式：.v＝v0＋atx＝v0t＋12at2v2－v20＝2ax3．两个重要推论(1)物体在一段时间内的平均速度等于这段时间的瞬时速度，还等于初末时刻速度矢量和的，即：v＝vt2＝v0＋v2.(2)任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量，即：Δx＝x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1＝.可以推广到xm－xn＝(m－n)aT2.中间时刻一半aT24．初速度为零的匀变速直线运动的四个推论(1)1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为：v1∶v2∶v3∶…∶vn＝.(2)1T内、2T内、3T内……位移的比为：x1∶x2∶x3∶…∶xn＝.(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比为：xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn＝．(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为：t1∶t2∶t3∶…∶tn＝_____________________________________.1∶2∶3∶…∶n12∶22∶32∶…∶n21∶3∶5∶…∶(2n－1)1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n－n－1)知识点2自由落体运动和竖直上抛运动1.自由落体运动(1)条件：物体受，从开始下落．(2)运动性质：初速度v0＝0，加速度为重力加速度g的______________运动．(3)基本规律①速度公式v＝.②位移公式h＝.③速度位移关系式：v2＝.重力静止匀加速直线gt12gt22gh2.竖直上抛运动规律(1)运动特点：加速度为g，上升阶段做运动，下降阶段做运动．匀减速直线自由落体③速度位移关系式：v2－v20＝.(2)基本规律①速度公式：v＝.②位移公式：h＝.v0－gtv0t－12gt2－2gh④上升的最大高度：H＝.⑤上升到最高点所用时间：t＝.v202gv0g第二部分、重点题型一遍过题型与方法并重、一题一方法、一例一总结题型说明：1、处理匀变速直线运动的相关问题一般要按照先选择合理的研究过程，再选择合适的运动学公式，两步走的基本原则完成；2、在研究过程的选择上要注意，如果物体做的是初速度为0的匀加速直线运动研究过程的选择要充分利用物体初速度为0的这个特点进行选择；因此研究过程的选择一般按照如图所示的形式进行选择：即每一个研究过程要以初始点作为起点，这样能简化数学运算过程；题型一、利用初始点分段法处理匀变速直线运动的相关问题例1、（2018年内蒙古包头市一模试题）如图所示，光滑斜面AE被分成四个相等的部分，一物体从A点由静止释放，下列结论中正确的是()A．物体到达各点的速率:B．物体到达各点所经历的时间比为：C．物体从A到E的平均速度:D．物体通过每一部分时，其速度增量是相等的。2:3:2:1::::EDCBvvvv2321：：：Bvv题型一、利用初始点分段法处理匀变速直线运动的相关问题本题在处理时研究过程的合理选择是处理问题的关键；分别选择AB、AC、AD、AE作为研究过程，结合对应公式求得各选项；A选项，分别选择AB、AC、AD、AE作为研究过程，结合速位公式求物体经过各点的速度大小。AB过程：axvaxvBB2......22AC过程：axvxavCC4....222）（AD过程：axvxavDD6)....3(22AE过程:axvxavEE8)....4(22故：2:3:2:1::::EDCBvvvv，A选项正确，D选项错误。题型一、利用初始点分段法处理匀变速直线运动的相关问题B选项，分别选择AB、AC、AD、AE作为研究过程，假设物体从A运动到B、C、D、E的时间分别为Bt,EDcttt,,选择位移公式求的时间的大小关系。AB过程：AC过程：axaxtatxcc24......2122AD过程：axaxtatxDD.66........2132AE过程：axaxtatxEE.228.....2142所以B选项正确。axaxtatxBB.22....212题型一、利用初始点分段法处理匀变速直线运动的相关问题C选项：通过B选项的分析BEtt2,可知B为AE段位移的中间时刻，中间时刻的瞬时速度等于物体的平均速度。答案：ABC题型一、利用初始点分段法处理匀变速直线运动的相关问题题型二、利用连续分段的思想解决运动学的相关问题题型说明：当物体经历的运动是多个过程，而且每一个运动过程的加速度大小和方向都是不同的；在研究过程的选择上一定要以加速度作为研究过程的分隔点进行分段；这里讲一点，不是以物体的速度作为过程的分割点；过程的选择如图所示；例2、某物块由静止开始以大小为a1的加速度做匀加速直线运动，经过一段时间t0后，其加速度突然反向，且大小变为a2；再经过相同的时间t0,物块恰好回到出发点,且速度大小v2＝5m/s。求：(1)物块的加速度改变时，其速度大小v1；(2)的大小；【答案】：2.51/3题型二、利用连续分段的思想解决运动学的相关问题【解析】：如图所示物体的运动过程如图所示：将AB作为研究过程结合平均速度公式得：将BCA作为研究过程结合平均速度公式得：题型二、利用连续分段的思想解决运动学的相关问题)1....(.2001tvx)2...(.2501tvx联立1、2式可得：V1=2.5m/s根据加速度的定义式：题型二、利用连续分段的思想解决运动学的相关问题)3....(05.201ta)4...(5.2502ta3121aa方法总结：1、解决匀变速直线运动的问题的基本思路是先确定研究过程，再选择合适的运动学公式；2、在研究过程的选择上一定要注意根据物体的运动特点不同而选择合适的研究过程是非常关键的；题型一、二分别介绍的初始点分段法、与连续分段法是解决运动学问题常见的分段模式；3、在对运动学公式进行选择时，注意平均速度公式解题时是优于其它的运动学公式的，所以在条件允许的情况下，一般优先使用平均速度公式；4、在对运动学公式进行应用时，尤其是物体做往复运动时，一定要注意各物理量的矢量性；这一点在题型二中非常关键；题型二、利用连续分段的思想解决运动学的相关问题例3、厚度相同的三块木块固定在水平面上，一颗子弹自左向右以某一速度水平射入，子弹在木块内的运动可看成匀减速运动，当子弹穿透第三块木块时速度恰好为零，则子弹先后射入三木块前的速度大小之比为___________关键点提示：将子弹的运动逆着看可以看成是初速度为0的匀加速直线运动，充分利用初速度为0的运动特点，结合速位公式进行求解；题型三、逆向思维在处理运动学问题中的典型应用题型说明：当物体做末速度为0的匀减速运动时，运动过程逆着可以看成是初速度为零的匀加速运动；解析：假设子弹穿透三木块前的速度大小依次是321,,vvv，加速度大小为a，每块木板的厚度为x，逆着子弹的运动方向可以将其看成初速度为零的匀加速。分别选择过程1、2、3、结合速位公式即可求得。选择过程1：xav3221选择过程2：xav2222选择过程3：axv223故：3:2:1::321vvv；3:2:1::321vvv答案：题型三、逆向思维在处理运动学问题中的典型应用例4、一物体以某一初速度在粗糙的平面上做匀减速直线运动，最后停下来．若此物体在最初5s经过的路程与最后5s经过的路程之比为11∶5，则此物体总共运动了多少时间？【解析】逆向观察物体运动的过程，物体做初速度为零的匀加速直线运动，在初速度为零的匀加速直线运动中，第一个5s内与第n个5s内，位移之比为1∶(2n－1)，故根据题意有12n－1＝511求得n＝1.6，所以运动的总时间为t＝1.6×5s＝8s.答案：8s题型三、逆向思维在处理运动学问题中的典型应用例5、（2019年全国一卷）篮球架下的运动员原地起跳扣篮，离地后重心上升的最大高度为H，上升第一个的时间为，第四个的时间为，不计空气阻力则满足；A:B:C：D：题型三、逆向思维在处理运动学问题中的典型应用2112tt3212tt4312tt5412tt【答案】：C【解析】运动员起跳到达最高点的瞬间速度为零，又不计空气阻力，故可逆向处理为自由落体运动。则根据初速度为零匀加速运动，相等相邻位移时间关系之比为：可知，即，故本题选C。题型三、逆向思维在处理运动学问题中的典型应用1:21:32:23:52....2112323tt2134tt例6、如图所示，一长为l的长方形木块在水平面上以加速度a做匀加速直线运动．先后经过1、2两点，1、2之间有一定的距离，木块通过1、2两点所用时间分别为t1和t2.求：(1)木块经过位置1时的平均速度大小；(2)木块前端P在1、2之间运动所需时间．题型四、巧用平均速度法解决匀变速直线运动的问题解析：(1)木块经过位置1时的平均速度大小v＝lt1.P端通过1点后t12时刻的速度即为木块通过1的平均速度v1＝lt1，通过2点后t22时刻速度即为木块通过2的平均速度v2＝lt2，由此可求出P通过1、2两点的速度分别为：v1＝v1－a·t12＝lt1－a·t12和v2＝v2－a·t22＝lt2－a·t22所以，木块前端P在1、2之间运动所需的时间为t＝v2－v1a＝la(1t2－1t1)＋t1－t22.方法总结平均速度的计算在高考题中经常以某一选项的形式在选择题中出现，往往与v－t图象等知识联系，在求解平均速度时一定要注意以下几点：(1)平均速度与时间间隔有关，不同时间间隔内的平均速度一般不同．所以，在求平均速度时要明确是哪段时间内或哪段位移上的平均速度．(2)当质点在各段时间内以不同速度运动时，全程的平均速度一般不等于各段时间速度的算术平均值．(3)平均速度的方向与位移的方向相同，与瞬时速度的方向无必然联系．例7、作匀加速直线运动的物体先后经过A、B、C三点，在AB段物体的平均速度为3m/s，在BC段平均速度为6m/s，AB＝BC，则物体在B点的速度为A．4m/sB．4.5m/sC．5m/sD．5.5m/s关键点提示：作出物体运动的实物图，合理选择研究过程，结合平均速度法处理。答案：C题型四、巧用平均速度法解决匀变速直线运动的问题解析：因AB＝v1t1，v1＝3m/s，BC＝v2t2，v2＝6m/s，且AB＝BC，通过两段路程的时间之比为t1∶t2＝2∶1.vB－v1＝a·t12，v2－vB＝a·t22，所以vB－v1v2－vB＝21解得vB＝5m/s，故C正确．题型四、巧用平均速度法解决匀变速直线运动的问题关键点提示：作出物体运动的实物图，合理选择研究过程，结合平均速度法处理。题型四、巧用平均速度法解决匀变速直线运动的问题例8、方法总结：中间时刻速度法利用“任一时间t中间时刻的瞬时速度等于这段时间t内的平均速度”，即vt2＝v，适用于任何一个匀变速直线运动，有些题目应用它可以避免常规解法中用位移公式列出的含有t2的复杂式子，从而简化解题过程，提高解题速度．题型四、巧用平均速度法解决匀变速直线运动的问题例9、从斜面上某一位置，每隔0.1s释放一个小球，在连续释放几颗小球后，对在斜面上滚动的小球拍下照片，如右图所示，测得xAB＝15cm，xBC＝20cm，求：(1)小球的加速度；(2)拍摄时B球的速度；(3)拍摄时xCD的大小；(4)A球上方滚动的小球还有几颗．题型五、思维转化法在处理运动学问题中的典型应用【解析】本题有多个小球运动，若以多个小球为研究对象，非常麻烦，可以将“多个小球的运动”转化为“一个小球的运动”．(1)由a＝Δxt2得小球的加速度a＝xBC－xABt2＝5m/s2.(2)B点的速度等于AC段上的平均速度，即vB＝xAC2t＝1.75m/s.题型五、思维转化法在处理运动学问题中的典型应用答案：(1)5m/s2(2)1.75m/s(3)0.2