2020版高考物理一轮复习第1章运动的描述匀变速直线运动的研究第2讲匀变速直线运动规律学案

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1、第2讲　匀变速直线运动规律知识排查匀变速直线运动1.概念：沿一条直线且加速度不变的运动。2.分类：(1)匀加速直线运动：a与v方向相同。(2)匀减速直线运动：a与v方向相反。3.基本规律匀变速直线运动的推论1.相同时间内的位移差：Δx＝aT2，xm－xn＝(m－n)aT22.中间时刻速度：v＝＝自由落体运动1.条件：物体只受重力，从静止开始下落。2.基本规律(1)速度公式：v＝gt。(2)位移公式：h＝gt2。(3)速度位移关系式：v2＝2gh。3.伽利略对自由落体运动的研究伽利略对自由落体运动的研究方法是逻辑推理―→猜想与假设―→实验验证―→合理外推。这种方法的核心是把实验和逻辑推理(包

2、括数学演算)和谐地结合起来。小题速练1.思考判断(1)匀加速直线运动是速度均匀变化的直线运动(　　)(2)匀加速直线运动的位移是均匀增大的(　　)(3)在匀变速直线运动中，中间时刻的速度一定等于该段时间的平均速度(　　)(4)物体由某高度由静止下落一定做自由落体运动(　　)(5)伽利略利用理想实验研究得出自由落体是初速度为零的匀加速运动(　　)答案　(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√2.一物体做初速度为零的匀加速直线运动，将其运动时间顺次分成1∶2∶3的三段，则每段时间内的位移之比为(　　)A.1∶3∶5　　　B.1∶4∶9C.1∶8∶27D.1∶16∶81答案　C3.[人教

3、版必修1·P40·T3改编]以18m/s的速度行驶的汽车，制动后做匀减速运动，在3s内前进36m，则汽车在5s内的位移为(　　)A.50m　　　　　B.45mC.40.5mD.40m解析　根据x＝v0t＋at2得36＝18×3＋a×32，即a＝－4m/s2。汽车停止所需时间为t′＝＝s＝4.5s<5s，所以4.5s末汽车停车，5s内的位移x＝＝m＝40.5m，故选项C正确。答案　C4.小王同学想利用所学的物理知识测量房子的高度，他将一个直径为0.5cm的小球从房顶由静止自由落下，在快要落到地面的地方利用光电门记下小球通过光电门的时间为0.3ms，通过计算可以知道房子高度大约为(　　)A.1

4、4m　B.16m　C.10m　D.12m解析　小球落地的速度为v＝＝m/s＝m/s，由公式v2＝2gh，所以h＝＝≈14m，所以选项A正确，选项B、C、D错误。答案　A　匀变速直线运动规律的应用1.运动学公式中符号的规定一般规定初速度的方向为正方向，与初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取负值。若v0＝0，一般以a的方向为正方向。2.解决运动学问题的基本思路【典例】　如图1所示，冰壶以速度v垂直进入四个宽为l的矩形区域沿虚线做匀减速直线运动，且刚要离开第四个矩形区域的E点时速度恰好为零，冰壶通过前三个矩形的时间为t，试通过所学知识分析并计算冰壶通过第四个矩形区域所用的时间是多少？(可选用

5、多种方法)图1解析　法一　一般公式法根据位移公式和速度公式，由A到E，有4l＝vt1－at，0＝v－at1式中，t1为冰壶通过四个矩形区域所用的时间，a为其加速度的大小由A到D，有3l＝vt－at2联立解得t1＝2t或t1＝t显然t1＝t不符合题意，应舍去。所以冰壶通过第四个矩形区域所用的时间为t′＝t1－t＝t。法二　逆向思维法冰壶通过矩形区域做匀减速直线运动，可看做冰壶从E点开始做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移公式，由E到A，有4l＝at式中，t1为冰壶通过四个矩形区域所用的时间，a为其加速度的大小由E到D，有l＝a(t1－t)2联立解得t1＝2t或t1＝t显然t1＝t不符合题意

6、，应舍去。所以冰壶通过第四个矩形区域所用的时间为t′＝t1－t＝t。法三　图象法冰壶做匀减速直线运动的速度—时间图象如图所示。冰壶由A到E的位移与由D到E的位移之比为4∶1，由于相似三角形的面积之比等于对应边长的平方之比，则tOE∶tOD＝2∶1，故tDE＝tOD＝t，即冰壶通过第四个矩形区域所用的时间为t′＝t。答案　t解答匀变速直线运动问题常用方法1.(2018·连云港模拟)一个物体做匀加速直线运动，它在第3s内的位移为5m，则下列说法正确的是(　　)A.物体在第3s末的速度一定是6m/sB.物体的加速度一定是2m/s2C.物体在前5s内的位移一定是25mD.物体在第5s内的位移一定是

7、9m解析　由第3s内的位移可以求出第2.5s的瞬时速度v＝＝m/s＝5m/s，由于匀加速直线运动的初速度未知，无法求出物体的加速度，故无法求解第3s末的速度及第5s内的位移，选项A、B、D错误；前5s内的平均速度等于2.5s的瞬时速度，故前5s内的位移一定是x＝vt＝5×5m＝25m，选项C正确。答案　C2.一辆车由静止开始做匀变速直线运动，在第8s末开始刹车，经4s停下来，汽车刹车过程也在做匀变速运动，那么前后两段加速