2019-2020年高考物理专题匀变速直线运动匀变速直线运动规律复习讲义

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1、2019-2020年高考物理专题匀变速直线运动匀变速直线运动规律复习讲义一、基本知识点梳理二、重点难点解析1.匀变速直线运动公式的应用例1.物体以一定的初速度从斜面底端A点冲上固定的光滑斜面,斜面总长度为l,到达斜面最高点C时速度恰好为零,如图所示。已知物体运动到距斜面底端l处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间。解法一:逆向思维法物体向上匀减速冲上斜面,相当于向下匀加速滑下斜面。设物体从B到C所用的时间为tBC,由运动学公式得xBC=,xAC=,又xBC=由以上三式解得tBC=t。解法二:基本公式法因为物体沿斜面向上做匀减速运动,设初速度为v0,物体

2、从B滑到C所用的时间为tBC,由匀变速直线运动的规律可得v=2axAC,v=v-2axAB,xAB=xAC解得vB=又vB=v0-at,vB=atBC解得tBC=t。解法三:比例法对于初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等的时间里通过的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1)因为xCB∶xBA=∶=1∶3,而通过xBA的时间为t,所以通过xBC的时间tBC=t。解法四:中间时刻速度法利用推论:匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度AC==又v=2axAC,v=2axBC,xBC=,由以上三式解得vB=可以看成vB正好等于A

3、C段的平均速度,因此B点是这段位移的中间时刻,有tBC=t。解法五:图象法根据匀变速直线运动的规律,画出v-t图象,如图所示。利用相似三角形的规律,面积之比等于对应边的平方比,得=且=,OD=t,OC=t+tBC,所以=解得tBC=t。小结常用的“六种”物理思想方法(1)一般公式法:一般公式法指速度公式、位移公式及推论三式。它们均是矢量式,使用时要注意方向性。(2)平均速度法:定义式=对任何性质的运动都适用,而=vt/2=(v0+v)只适用于匀变速直线运动。(3)比例法:对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动,可利用初速度为零的匀加速直线运动的重

4、要特征中的比例关系,用比例法求解。(4)逆向思维法:如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动。(5)推论法:利用Δx=aT2,其推广式xm-xn=(m-n)aT2,对于纸带类问题用这种方法尤为快捷。(6)图象法:利用v-t图可以求出某段时间内位移的大小,可以比较vt/2与vx/2,还可以求解追及问题;用x-t图象可求出任意时间内的平均速度等。2.自由落体运动和竖直上抛运动例1.一小石块从空中a点自由落下,先后经过b点和c点,不计空气阻力。经过b点时速度为v,经过c点时速度为3v,则ab段与ac段位移之比为(  )A.1∶3B.1∶5C.1∶8D.1∶9解析:物体

5、做自由落体运动,2ghab=v2,2ghac=(3v)2,得=,故D正确。答案:D例2.气球下挂一重物,以v0=10m/s的速度匀速上升,当到达离地高度h=175m处时,悬挂重物的绳子突然断裂,那么重物经多长时间落到地面?落地时的速度多大?空气阻力不计,g取10m/s2。解法一:分成上升阶段和下落阶段两个过程处理。绳子断裂后重物要继续上升的时间t1和上升的高度h1分别为t1==1s,h1==5m故重物离地面的最大高度为H=h1+h=180m重物从最高处自由下落,落地时间和落地速度分别为t2==6s,v=gt2=60m/s所以从绳子突然断裂到重物落地共需时间为t=t1

6、+t2=7s。解法二:取全过程作为一个整体考虑,从绳子断裂开始计时,经时间t后重物落到地面,规定初速度方向为正方向,则重物在时间t内的位移hʹ=-175m,由位移公式有:hʹ=v0t-gt2,解得t1=7s所以重物落地速度v=v0-gt=-60m/s,其中负号表示方向向下,与初速度方向相反。小结抓住两种运动的实质,选用不同的解题技巧(1)根据定义,全盘接收对自由落体运动,v0=0,a=g,将匀变速运动的所有公式和推论全部接收过来。(2)机智灵活,思维发散①对竖直上抛运动,既能分段处理又可全程处理。②全程处理时,要注意速度、加速度、位移等的方向,方程以匀减速体现,初速

7、度方向与重力加速度方向必相反。如速度公式:v=v0-gt或v=-v0+gt位移公式:h=v0t-gt2或h=-v0t+gt2③理解运算结果中负号的意义。三、对点自测1.卡车原来以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方立即开始刹车,使卡车匀减速前进,当车减速到2m/s时,交通灯恰好转为绿灯,司机当即放开刹车,并且只用了减速过程一半的时间卡车就加速到原来的速度.从刹车开始到恢复原速的过程用了12s。求:(1)卡车在减速与加速过程中的加速度;(2)开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度大小。2.从斜面上某一位置每隔0.1s释放一颗小球,

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