2021高考物理一轮复习 匀变速直线运动的规律及应用及公式 自由落体运动和竖直上抛运动



专题1.2 匀变速直线运动的规律及应用

【考情分析】

1.高考命题以选择题和实验题为主,以计算题为辅。

2.命题热点为运动学基本规律的应用和图象问题,实验题以测瞬时速度和加速度为主。

【核心素养分析】

物理观念:参考系、质点、位移、速度、加速度、匀变速直线运动、自由落体运动。

科学思维:在特定情境中运用匀变速直线运动模型、公式、推论及图象解决问题(如2018全国卷Ⅱ·T19、Ⅲ·T18)。

科学探究:研究匀变速直线运动的特点(如2017全国Ⅰ卷·T22,2019Ⅱ卷·T22)。

科学态度与责任:以生产、生活实际为背景的匀变速直线运动规律的应用(如2019全国Ⅰ卷·T18)。

【重点知识梳理】

知识点一、匀变速直线运动的基本规律

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

【知识拓展】

1.重要公式的选择

2.运动学公式中正、负号的规定

一般情况下,规定初速度方向为正方向,与正方向相同的物理量取正值,相反的取负值。

3.两类特殊的匀减速直线运动

(1)刹车类问题:指匀减速到速度为零后立即停止运动,加速度a突然消失,求解时要注意确定其实际运动时间。如果问题涉及最后阶段(到停止运动)的运动,可把该阶段看成反向的初速度为零的匀加速直线运动。

(2)双向可逆类: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x、v、a等矢量的正负号及物理意义。

知识点二、匀变速直线运动的重要关系式

1.两个导出式


2.三个重要推论

即任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量。


即物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,

3.初速度为零的匀变速直线运动的四个常用推论

 


(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内…位移的比为

(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为


知识点三、自由落体运动和竖直上抛运动

【知识拓展】

1.两种运动的特性

(1)自由落体运动为初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。

(2)竖直上抛运动的重要特性

①对称性

如图所示,物体以初速度v0竖直上抛,A、B为途中的任意两点,C为最高点,如图所示,则:

②多解性:当物体经过抛出点上方某个位置时,可能处于上升阶段,也可能处于下降阶段,造成多解,在解决问题时要注意这个特性。

2.竖直上抛运动的研究方法


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