内容正文:
考点02 匀变速直线运动的研究
1. 3年真题考点分布
题型
选择题
高考考点
匀变速直线运动的规律、匀变速直线运动的推论、自由落体运动、竖直上抛运动、
新高考
2023
湖北卷7题、江苏卷1题、甲卷14、甲卷16题、乙卷14题、浙江卷1题
2022
河北卷1题、湖北卷6题、甲卷15题
2021
海南卷10题、湖北卷2题、辽宁卷3题、浙江卷2题、广东卷8题、
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】近3年新高考卷对于运动的描述考查共计5次,主要考查:
1. 匀变速直线运动规律和图像的运用;
2. 匀变速直线运动推论的应用;
3. 竖直上抛运动在实际生活中的应用。
【备考策略】熟练掌握匀变速直线运动规律,理解图像的意义,正确运用匀变速直线运动规律解决图像问题;掌握匀变速直线运动推论的推导过程,利用推导公式处理生活中的实际问题;掌握自由落体运动以及竖直上抛运动的对称性规律;掌握多种方式一题多解的发散性思维的解题方法。
【命题预测】2024年高考,匀变速直线运动会与生产、生活实际相结合的可能性比较大,较大概率会以物体上抛、下落,车辆的启动、刹车、追击和相遇问题,物体上下坡,物体在传送带上的运动相结合等形式出现,考察考生运动观念、模型建构、科学推理及严谨认真的科学态度。本节知识要求考生熟练掌握匀变速直线运动和自由落体运动的规律、图像,加强函数法、比较法、图像图、推论规律法、极限思维法的应用训练。
考法1 匀变速直线运动的规律
一、匀变速直线运动速度与时间的关系
1. 匀变速直线运动
(1)定义:沿一条直线且 不变的运动;
(2)特点:在任意相等的时间内,速度的 都相等,即恒定;
(3)分类:
①匀加速直线运动:速度随时间均匀增大,a与v0 ;
②匀减速直线运动:速度随时间均匀减小,a与v0 。
2. 速度与时间的关系
(1)公式:v=v0+at
(2)公式的理解
①矢量性:一般以v0的方向为正方向,若a>0,则为 ;若a<0,则为 ;若v>0,说明v与v0方向 ,若v<0,说明v与v0方向 ;
②特殊性:当v0=0时,v=at,即物体由 开始的匀加速直线运动;当a=0时,v=v0,即加速度为零的运动是
3. 匀变速直线运动v-t图像
(1) 直线在纵轴上的截距是 ;
(2) 物体的运动方向:在t轴上表示物体沿 运动;在t轴的下方表示物体沿 运动;
(3) 斜率的大小表示物体的 ,斜率的正负表示物体加速度的方向(斜率为正,加速度沿 ;斜率为负,加速度沿 )
二、匀变速直线运动位移与时间的关系
1. 匀速直线运动的位移
(1)位移公式:x=vt
(2)匀速直线运动的速度不随时间t变化,其v-t图像为一条平行于时间轴的直线。如图所示,v-t图像与时间轴t所围成的面积在数值上等于物体做匀速直线运动在这段时间内的位移。
x=v t
2.
匀变速直线运动的位移公式
(1)x= (其中x、v0和a都是矢量,应用时必须选取统一的正方向)
(2)特殊形式
①当a=0时,x=v0t;
②当v0=0时,x=at2(物体由静止开始做匀加速直线运动)
三、匀变速直线运动速度与位移的关系
1. 表达式: (其中x、v0、v和a都是矢量,应用时必须选取统一正方向)
2. 公式理解
①该公式仅适用于匀变速直线运动.
②此公式为矢量方程,公式中的四个物理量均为矢量,应用前需先规定正方向然后与正方向同向的取正值,反向的取负值。若只知道这几个物理量的大小,则必须考虑由于这几个矢量的方向不同而引起的多解问题。
③两种特使形式
四、小结:方法归纳
1. 匀变速直线运动公式的选择
题目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和为解题设定的中间量)
没有涉及的物理量
适宜选用公式
v0、v、a、t
x
v=v0+at
v0、a、t、x
v
x=v0t+at2
v0、v、a、x
t
v2-v=2ax
v0、v、t、x
a
x=t
除时间t外,x、v0、v、a均为矢量,所以需要确定正方向,一般以v0的方向为正方向.
2. 规范解题流程
―→―→―→―→
―→―→―→―→
3. 两类特殊的匀减速直线运动
(1) 刹车类问题:指匀减速到速看成反向的初速度为零、加速度不动时间.如果问题涉及最后阶(到停止运动)的运动,可把该阶段变的匀加速直线运动;
(2) 双向可逆类: 如沿光滑斜面上滑的小球,到最高点后仍能