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1第3讲匀变速直线运动的应用第二章直线运动2一、自由落体运动1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动.2.运动性质:初速度为零,加速度为g的匀加速运动.3.基本公式:vt=gt212hgt3(2011×重庆卷)某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s听到石头落底声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取10m/s2)()A.10mB.20mC.30mD.40m思考142120m.2hgth由5二、竖直上抛运动1.定义:将物体竖直向上抛出,物体只在重力作用下的运动.2.运动性质:匀变速直线运动说明:物体先向上做匀减速直线运动,速度减小到零后,接着向下做自由落体运动.63.运动特点:(1)对称性:上升阶段和下落阶段具有对称性,下落过程是上升过程的逆过程.①速度对称性——上升阶段和下落阶段经过同一位置时的速度大小相等,方向相反.②时间对称性——上升阶段和下落阶段经过同一段高度的时间相等.(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.74.几个特征物理量(1)上升的最大高度(2)物体从抛出至上升到最高点或从最高点落回抛出点所用时间202vHg0vtg8将一个物体竖直向上抛出后(忽略空气阻力),物体2s末和4s末通过同一个位置,求:物体抛出时的初速度和物体上升的最大高度(g取10m/s2).根据时间对称性可知,物体抛出后经t=3s通过最高点,故物体抛出时的初速度v0=gt=30m/s物体上升的最大高度思考220452vHmg9物体从离地某一高度处自由下落,它在落地前1s内下落25m,求物体下落时离地面的高度(g取10m/s2).自由落体运动.解法一:设物体下落的总时间为t,则有解得t=3s物体下落时离地面的高度例12211--1=2522gtgt2145m2hgt10解法二:设落地前1s时刻的瞬时速度为v1,则有解得v1=20m/s物体下落时离地面的高度2112511012v2125452vhmg11解法三:设物体落地前0.5s时刻的瞬时速度为v2,则有v2=25m/s故物体下落的总时间为物体下落时离地面的高度解法四:因物体最后1s内下落的高度为25m,是第1s内下落高度的5倍(h1=×10×1m=5m),故下落的总时间为3s,物体下落时离地面的高度h=gt2=45m.25(0.5)s3s10t21452hgtm121212解法五:设物体落地时的速度为v,将物体的运动反演成向上的匀减速运动,则有解得v=30m/s物体下落时离地面的高度212511012v245m2vhg13设水滴由屋檐下落至窗台的时间为t,则有解得t=0.8s窗台距屋檐的高度变式练习122110.21.4m22gtgt213.2m2hgt14小汽车从静止开始以3m/s2的加速度行驶,恰有一自行车以6m/s的速度从车边匀速驶过.(1)小汽车从运动到追上自行车之前经过多长时间两者相距最远?此时距离是多少?(2)什么时候追上自行车,此时汽车的速度是多少?追及相遇问题.例215(1)解法一:物理分析法汽车开动时速度由零逐渐增大,而自行车速度是定值,当汽车速度还小于自行车速度时,两者的距离越来越大,当汽车的速度大于自行车速度时,两者距离越来越小,所以当两车的速度相等时,两车的距离最大,有v汽车=at=v自行车,所以,Δx=x自行车-x汽车=v自行车·t-at2=6mvta2s自行车1216解法二:极值法设汽车追上自行车之前t时刻相距最远Δx=x自行车-x汽车=v自行车·利用二次函数求极值条件知:当时,Δxmax=6m2213622tattt22btsa17解法三:图象法画出汽车和自行车的v-t图,当ts时两车速度相等,v汽=at=6m/s,即t=2s时两车的距离最大Δx=×2×6m=6m(2)由第一问第三种方法中可以知道当t=4s时汽车追上自行车.1218解法一:以地为参考系,根据题意列不等式或针对临界状态列等式后一辆车速度由v1减小到v2所需要的时间设在时间t内前、后车前进的位移为s2、s1,则变式练习212vvta12221,2vvsvtst19要使两车不相撞,则有:s2+s≥s1,由以上各式解得或设两车恰好不相撞则有s2+s=s1,由以上各式解,要使两车不相撞,则应取.2122vvas2122vvas2122vvas20解法二:以前车为参考系,根据题意列不等式或针对临界状态列等式相对初速度v0′=v1-v2,因前车加速度为0,故相对加速度大小仍为a.设至相对末速度为零时的相对位移为要使两车不相撞,则要求:s′≤s,即,解得202vssa,2122vvsa2122vvas21设两车恰好不相撞,即两车相对速度为零时相对位移恰好等于s,即,解得,要使两车不相撞,则应取.2122vvsa2122vvas2122vvas
本文标题:2013届高三总复习课件(第1轮)物理(广西专版)课件:2.3匀变速直线运动的应用
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