2019-2020年高考物理復(fù)習(xí) 專(zhuān)題20 勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式的運(yùn)用易錯(cuò)點(diǎn).doc

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2019-2020年高考物理復(fù)習(xí) 專(zhuān)題20 勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式的運(yùn)用易錯(cuò)點(diǎn) 主標(biāo)題：勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式的運(yùn)用易錯(cuò)點(diǎn) 副標(biāo)題：總結(jié)考點(diǎn)規(guī)律，明確學(xué)生解題過(guò)程的易錯(cuò)點(diǎn)，高效利用備考時(shí)間。 關(guān)鍵詞：勻變速直線運(yùn)動(dòng) 難度：2 重要程度：3 內(nèi)容：分析錯(cuò)誤原因，填補(bǔ)思維漏洞。 易錯(cuò)類(lèi)型一、思維死板，不會(huì)選用正確的方法，導(dǎo)致計(jì)算復(fù)雜出錯(cuò)。 例1一物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)一段位移Δx所用的時(shí)間為t1，緊接著通過(guò)下一段位移Δx所用的時(shí)間為t2.則物體運(yùn)動(dòng)的加速度為( ) 【易錯(cuò)】不注意分析試題特點(diǎn)，習(xí)慣套用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，一般解法如下 設(shè)初速度為v0，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得Δx＝v0t1＋at，2Δx＝v0(t1＋t2)＋a(t1＋t2)2，兩式聯(lián)立，消去v0，求出加速度a即得正確選項(xiàng)。 由于此方法中規(guī)中矩，但是過(guò)于死板，所列方程計(jì)算繁瑣，很容易在列式和計(jì)算中出錯(cuò)。即使不出錯(cuò)，也會(huì)浪費(fèi)考生大量的時(shí)間，對(duì)于一個(gè)選擇題來(lái)說(shuō)，得不償失。 【解析】 解法一：位移與時(shí)間的比值即為時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度，能得到兩個(gè)過(guò)程時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度，然后代入速度公式即可； 解法二：根據(jù)題意畫(huà)出v－t圖象，如圖所示， 物體運(yùn)動(dòng)的加速度即為圖線的斜率，利用兩個(gè)小梯形的面積等于位移Δx，由數(shù)學(xué)知識(shí)得Δx＝t1，即v0＋v＝，同理有v＋v1＝，兩式相減得v1－v0＝2Δx，又v1－v0＝a(t1＋t2)，得A正確。 【點(diǎn)評(píng)】通過(guò)大量的訓(xùn)練，學(xué)生對(duì)公式的使用熟練以后，就能形成一個(gè)思維定勢(shì)：當(dāng)給定位移和時(shí)間時(shí)，平均速度通常能對(duì)解題有幫助，本題第一種解法即是由此得出； 使用速度－時(shí)間圖象解決運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題，不但形象直觀，而且十分簡(jiǎn)捷準(zhǔn)確。有些問(wèn)題可以直接從圖象得到答案。 易錯(cuò)類(lèi)型二、對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程認(rèn)識(shí)不清導(dǎo)致錯(cuò)誤 例題2、如圖所示，有一水平傳送帶以2m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一物體輕輕放在傳送帶上，若物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，則傳送帶將該物體傳送10m的距離所需時(shí)間為多少？(g取10m/s2) 【易錯(cuò)】誤認(rèn)為物體在水平方向上一直受到滑動(dòng)摩擦力的作用，即認(rèn)為物體一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，依據(jù)此思想解出的答案自然是錯(cuò)誤的。 【解析】 以傳送帶上輕放的物體為研究對(duì)象，如圖所示，物體做初速度為v0＝0的勻加速運(yùn)動(dòng)。 據(jù)牛頓第二定律： 水平方向：Ff＝ma ① 豎直方向：FN－mg＝0 ② 其中Ff＝μFN ③ 聯(lián)立①、②、③解得a＝5m/s2 設(shè)經(jīng)時(shí)間t1，物體速度達(dá)到傳送帶的速度，據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式 v＝v0＋at ④ 解得t1＝0.4s t1時(shí)間內(nèi)物體的位移 x1＝at＝50.42m＝0.4m＜10m 物體位移為0.4m時(shí)，物體的速度與傳送帶的速度相同，物體0.4s后不受摩擦力，開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng) x2＝vt2 ⑤ 因?yàn)閤2＝x－x1＝(10－0.4)m＝9.6m，v＝2m/s 代入式⑤得t2＝4.8. 則將物體傳送10m所需時(shí)間為t＝t1＋t2＝(0.4＋4.8)s＝5.2s. 易錯(cuò)類(lèi)型三、解剎車(chē)問(wèn)題不判斷實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況 例3、一輛汽車(chē)以72km/h的速度正在平直公路上勻速行駛，突然發(fā)現(xiàn)前方40m處有需要緊急停車(chē)的危險(xiǎn)信號(hào)，司機(jī)立即采取剎車(chē)措施．已知該車(chē)在剎車(chē)過(guò)程中加速度的大小為5m/s2，則從剎車(chē)開(kāi)始經(jīng)過(guò)5s時(shí)汽車(chē)前進(jìn)的距離是多少？此時(shí)是否已經(jīng)到達(dá)危險(xiǎn)區(qū)域？ 【易錯(cuò)】認(rèn)為汽車(chē)在5s內(nèi)一直做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)際上汽車(chē)4s末就停止了運(yùn)動(dòng)。 【解析】設(shè)汽車(chē)由剎車(chē)開(kāi)始至停止運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間為t0，選初速度方向?yàn)檎较?，由于汽?chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a＝－5m/s2， 則由vt＝v0＋at0，得t0＝＝4s， 可見(jiàn)，該汽車(chē)剎車(chē)后經(jīng)過(guò)4s就已停下，其后的時(shí)間內(nèi)汽車(chē)是靜止的。 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式x＝v0t＋at2知，剎車(chē)后經(jīng)過(guò)5s汽車(chē)通過(guò)的距離為x＝v0t0＋at＝40m。 即汽車(chē)此時(shí)恰好未到達(dá)危險(xiǎn)區(qū)域。 【點(diǎn)評(píng)】汽車(chē)剎車(chē)問(wèn)題實(shí)質(zhì)是物體做單方向勻減速直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，汽車(chē)在剎車(chē)過(guò)程中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，速度減為0后，不再返回。汽車(chē)剎車(chē)問(wèn)題中給定的時(shí)間或位移等條件不同，運(yùn)動(dòng)過(guò)程往往也不同，簡(jiǎn)記：剎車(chē)問(wèn)題先判定，給定時(shí)間是否停。 易錯(cuò)類(lèi)型四、對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式的矢量性理解不足 例4、將一石塊在地面以20m/s的速度豎直向上拋出，求石塊經(jīng)過(guò)1s和3s時(shí)的高度.(不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2) 【易錯(cuò)】學(xué)生在列方程時(shí)，對(duì)初速度、加速度、位移這幾個(gè)量的方向性沒(méi)有清醒的認(rèn)識(shí)，不注意正負(fù)號(hào)，列出的方程就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致解題失敗。 【解析】根據(jù)豎直方向上拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，由于它涉及到上升和下降兩個(gè)過(guò)程，我們可以用兩種思路和方法，即分過(guò)程處理和整過(guò)程處理法。 （方法一）分過(guò)程處理法。首先我們要判斷石塊上升和下降的時(shí)間。 取初速度的方向?yàn)檎较?，在上升過(guò)程中，已知v0=20m/s，vt=0，a=－g，根據(jù)vt=v0+at可得上升到最高點(diǎn)的時(shí)間為：t=－v0/a=－v0/－g=2s；最大高度為h=v0t＋1/2at2=20m。 所以在1s末和3s末石塊分別處于上升和下降階段，故有： 若取初速度的方向?yàn)檎较颍瘔K經(jīng)過(guò)1s時(shí)的高度為：h1=v0t＋at2=15m； 若取向下為正方向，則a=g，石塊經(jīng)過(guò)3s時(shí)的高度相當(dāng)于石塊自由落體1s時(shí)的高度，而石塊做自由落體1s時(shí)下落的高度為：h0=gt2=5m，故此時(shí)的高度為h2=h－h(huán)0=15m。 （方法二）整過(guò)程處理法。首先我們也要判斷石塊上升和下降的時(shí)間。 取初速度的方向?yàn)檎较颍谏仙^(guò)程中，已知v0=20m/s，vt=0，a=－g，根據(jù)vt=v0+at可得上升到最高點(diǎn)的時(shí)間為：t=－v0/a=－v0/－g=2s；所以在1s末和3s末石塊分別處于上升和下降階段。 由豎直方向拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：s=v0t＋at2/2，得 h1=v0t＋at2/2=v0t1－gt12=15m；h2=v0t2＋at22=v0t2－gt22=15m。 【點(diǎn)評(píng)】?jī)煞N方法相比，得到的結(jié)果完全相同，方法二顯得簡(jiǎn)捷，但是方法一過(guò)程很清晰。兩種方法都要首先確定正方向，以確定加速度的方向，這點(diǎn)特別要引起重視；另外要明確運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，即通過(guò)判斷物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，明確兩個(gè)時(shí)刻物體大致所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，切忌盲目代公式，否則會(huì)犯錯(cuò)誤，這是很值得同學(xué)們注意的地方.譬如問(wèn)石塊在5s的高度，倘如直接代公式，就會(huì)犯錯(cuò)誤。