新高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究課件 新人教版必修1

第二章勻變速直線運動的研究學案7 章末總結(jié)專題整合自我檢測網(wǎng)絡構(gòu)建網(wǎng)絡構(gòu)建勻變速直線運動的研究概念：沿著一條直線運動，且 不變的運動規(guī)律基本公式速度公式：v位移公式：x重要的導出公式速度位移公式：平均速度公式： = =勻變速直線運動在連續(xù)相等時間T內(nèi)通 過的位移差為一常數(shù)：x加速度v0at2tvaT2自由落體運動概念：物體只在 作用下從靜止開始下落的運動重力加速度：g 或g規(guī)律vhv2勻變速直線運動的所有推論及規(guī)律都適用于 自由落體運動重力9.8 m/s210 m/s2gt2gh實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律根據(jù)紙帶求某點的瞬時速度vn根據(jù)紙帶求物體運動的加速度vt圖象法：圖象 表示加速度由xaT2得：a斜率12nnxxT2xT一、勻變速直線運動規(guī)律的理解和應用專題整合1.勻變速直線運動的公式(1)基本公式(2)常用的導出公式平均速度公式：2tv位移差公式：xaT2.使用時應注意它們都是矢量，一般以v0方向為正方向，其余物理量與正方向相同的為正，與正方向相反的為負.2.逆向思維法把運動過程的“末態(tài)”作為“初態(tài)”的反向研究問題的方法.例如，末速度為零的勻減速直線運動可以看做反向的初速度為零的勻加速直線運動.3.圖象法應用vt圖象，可把復雜的物理問題轉(zhuǎn)化為較為簡單的數(shù)學問題解決，尤其是用圖象定性分析，可避免繁雜的計算，快速求解.例1一物體以某一速度沖上一光滑斜面,前4 s的位移為1.6 m,隨后4 s的位移為零，那么物體的加速度多大？(設(shè)物體做勻變速直線運動且返回時加速度不變)你能想到幾種方法？解析設(shè)物體的加速度大小為a，由題意知a的方向沿斜面向下.解法一基本公式法物體前4 s位移為1.6 m，是減速運動，所以有隨后4 s位移為零，則物體滑到最高點所用時間為所以初速度為v0ata6 由得物體的加速度為a0.1 m/s2.2tv物體2 s末時的速度即前4 s內(nèi)的平均速度為物體6 s末的速度為v60，所以物體的加速度大小為解法三推論xaT2法由于整個過程a保持不變，是勻變速直線運動，由xaT2得物體加速度大小為解法四由題意知，此物體沿斜面速度減到零后，又逆向加速.由以上兩式得a0.1 m/s2，v00.6 m/s答案見解析例2甲車以3 m/s2的加速度由靜止開始做勻加速直線運動.乙車落后2 s在同一地點由靜止開始，以6 m/s2的加速度做勻加速直線運動.兩車的運動方向相同.求：(1)在乙車追上甲車之前，兩車距離的最大值是多少？解析兩車距離最大時速度相等，設(shè)此時乙車已開動的時間為t，則甲、乙兩車的速度分別是v13(t2)3t6v26t由v1v2得：t2 s答案12 m(2)乙車出發(fā)后經(jīng)多長時間可追上甲車？此時它們離出發(fā)點多遠？解析設(shè)乙車出發(fā)后經(jīng)t追上甲車，則將所求得的時間代入位移公式可得x1x270 m二、運動圖象的意義及應用首先要學會識圖.識圖就是通過“看”尋找規(guī)律及解題的突破口.為方便記憶，這里總結(jié)為六看：一看“軸”，二看“線”，三看“斜率”，四看“面”，五看“截距”，六看“特殊值”.(1)“軸”：縱、橫軸所表示的物理量，特別要注意縱軸是位移x，還是速度v.(2)“線”：從線反映運動性質(zhì)，如xt圖象為傾斜直線表示勻速運動，vt圖象為傾斜直線表示勻變速運動.(3)“斜率”：“斜率”往往代表一個物理量.xt圖象斜率表示速度；vt圖象斜率表示加速度.(4)“面”即“面積 ”：主要看縱、橫軸物理量的乘積有無意義.如xt圖象面積無意義，vt 圖象與t軸所圍面積表示位移.(5)“截距”：初始條件.初始位置x0或初速度v0.(6)“特殊值”：如交點，xt圖象交點表示相遇，vt圖象交點表示速度相等(不表示相遇).例3如圖1所示是在同一直線上運動的甲、乙兩物體的xt圖象，下列說法中正確的是()A.甲啟動的時刻比乙早t1B.兩車都運動起來后甲的速度大C.當tt2時，兩物體相距最遠D.當tt3時，兩物體相距x1圖1解析由題圖可知甲從計時起運動，而乙從t1時刻開始運動，A正確.都運動后，甲的圖線的斜率小，所以甲的速度小，B錯誤.當tt2時，甲、乙兩物體的位置相同，在同一直線上運動，說明兩物體相遇，C錯誤；當tt3時，甲在原點處，乙在x1處，兩物體相距x1 ，D正確.答案AD例4如圖2所示是物體做直線運動的vt圖象，由圖可知，該物體()A.第1 s內(nèi)和第3 s內(nèi)的運動方向相反B.第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的加速度相同C.第1 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的位移大小不相等D.02 s和04 s內(nèi)的平均速度大小相等圖2解析由題圖知，01 s向正方向做加速度為1 m/s2的勻加速直線運動，12 s向正方向做勻速直線運動；23 s向正方向作加速度為1 m/s2的勻減速直線運動；34 s以1 m/s2的加速度向相反方向做勻加速直線運動，故選項A錯誤，B正確；據(jù)速度時間圖象中圖線與時間軸圍成的面積大小表示位移大小可知，第1 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的位移大小均為0.5 m，選項C錯誤；02 s內(nèi)與04 s內(nèi)位移大小相等，但時間不同，故平均速度大小不相等，選項D錯誤.答案B三、研究勻變速直線運動實驗中數(shù)據(jù)處理的方法研究勻變速直線運動實驗，主要研究兩個方向：(2)利用紙帶求物體的加速度，方法有以下兩個：逐差法如圖3所示，紙帶上有六個連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移x1、x2、x3、x4、x5、x6.圖3由xaT2可得：x4x1(x4x3)(x3x2)(x2x1)3aT2x5x2(x5x4)(x4x3)(x3x2)3aT2x6x3(x6x5)(x5x4)(x4x3)3aT2由此可以看出，各段位移都用上了，有效地減小了偶然誤差，所以利用紙帶計算加速度時，可采用逐差法.vt圖象法先求出各時刻的瞬時速度v1、v2、v3、vn，然后作vt圖象，求出vt圖線的斜率k，則ka.這種方法的優(yōu)點是可以舍掉一些偶然誤差較大的測量值，因此求得值的偶然誤差較小.例5如圖4所示為“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中打點計時器打出的紙帶，相鄰兩計數(shù)點間還有兩個點未畫出(電源頻率為50 Hz).由圖知紙帶上D點的瞬時速度vD_；加速度a_；E點的瞬時速度vE_.(小數(shù)點后保留兩位小數(shù))圖4解析由題意可知：T0.06 s設(shè)AB、BC、CD、DE間距離分別為x1、x2、x3、x4，如圖所示vEvDaT1.10 m/s.答案0.90 m/s3.33 m/s21.10 m/s自我檢測自我檢測1.(勻變速直線運動規(guī)律的應用)一輛汽車正在做勻加速直線運動，開始計時時速度為6 m/s，運動28 m后速度增加到8 m/s，則下列說法正確的是()A.這段運動所用時間是4 sB.這段運動的加速度是3.5 m/s2C.從開始計時起，2 s末的速度是7 m/s2 s末速度v2v0at2(60.52) m/s7 m/s，C項對.答案ACD2.(運動圖象的意義及應用)如圖5 是甲、乙兩物體做直線運動的vt圖象.下列表述正確的是()A.乙做勻加速直線運動B.第1 s末甲和乙相遇C.甲和乙的加速度方向相同D.甲的加速度比乙的大圖5解析由題圖可知，甲做勻減速直線運動，乙做勻加速直線運動，A正確.第1 s末甲、乙速度相等，無法判斷是否相遇，B錯誤.根據(jù)vt圖象的斜率可知，甲、乙加速度方向相反，且甲的加速度比乙的小，C、D錯誤.答案A3.(追及相遇問題)如圖6所示，A、B兩物體相距x7 m，物體A以vA4 m/s的速度向右勻速運動，而物體B此時的速度vB10 m/s，向右做勻減速運動，加速度大小為2 m/s2，那么物體A追上物體B所用的時間為()圖6A.7 s B.8 s C.9 s D.10 s答案B4.(研究勻變速直線運動實驗中數(shù)據(jù)處理的方法)在做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，所用交流電源頻率為 50 Hz，取下一段紙帶研究，如圖7所示，設(shè)0點為計數(shù)點的起點，每5個 點 取 一 個 計 數(shù) 點 ， 則 第 1 個 計 數(shù) 點 與 起 點 間 的 距 離 x1_cm，此紙帶的加速度大小a_m/s2；經(jīng)過第3個計數(shù)點的瞬時速度v3_ m/s.圖7解析x26 cm，x315 cm6 cm9 cm，由于x3x2x2x1，所以x12x2x33 cm，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為：t5T0.1 s所以v3v2at(0.7530.1) m/s1.05 m/s.答案331.05