黑龍江省山河屯林業(yè)局第一中學(xué)高三物理二輪復(fù)習(xí) 專項(xiàng)訓(xùn)練 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究課件

勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象 課堂針對(duì)訓(xùn)練常見題型題型一：剎車類題型二：自由落體類題型三：追及相遇類題型四：紙帶類對(duì)v-t圖象的理解v-t圖象類問題應(yīng)用v-t圖象解決實(shí)際問題2022/4/41勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度、時(shí)間、位移關(guān)系速度和時(shí)間的關(guān)系：v=v0+at 位移和時(shí)間的關(guān)系： x=v0t+at2位移和速度的關(guān)系：v2-v02=2axv v平均速度公式：v平均=x/t=(v1+v2)/2中間時(shí)刻速度公式：vt/2=(v1+v2)/2初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)規(guī)律：(1)前1 s、前2 s、前3 s、內(nèi)的位移之比為1：4：9：2中間位置速度公式：vs/2=)/2v(v2221(2)第1 s、第2 s、第3 s、內(nèi)的位移之比為 1：3：5：.:23: 12: 1(4)第1 m、第2 m、第3 m、所用的時(shí)間之比為(3)第1 s末、第2s末、第3s末、的速度之比為1：2：3：自由落體運(yùn)動(dòng)：是物體只在重力作用下由靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng) 規(guī)律可看做是初速度為零加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)2022/4/42【例1】以36km/h的速度行駛的汽車，剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，若汽車在剎車后第2s內(nèi)的位移是6.25m，則剎車后5s內(nèi)的位移是多少？)21(2121102220attvattvx由第2s內(nèi)的位移求得汽車勻減速運(yùn)動(dòng)加速度解得a= -2.5m/s2則剎車后5s內(nèi)的位移mattvs75.185)5 . 2(2151021220v06.25m第2秒第1秒2022/4/43【例1】以36km/h的速度行駛的汽車，剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，若汽車在剎車后第2s內(nèi)的位移是6.25m，則剎車后5s內(nèi)的位移是多少？)21(2121102220attvattvx由第2s內(nèi)的位移求得汽車勻減速運(yùn)動(dòng)加速度解得a= -2.5m/s2設(shè)剎車后經(jīng)時(shí)間t停止運(yùn)動(dòng)，則有t=v0/a=4s可見，剎車后的5s時(shí)間內(nèi)有1s靜止的，因此，剎車后5s內(nèi)的位移mattvs204)5 . 2(2141021220前5秒6.25m第2秒第1秒2022/4/44 本題易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是沒有考慮汽車停止所用時(shí)間和題目中給出的時(shí)間的不同，直接把5s代入到位移公式中從而得出錯(cuò)解。 所以在處理剎車類問題時(shí)，首先要考慮從剎車開始到結(jié)束一共經(jīng)歷的時(shí)間，然后綜合題目條件正確求解2022/4/45【例2】水滴由屋檐自由下落，當(dāng)它通過屋檐下高為1.4m的窗戶時(shí)，用時(shí)0.2s，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，求窗臺(tái)下沿距屋檐的高度。t1 h1t2 h2l=1.4mt=0.2s 解法一 解法二 解法三 解法四 解法五 解法六 繼續(xù)2022/4/46【例2】水滴由屋檐自由下落，當(dāng)它通過屋檐下高為1.4m的窗戶時(shí)，用時(shí)0.2s，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，求窗臺(tái)下沿距屋檐的高度。t1 h1t2 h2l=1.4mt=0.2s水滴下落過程如圖所示，由自由落體規(guī)律可知21121gth 22221gthlhh21ttt21mh2.32 返回 繼續(xù)2022/4/47【例2】水滴由屋檐自由下落，當(dāng)它通過屋檐下高為1.4m的窗戶時(shí)，用時(shí)0.2s，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，求窗臺(tái)下沿距屋檐的高度。t2 h2l=1.4mt=0.2s解法二：水滴經(jīng)過窗子的過程中時(shí)刻的速度 smtlvt/72 . 04 . 122gtvtsgvtt7.0/2sttt8.022mmgth2.38.01021212222tVt/2 返回 繼續(xù)2022/4/48【例2】水滴由屋檐自由下落，當(dāng)它通過屋檐下高為1.4m的窗戶時(shí)，用時(shí)0.2s，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，求窗臺(tái)下沿距屋檐的高度。h2l=1.4mt=0.2s解法三：水滴經(jīng)過窗子上沿時(shí)的速度為v 221gtvtlsmv/6212vghmh8.11mmlhh2.34.18.112h1V 返回 繼續(xù)2022/4/49【例2】水滴由屋檐自由下落，當(dāng)它通過屋檐下高為1.4m的窗戶時(shí)，用時(shí)0.2s，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，求窗臺(tái)下沿距屋檐的高度。t2h2l=1.4mt=0.2s解法四：水滴經(jīng)過窗子上沿時(shí)的速度為v 221gtvtlsmv/61gtv st6.01mmgth2.38.01021212222t1Vsttt8 . 012 返回 繼續(xù)2022/4/410【例2】水滴由屋檐自由下落，當(dāng)它通過屋檐下高為1.4m的窗戶時(shí)，用時(shí)0.2s，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，求窗臺(tái)下沿距屋檐的高度。t2hl=1.4mt=0.2s解法五：水滴經(jīng)過窗子下沿時(shí)的速度為v，反過來看水滴由下向上做初速度為v，加速度為g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，因此有 221gtvtlsmv/82gtv st8.02mmgth2.38.0102121222V 返回 繼續(xù)2022/4/411【例2】水滴由屋檐自由下落，當(dāng)它通過屋檐下高為1.4m的窗戶時(shí)，用時(shí)0.2s，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，求窗臺(tái)下沿距屋檐的高度。hl=1.4mt=0.2s解法六：水滴經(jīng)過窗子下沿時(shí)的速度為v，反過來看水滴由下向上做初速度為v，加速度為g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，因此有 221gtvtlsmv/822vgh mmgvh2.31028222V 返回 繼續(xù)2022/4/412在解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問題時(shí)要善于根據(jù)題意畫出物體運(yùn)動(dòng)示意圖，在解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問題時(shí)要善于根據(jù)題意畫出物體運(yùn)動(dòng)示意圖，然后在圖上標(biāo)出相關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)量，這樣可以使復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)變得直觀，更然后在圖上標(biāo)出相關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)量，這樣可以使復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)變得直觀，更利于情景的分析。利于情景的分析。這部分公式較多，每一問題都可以用多種方法求解，解題時(shí)要注意分這部分公式較多，每一問題都可以用多種方法求解，解題時(shí)要注意分析題目條件和運(yùn)動(dòng)過程的特點(diǎn)，選擇合適的公式和簡(jiǎn)便的方法求解。析題目條件和運(yùn)動(dòng)過程的特點(diǎn)，選擇合適的公式和簡(jiǎn)便的方法求解。那么就本題請(qǐng)同學(xué)們?cè)賹ふ伊硗庖环N解法那么就本題請(qǐng)同學(xué)們?cè)賹ふ伊硗庖环N解法2022/4/413【例3】平直的公路上甲車以速率v1行駛，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)在正前方距甲車s處有一輛車乙正以速率v2(v2v1)向同一方向運(yùn)動(dòng)，為使甲、乙兩車不相撞，司機(jī)立即使甲車以加速度a做勻減速運(yùn)動(dòng)，而乙車仍做原來的勻速運(yùn)動(dòng)，求a 的大小應(yīng)該滿足的條件。兩車不相撞的臨界條件：是當(dāng)兩車速度相等時(shí)不碰則以后也不會(huì)相撞，設(shè)經(jīng)過時(shí)間t甲車速度減小為v2由速度公式可得21vatvsss21不相撞兩車位移關(guān)系滿足： 即：stvtvv2212求出：avvt21svva2)(221解得a的最小值為：ss1此位置兩車速度相等s22022/4/4141、分析兩車運(yùn)動(dòng)的物理過程，尋找不相撞或相距最遠(yuǎn)（或最近）的、分析兩車運(yùn)動(dòng)的物理過程，尋找不相撞或相距最遠(yuǎn)（或最近）的臨界條件，是解決問題的關(guān)鍵臨界條件，是解決問題的關(guān)鍵.2、在利用數(shù)學(xué)工具解決此類問題時(shí)，經(jīng)常會(huì)在兩者位移關(guān)系式中分、在利用數(shù)學(xué)工具解決此類問題時(shí)，經(jīng)常會(huì)在兩者位移關(guān)系式中分析以時(shí)間析以時(shí)間t的二次函數(shù)，對(duì)于方程有兩個(gè)根則表示兩次相遇；有一個(gè)的二次函數(shù)，對(duì)于方程有兩個(gè)根則表示兩次相遇；有一個(gè)根表示相遇一次；沒有根則表示不能相遇。在處理這類問題時(shí)如果根表示相遇一次；沒有根則表示不能相遇。在處理這類問題時(shí)如果其中有做減速運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)一定要注意兩物體是否具有同步的運(yùn)動(dòng)其中有做減速運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)一定要注意兩物體是否具有同步的運(yùn)動(dòng)情況，如果不同則不能用同一個(gè)時(shí)間情況，如果不同則不能用同一個(gè)時(shí)間t列在位移關(guān)系等式中。列在位移關(guān)系等式中。2022/4/415【例4】某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量學(xué)校所在地的重力加速度，得到如圖所示的一條紙帶，測(cè)得相鄰點(diǎn)跡間的距離分別為2.84、3.26、3.65、4.04、4.42、4.81、5.22，單位為cm，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作周期為0.02s，請(qǐng)根據(jù)紙帶記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算該學(xué)校所在地的重力加速度為多少？1 2 3 4 5 6 7 8紙帶題目所應(yīng)用的規(guī)律為x=aT2，為減少誤差則需要用“逐差法”:21363445563)()()(Tassssssss22252334453)()()(Tassssssss23141223343)()()(Tassssssss由:232165432193Tssssssaaaa解得：a=9.72m/s29.78m/s22022/4/416總結(jié)提示此類問題中經(jīng)常用到求打下某一計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)物體的速度和物體加速度，此類問題中經(jīng)常用到求打下某一計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)物體的速度和物體加速度， 所使用的公式分別為：所使用的公式分別為： 232165432193TssssssaaaaTssvnnn212022/4/417勻變速直線運(yùn)動(dòng)v-t圖象 【例】如圖，a、b兩斜線分別表示從同一地點(diǎn)沿同一方向的兩物體作直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度圖象，下列說法正確的是（ ） v(m/s)obt(s)10aA、前10s內(nèi)b的位移比較大B、10s時(shí)a、b兩物體相遇C、10s末a、b兩物體速度相等D、a的加速度比b的加速度大答案：C2022/4/418對(duì)v-t圖象的理解：、可以由圖象得到任意時(shí)刻勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體速度大小和方向。 、圖象斜率可表示勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度的大小和方向。 、圖象與t軸圍成的面積可表示勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體位移的大小和方向。vot2022/4/419應(yīng)用v-t圖象解決問題【例】用速度圖象分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在運(yùn)動(dòng)過程中中間時(shí)刻的速度v和中間位置速度v哪個(gè)大？ vott/22tv2s2svvott/22sv2tv2s從圖象上可以明顯得到答案： 不論是勻加速直線運(yùn)動(dòng)還是勻減速運(yùn)動(dòng)都有相同的結(jié)論，那就是 22tsvv2022/4/420學(xué)以致用請(qǐng)同學(xué)們用請(qǐng)同學(xué)們用v-t圖象法求解圖象法求解【例例3】 【例例3】平直的公路上甲車以速率v1行駛，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)在正前方距甲車s處有一輛車乙正以速率v2(v2v1)向同一方向運(yùn)動(dòng)，為使甲、乙兩車不相撞，司機(jī)立即使甲車以加速度a做勻減速運(yùn)動(dòng)，而乙車仍做原來的勻速運(yùn)動(dòng)，求a 的大小應(yīng)該滿足的條件。經(jīng)時(shí)間t兩車有共同的速度，若剛好甲車追上乙車，這即是不相撞的臨界值，即此時(shí)加速度為最小值，由圖象可知陰影部分的面積代表兩車原來的間距savvt212)(21tvvssvva2)(221即求得甲車加速度的最小值為：stvotv1v2甲車乙車2022/4/421跟蹤訓(xùn)練在水平軌道上有兩列火車A和B相距x，A車在后面做初速度為v0、加速度大小為2a的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，而B車同時(shí)做初速度為零、加速度大小為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩車運(yùn)動(dòng)方向相同要使兩車不相撞，求A車的初速度v0滿足的條件。（請(qǐng)用v-t圖象法求解）設(shè)經(jīng)過時(shí)間t A車速度減小到v，B車速度也增加到v,如果此時(shí)兩車的位移差小于等于X，則兩車不相撞，圖象可以看出，陰影三角形的面積代表兩車原來之間的距離，所以：20tvx xvovttv0A車B車vv30avt30由于aA=2aB因此A車速度圖象的斜率是B車的2倍，即有： atv avx620代入上面的式子可得即可求得A車的最大速度：axv602022/4/422點(diǎn)拔只有把圖象和物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)起來，才能真正的理只有把圖象和物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)起來，才能真正的理解圖象的意義，進(jìn)而才能應(yīng)用圖象去分析和解決實(shí)際問題。解圖象的意義，進(jìn)而才能應(yīng)用圖象去分析和解決實(shí)際問題。在處理圖象類問題時(shí)，首先要看清橫縱坐標(biāo)所表示的物在處理圖象類問題時(shí)，首先要看清橫縱坐標(biāo)所表示的物理量，然后再看圖線，注意圖線的斜率、截距、斜率、與理量，然后再看圖線，注意圖線的斜率、截距、斜率、與橫軸圍成的面積所代表的物理意義。橫軸圍成的面積所代表的物理意義。2022/4/423課堂針對(duì)練習(xí) 1、一物體由靜止沿光滑斜面勻加速下滑距離為x時(shí)速度為v，當(dāng)它的速度是時(shí)，它沿斜面下滑的距離是（ ） A、 x/2 B、 C、x/4 D、3x/4 2、A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，某物體自A點(diǎn)從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過B點(diǎn)的速度為v，到C點(diǎn)的速度為2v，則AB與BC兩段距離大小之比是（ ） A、1：4 B、1：3 C、1：2 D、1：1 3、物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，它的初速度是1m/s，在第1s內(nèi)的平均速度是1.5m/s，它在第6s內(nèi)的平均速度是_m/s.2/2xCB6.52022/4/424