高三專題-勻速、勻變速運(yùn)動(學(xué)生的).doc

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個性化教學(xué)輔導(dǎo)教案 學(xué)科: 物理 任課教師：段老師 授課時間：2014年 04 月 日(星期 ) 姓名 年級： 高二 教學(xué)課題 專題：勻速、勻變速運(yùn)動 階段 基礎(chǔ)（√ ） 提高（ ） 強(qiáng)化（ ） 課時計劃 第（ ）次課 共（ ）次課 教學(xué) 目標(biāo) 知識點(diǎn)： 考點(diǎn)： 方法：講練法 重點(diǎn) 難點(diǎn) 重點(diǎn)： 難點(diǎn)： 教 學(xué) 內(nèi) 容 與 教 學(xué) 過 程 課前 檢查 作業(yè)完成情況：優(yōu)□ 良□ 中□ 差□ 建議__________________________________________ 課 題 直線運(yùn)動 類型：復(fù)習(xí)課 目的要求：熟知運(yùn)動量描述的物理意義,牢固掌握公式,靈活運(yùn)用規(guī)律結(jié)論,正確使用圖象，能畫出合理的情境草圖，分析求解物理問題 第1課 描述運(yùn)動的基本概念 知識目標(biāo) 一、機(jī)械運(yùn)動 一個物體相對于另一個物體的位置的改變叫做機(jī)械運(yùn)動，簡稱運(yùn)動，它包括平動、轉(zhuǎn)動和振動等運(yùn)動形式． 二、參照物 為了研究物體的運(yùn)動而假定為不動的物體，叫做參照物． 對同一個物體的運(yùn)動，所選擇的參照物不同，對它的運(yùn)動的描述就會不同，靈活地選取參照物會給問題的分析帶來簡便；通常以地球為參照物來研究物體的運(yùn)動． 三、質(zhì)點(diǎn) 研究一個物體的運(yùn)動時，如果物體的形狀和大小屬于無關(guān)因素或次要因素，對問題的研究沒有影響或影響可以忽略，為使問題簡化，就用一個有質(zhì)量的點(diǎn)來代替物體．用來代管物體的有質(zhì)量的做質(zhì)點(diǎn)．像這種突出主要因素，排除無關(guān)因素，忽略次要因素的研究問題的思想方法，即為理想化方法，質(zhì)點(diǎn)即是一種理想化模型． 四、時刻和時間 時刻：指的是某一瞬時．在時間軸上用一個點(diǎn)來表示．對應(yīng)的是位置、速度、動量、動能等狀態(tài)量． 時間：是兩時刻間的間隔．在時間軸上用一段長度來表示．對應(yīng)的是位移、路程、沖量、功等過程量．時間間隔=終止時刻－開始時刻。 五、位移和路程 位移：描述物體位置的變化，是從物體運(yùn)動的初位置指向末位置的矢量． 路程：物體運(yùn)動軌跡的長度，是標(biāo)量．只有在單方向的直線運(yùn)動中，位移的大小才等于路程。 六、速度 描述物體運(yùn)動的方向和快慢的物理量． 1．平均速度：在變速運(yùn)動中，物體在某段時間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值叫做這段時間內(nèi)的平均速度，即＝S/t，單位：m／ s，其方向與位移的方向相同．它是對變速運(yùn)動的粗略描述．公式=（V0＋Vt）/2只對勻變速直線運(yùn)動適用。 2．瞬時速度：運(yùn)動物體在某一時刻（或某一位置）的速度，方向沿軌跡上質(zhì)點(diǎn)所在點(diǎn)的切線方向指向前進(jìn)的一側(cè)．瞬時速度是對變速運(yùn)動的精確描述．瞬時速度的大小叫速率，是標(biāo)量． 七、勻速直線運(yùn)動 1．定義：在相等的時間里位移相等的直線運(yùn)動叫做勻速直線運(yùn)動． 2．特點(diǎn)：a＝0，v=恒量． 3．位移公式：S＝vt． 八、加速度 1、速度的變化：△V=Vt－V0，描述速度變化的大小和方向，是矢量 2、加速度：描述速度變化的快慢和方向的物理量，是速度的變化和所用時間的比值：a＝ΔV/Δt，單位：m／s2．加速度是矢量，它的方向與速度變化（ΔV）的方向相同． 3、速度、速度變化、加速度的關(guān)系： ①方向關(guān)系：加速度的方向與速度變化的方向一定相同。在直線運(yùn)動中，若a的方向與V0的方向相同，質(zhì)點(diǎn)做加速運(yùn)動；若a的方向與V0的方向相反，質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動。 ②大小關(guān)系：V、△V、a無必然的大小決定關(guān)系。 規(guī)律方法 1、靈活選取參照物 【例1】甲、乙兩輛汽車以相同的恒定速度直線前進(jìn)，甲車在前，乙車在后，甲車上的人A和乙車上的人B各用石子瞄準(zhǔn)對方，以相對自身為v0的初速度 同時水平射擊對方，若不考慮石子的豎直下落，則 A、A先被擊中； B、B先被擊中； C、兩同時被擊中； D、可以擊中B而不能擊中A； 【例２】如圖所示，在光滑的水平地面上長為Ｌ的木板Ｂ的右端放一小物體Ａ，開始時Ａ、Ｂ靜止。同時給予Ａ、Ｂ相同的速率ｖ０，使Ａ向左運(yùn)動，Ｂ向右運(yùn)動，已知Ａ、Ｂ相對運(yùn)動的過程中，Ａ的加速度向右，大小為ａ１，Ｂ的加速度向左，大小為ａ２，ａ２<ａ１，要使Ａ滑到Ｂ的左端時恰好不滑下，ｖ０為多少？ A B V0 V0 a1 a2 2、明確位移與路程的關(guān)系 【例３】關(guān)于路程與位移，下列說法中正確的是（ ） A．位移的方向就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向 B．路程等于位移的大小 C．位移的值不會比路程大 D．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的位移為零時，其運(yùn)動的路程也為零 A B a b c 【例4】一實心的長方體，三邊長分別是a、b、c（a＞b＞c），如圖所示．有一質(zhì)點(diǎn)，從頂點(diǎn)A沿表面運(yùn)動到長方體的對角B，求：（1)質(zhì)點(diǎn)的最短路程．（2)質(zhì)點(diǎn)的位移大?。? 【例5】在與x軸平行的勻強(qiáng)電場中，一帶電量q=1.010-8C、質(zhì)量m=2.510-3kg的物體在光滑水平面上沿著x軸作直線運(yùn)動，其位移與時間的關(guān)系是x＝0.16t－0.02t2，式中x以m為單位，t以s為單位。從開始運(yùn)動到5s末物體所經(jīng)過的路程為 m，克服電場力所做的功為 J。 3、充分注意矢量的方向性 【例6】物體在恒力F1作用下，從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，經(jīng)時間t到達(dá)B點(diǎn)。這時突然撤去F1，改為恒力F2作用，又經(jīng)過時間2t物體回到A點(diǎn)。求F1、F2大小之比。 4、勻速運(yùn)動的基本規(guī)律應(yīng)用 【例7】一輛實驗小車可沿水平地面（圖中紙面）上的長直軌道勻速向右運(yùn)動。有一臺發(fā)出細(xì)光束的激光器裝在小轉(zhuǎn)臺M上，到軌道的距離MN為d=10m，如所示。轉(zhuǎn)臺勻速運(yùn)動，使激光束在水平面內(nèi)掃描，掃描一周的時間為T=60s。光束轉(zhuǎn)動方向如圖中箭頭所示。當(dāng)光束與MN的夾角為450時，光束正好射到小車上。如果再經(jīng)過Δt=2．5s光速又射到小車上，問小車的速度為多少？（結(jié)果保留二位數(shù)字） 【例8】天文觀測表明，幾乎所有遠(yuǎn)處的恒星（或星系）都在以各自的速度背離我們運(yùn)動，離我們最遠(yuǎn)的星體，背離我們運(yùn)動的速度（成為退行速度）越大。也就是說，宇宙在膨脹，不同星體的退行速度v和星體與我們的距離r成正比，即v＝Hr。式中H為一常量，稱為哈勃常數(shù)，已由天文觀察測定。 為解釋上述現(xiàn)象，有人提出一種理論，認(rèn)為宇宙是從一個大爆炸的火球開始形成的。假設(shè)大爆炸后各星體即以不同的速度向外做勻速運(yùn)動，并設(shè)想我們就位于其中心，則速度越大的星體現(xiàn)在離我們越遠(yuǎn)．這一結(jié)果與上述天文觀測一致。 由上述理論和天文觀測結(jié)果，可估算宇宙年齡t，其計算式為t＝　　　　　　　　。根據(jù)近期觀測，哈勃常數(shù)H＝310-２m/(sly)(ly表示“光年”：光在一年中行進(jìn)的距離），由此估算宇宙的年齡約為　　　　Y(Y表示“年”）。 【例9】如圖所示，聲源S和觀察A都沿x軸正方向運(yùn)動，相對于地面的速率分別為Vs和vA，空氣中聲音傳播的速率為vP，設(shè)Vs＜vP,v, vA＜vP，空氣相對于地面沒有流動． （1)若聲源相繼發(fā)出兩個聲信號，時間間隔為Δt，請根據(jù)發(fā)出的這兩個聲信號從聲源傳播到觀察者的過程，確定觀察者接收到這兩個聲信號的時間間隔Δt/． (2)請利用（1)的結(jié)果，推導(dǎo)此情形下觀察者接收到的聲波頻率與聲源發(fā)出的聲波頻率間的關(guān)系式． 【例10】圖為某郊區(qū)部分道路圖，一歹徒在A地作案后乘車沿AD道路逃竄，警方同時接到報警信息，并立即由B地乘警車沿道路BE攔截。歹徒到達(dá)D點(diǎn)后沿DE道路逃竄，警車．恰好在E點(diǎn)追上了歹徒。已知警方與歹徒車輛行駛的速度均為 60 km/h， AC＝4 km， BC= 6 km，DE＝5 km。則歹徒從A地逃竄至E點(diǎn)被抓獲共用時（ B ） A． 12min B． 10min C． 8min D． 6min 試題展示 1．對于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動，下列說法中正確的是（ ） A．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的加速度為零，則速度為零，速度變化也為零 B．質(zhì)點(diǎn)速度變化率越大，則加速度越大 C．質(zhì)點(diǎn)某時刻的加速度不為零，則該時刻的速度也不為零 D．質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的加速度越大，它的速度變化越大 2．某質(zhì)點(diǎn)做變速運(yùn)動，初始的速度為 3 m／s，經(jīng)3 s速率仍為 3 m／s測（ ） A．如果該質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動，該質(zhì)點(diǎn)的加速度不可能為零 B．如果該質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動，該質(zhì)點(diǎn)的加速度一定為 2 m／s2 C．如果該質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動，該質(zhì)點(diǎn)的加速度可能為 2 m／s2 D．如果該質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動，該質(zhì)點(diǎn)的加速度可能為 12 m／s2 3．關(guān)于物體的運(yùn)動，不可能發(fā)生的是（ ） A．加速度大小逐漸減小，速度也逐漸減小 B．加速度方向不變，而速度方向改變 C．加速度和速度都在變化，加速度最大時，速度最小 D．加速度為零時，速度的變化率最大 4．一輛汽車在一直線上運(yùn)動，第1s內(nèi)通過5m，第2s內(nèi)通過 10 m，第 3 s內(nèi)通過20 m，4 s內(nèi)通過5 m，則最初兩秒的平均速度是 m／s，最后兩秒的平均速度是＿＿m／s，全部時間的平均速度是＿＿＿＿＿＿m／s． 5．在離地面高h(yuǎn)處讓一球自由下落，與地面碰撞后反彈的速度是碰前3／5，碰撞時間為Δt，則球下落過程中的平均速度大小為＿＿＿＿＿，與地面碰撞過程中的平均加速度大小為＿＿＿＿＿＿＿。（不計空氣阻力）． 6．物體以5m/s的初速度沿光滑斜槽向上做直線運(yùn)動，經(jīng)4 s滑回原處時速度大小仍為 5 m／s，則物體的速度變化為＿＿＿＿＿，加速度為＿＿＿＿＿．（規(guī)定初速度方向為正方向）． 7．人們工作、學(xué)習(xí)和勞動都需要能量，食物在人體內(nèi)經(jīng)消化過程轉(zhuǎn)化為葡萄糖，葡萄糖在體內(nèi)又轉(zhuǎn)化為CO2和 H2O，同時產(chǎn)生能量 E＝2.80 106 Jmol－1．一個質(zhì)量為60kg的短跑運(yùn)動員起跑時以1/6s的時間沖出1m遠(yuǎn)，他在這一瞬間內(nèi)消耗體內(nèi)儲存的葡萄糖質(zhì)量是多少？ 第2課 勻變速直線運(yùn)動 知識目標(biāo) 一、勻變速直線運(yùn)動 定義：在相等的時間內(nèi)速度的變化相等的直線運(yùn)動叫做勻變速直線運(yùn)動． 特點(diǎn)：a=恒量． 3．公式：（1）vt=v0十a(chǎn)t（2）s=v0t ＋at2（3）vt2－v02=2as（4）s=． 說明：（1）以上公式只適用于勻變速直線運(yùn)動．（2）四個公式中只有兩個是獨(dú)立的，即由任意兩式可推出另外兩式．四個公式中有五個物理量，而兩個獨(dú)立方程只能解出兩個未知量，所以解題時需要三個已知條件，才能有解．（3）式中v0、vt、a、s均為矢量，方程式為矢量方程，應(yīng)用時要規(guī)定正方向，凡與正方向相同者取正值，相反者取負(fù)值；所求矢量為正值者，表示與正方向相同，為負(fù)值者表示與正方向相反．通常將v0的方向規(guī)定為正方向，以v0的位置做初始位置．（4）以上各式給出了勻變速直線運(yùn)動的普遍規(guī)律．一切勻變速直線運(yùn)動的差異就在于它們各自的v0、a不完全相同，例如a＝0時，勻速直線運(yùn)動；以v0的方向為正方向； a＞0時，勻加速直線運(yùn)動；a＜0時，勻減速直線運(yùn)動；a＝g、v0=0時，自由落體應(yīng)動；a＝g、v0≠0時，豎直拋體運(yùn)動．（5）對勻減速直線運(yùn)動，有最長的運(yùn)動時間t=v0/a，對應(yīng)有最大位移s=v02/2a，若t＞v0/a，一般不能直接代入公式求位移。 推論： （l）勻變速直線運(yùn)動的物體，在任兩個連續(xù)相等的時間里的位移之差是個恒量，即ΔS＝ SⅡ－ SⅠ＝aT2=恒量． （2）勻變速直線運(yùn)動的物體，在某段時間內(nèi)的平均速度，等于該段時間的中間時刻的瞬時速度，即==．以上兩推論在“測定勻變速直線運(yùn)動的加速度”等學(xué)生實驗中經(jīng)常用到，要熟練掌握． （3）初速度為零的勻加速直線運(yùn)動（設(shè)T為等分時間間隔）： IT末、2T末、3T末……瞬時速度的比為Vl∶V2∶V3……∶Vn＝1∶2∶3∶……∶n； 1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)……位移的比為Sl∶S2∶S3∶……Sn=12∶22∶32∶……∶n2； 第一個T內(nèi)，第二個T內(nèi)，第三個T內(nèi)……位移的比為SI∶SⅡ∶SⅢ∶……∶SN=l∶3∶5∶……∶（2n－1）； ④從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時間的比t1∶t2∶t3∶……tn＝ 規(guī)律方法 1、基本規(guī)律的理解與應(yīng)用 【例1】一物體做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)A、B、C三點(diǎn)，已知AB＝BC，AB段平均速度為20 m／s，BC段平均速度為30m/s，則可求得（ ） A．速度V B．末速度Vc C．這段時間內(nèi)的平均速度 D．物體運(yùn)動的加速度 解題指導(dǎo)： 1．要養(yǎng)成根據(jù)題意畫出物體運(yùn)動示意圖的習(xí)慣。特別對較復(fù)雜的運(yùn)動，畫出草圖可使運(yùn)動過程直觀，物理圖景清晰，便于分析研究。 2．要分析研究對象的運(yùn)動過程，搞清整個運(yùn)動過程按運(yùn)動性質(zhì)的特點(diǎn)可分為哪幾個運(yùn)動階段，各個階段遵循什么規(guī)律，各個階段間存在什么聯(lián)系。 3．本章的題目?？梢活}多解。解題時要思路開闊，聯(lián)想比較，篩選最簡的解題方案。解題時除采用常規(guī)的公式解析法外，圖像法、比例法、極值法、逆向轉(zhuǎn)換法（如將一勻減速直線運(yùn)動視為反向的勻加速直線運(yùn)動等）等也是本章解題的常用的方法． 4、列運(yùn)動學(xué)方程時，每一個物理量都要對應(yīng)于同一個運(yùn)動過程，切忌張冠李戴、亂套公式。 5、解題的基本思路：審題一畫出草圖一判斷運(yùn)動性質(zhì)一選取正方向（或建在坐標(biāo)軸）一選用公式列方程一求解方程，必要時時結(jié)果進(jìn)行討論 【例2】一初速度為6m/s做直線運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)，受到力F的作用產(chǎn)生一個與初速度方向相反、大小為2m／s2的加速度，當(dāng)它的位移大小為3m時，所經(jīng)歷的時間可能為（ ） 2、適當(dāng)使用推理、結(jié)論 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 【例3】兩木塊自左向右運(yùn)動，現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下木塊每次曝光時的位置，如圖所示，連續(xù)兩次曝光的時間間隔是相等的，由圖可知 A.在時刻t2以及時刻t5兩木塊速度相同 B.在時刻t1兩木塊速度相同 C.在時刻t3和時刻t4之間某瞬間兩木塊速度相同 D.在時刻t4和時刻t5之間某瞬時兩木塊速度相同 【例4】一位觀察者站在一列火車的第一節(jié)車廂的前端旁的站臺上進(jìn)行觀察,火車從靜止開始作勻加速直線運(yùn)動,第一節(jié)車廂全部通過需時8秒,試問: (1)16秒內(nèi)共有幾節(jié)車廂通過？ (2)第2節(jié)車廂通過需要多少時間？ 分析：設(shè)每節(jié)車廂的長度為s,那么每節(jié)車廂通過觀察者就意味著火車前進(jìn)了s距離。于是,原題的意思就變成火車在開始運(yùn)動的8秒內(nèi)前進(jìn)了s,求16秒內(nèi)前進(jìn)的距離是幾個s,以及前進(jìn)第2個s所需的時間。此外本題只有兩個已知數(shù)據(jù)，即v0=0，t=8秒；另一個隱含的條件是車廂長度，解題中要注意消去s。 3、分段求解復(fù)雜運(yùn)動 【例5】有一長度為S，被分成幾個相等部分在每一部分的末端，質(zhì)點(diǎn)的加速度增加a/n，若質(zhì)點(diǎn)以加速度為a，由這一長度的始端從靜止出發(fā)，求它通過這段距離后的速度多大？ 【例6】小球從離地面h=5米高處自由下落，小球每次與地面碰撞后又反彈起來的上升高度總是前一次下落高度的4/5,忽略空氣阻力的影響,試求小球從自由下落開始直到最后停在地面上,該整個過程的運(yùn)動時間。 (忽略地面與小球碰撞所用的時間，g取10米/秒2) 說明:在一些力學(xué)題中常會遇到等差數(shù)列或等比數(shù)列等數(shù)學(xué)問題,每位同學(xué)應(yīng)能熟練地使用這些數(shù)學(xué)知識解決具體的物理問題. 4、借助等效思想分析運(yùn)動過程 【例7】圖所示為水平導(dǎo)軌，A、B為彈性豎直擋板，相距L＝4 m.小球自A板處開始，以V0＝4 m/s的速度沿導(dǎo)軌向B運(yùn)動．它與A、B擋板碰撞后均與碰前大小相等的速率反彈回來，且在導(dǎo)軌上做減速運(yùn)動的加速度大小不變．為使小球停在AB的中點(diǎn)，這個加速度的大小應(yīng)為多少？ 說明：對于分階段問題，應(yīng)把握轉(zhuǎn)折點(diǎn)對應(yīng)的物理量的關(guān)系，亦可借助等效思想進(jìn)行處理． 試題展示 1．騎自行車的人沿著直線從靜止開始運(yùn)動，運(yùn)動后，在第1 s、2 s、3 s、4 s內(nèi)，通過的路程分別為1 m、2 m、3 m、4 m，有關(guān)其運(yùn)動的描述正確的是 A．4 s內(nèi)的平均速度是2.5 m/s B．在第3、4 s內(nèi)平均速度是3.5 m/s C．第3 s末的即時速度一定是3 m/s D．該運(yùn)動一定是勻加速直線運(yùn)動 2．汽車以20 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動，剎車后的加速度為5 m/s2，那么開始剎車后2 s與開始剎車后6 s汽車通過的位移之比為 A．1∶4 B.3∶5 C.3∶4 D.5∶9 3．有一個物體開始時靜止在O點(diǎn)，先使它向東做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過5 s，使它的加速度方向立即改為向西，加速度的大小不改變，再經(jīng)過5 s，又使它的加速度方向改為向東，但加速度大小不改變，如此重復(fù)共歷時20 s，則這段時間內(nèi) A．物體運(yùn)動方向時而向東時而向西 B．物體最后靜止在O點(diǎn) C．物體運(yùn)動時快時慢，一直向東運(yùn)動 D．物體速度一直在增大 4．物體做勻變速直線運(yùn)動，某時刻速度的大小為4 m/s，1 s后速度的大小變?yōu)?0 m/s，關(guān)于該物體在這1 s內(nèi)的位移和加速度大小有下列說法 ①位移的大小可能小于4 m ②位移的大小可能大于10 m ③加速度的大小可能小于4 m/s2 ④加速度的大小可能大于10 m/s2 其中正確的說法是 A．②④ B.①④ C.②③ D.①③ 5．物體從斜面頂端由靜止開始滑下，經(jīng)t s到達(dá)中點(diǎn)，則物體從斜面頂端到底端 共用時間為 A．s B.s C.2t s D.t s 6．做勻加速直線運(yùn)動的物體，先后經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時的速度分別為v和7v，經(jīng) 歷的時間為t，則 A．前半程速度增加3.5 v B．前時間內(nèi)通過的位移為11 v t/4 C．后時間內(nèi)通過的位移為11v t/4 D．后半程速度增加3v 7．一觀察者站在第一節(jié)車廂前端，當(dāng)列車從靜止開始做勻加速運(yùn)動時 A．每節(jié)車廂末端經(jīng)過觀察者的速度之比是1∶∶∶…∶ B．每節(jié)車廂末端經(jīng)過觀察者的時間之比是1∶3∶5∶…∶n C．在相等時間里經(jīng)過觀察者的車廂數(shù)之比是1∶3∶5∶… D．在相等時間里經(jīng)過觀察者的車廂數(shù)之比是1∶2∶3∶… 8．汽車A在紅綠燈前停住，綠燈亮起時起動，以0.4 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動，經(jīng)過30 s后以該時刻的速度做勻速直線運(yùn)動.設(shè)在綠燈亮的同時，汽車B以8 m/s的速度從A車旁邊駛過，且一直以相同速度做勻速直線運(yùn)動，運(yùn)動方向與A車相同，則從綠燈亮?xí)r開始 A．A車在加速過程中與B車相遇 B．A、B相遇時速度相同 C．相遇時A車做勻速運(yùn)動 D．兩車不可能再次相遇 9．做勻加速直線運(yùn)動的火車，車頭通過路基旁某電線桿時的速度是v1，車尾通過該電線桿時的速度是v2，那么，火車中心位置經(jīng)過此電線桿時的速度是_______. 10．一物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動，在第49 s內(nèi)位移是48.5 m,則它在第60 s內(nèi)位移是_______ m. 11．一物體初速度為零，先以大小為a1的加速度做勻加速運(yùn)動，后以大小為a2的加速度做勻減速運(yùn)動直到靜止.整個過程中物體的位移大小為s，則此物體在該直線運(yùn)動過程中的最大速度為_______. 12．如圖所示為用打點(diǎn)計時器測定勻變速直線運(yùn)動的加速度的實驗時記錄下的一條紙帶.紙帶上選取1、2、3、4、5各點(diǎn)為記數(shù)點(diǎn)，將直尺靠在紙帶邊，零刻度與紙帶上某一點(diǎn)0對齊.由0到1、2、3…點(diǎn)的距離分別用d1、d2、d3…表示，測量出d1、d2、d3…的值，填入表中.已知打點(diǎn)計時器所用交流電的頻率為50 Hz，由測量數(shù)據(jù)計算出小車的加速度a和紙帶上打下點(diǎn)3時小車的速度v3，并說明加速度的方向. 距離 d1 d2 d3 d4 d5 測量值(cm) 加速度大小a=_______m/s2，方向_______，小車在點(diǎn)3時的速度大小v3=_______m/s. 13．一物體做勻加速直線運(yùn)動，初速度為0.5 m/s，第7 s內(nèi)的位移比第5 s內(nèi)的位移多4 m，求： （1）物體的加速度. （2）物體在5 s內(nèi)的位移. 14．某航空公司的一架客機(jī)，在正常航線上做水平飛行時，突然受到強(qiáng)大的垂直氣流的作用，使飛機(jī)在10 s內(nèi)下降高度為1800 m，造成眾多乘客和機(jī)組人員的傷害事故，如果只研究在豎直方向上的運(yùn)動，且假設(shè)這一運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動. （1）求飛機(jī)在豎直方向上產(chǎn)生的加速度多大？ （2）試估算成年乘客所系安全帶必須提供多大拉力才能使乘客不脫離座椅.(g取10 m/s2) 15．如圖，一長為l的長方形木塊可在傾角為a的斜面上無摩擦地滑下，連續(xù)經(jīng)過1、2兩點(diǎn)，1、2之間有一距離L，物塊通過1、2兩點(diǎn)所用時間分別為t1和t2,那么物塊前端P在1、2之間運(yùn)動所需時間為多少？ 第3課 勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用 知識目標(biāo) 一、自由落體運(yùn)動 物體只受重力作用所做的初速度為零的運(yùn)動． 特點(diǎn)：（l）只受重力；（2）初速度為零． 規(guī)律：（1）vt=gt；（2）s=gt2；（3）vt2=2gs；（4）s=；（5）； 二、豎直上拋 1、將物體沿豎直方向拋出，物體的運(yùn)動為豎直上拋運(yùn)動．拋出后只在重力作用下的運(yùn)動。 其規(guī)律為：（1）vt=v0－gt，（2）s=v0t －gt2 （3）vt2－v02=－2gh 幾個特征量：最大高度h= v02／2g，運(yùn)動時間t=2v0/g． 2．兩種處理辦法： （1）分段法：上升階段看做末速度為零，加速度大小為g的勻減速直線運(yùn)動，下降階段為自由落體運(yùn)動． （2）整體法：從整體看來，運(yùn)動的全過程加速度大小恒定且方向與初速度v0方向始終相反，因此可以把豎直上拋運(yùn)動看作是一個統(tǒng)一的減速直線運(yùn)動。這時取拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，初速度v0方向為正方向，則a=一g。 3．上升階段與下降階段的特點(diǎn) （l）物體從某點(diǎn)出發(fā)上升到最高點(diǎn)的時間與從最高點(diǎn)回落到出發(fā)點(diǎn)的時們相等。即 t上=v0/g=t下 所以，從某點(diǎn)拋出后又回到同一點(diǎn)所用的時間為t=2v0/g （2）上把時的初速度v0與落回出發(fā)點(diǎn)的速度V等值反向，大小均為；即 V=V0= 注意：①以上特點(diǎn)適用于豎直上拋物體的運(yùn)動過程中的任意一個點(diǎn)所時應(yīng)的上升下降兩階段，因為從任意一點(diǎn)向上看，物體的運(yùn)動都是豎直上拋運(yùn)動，且下降階段為上升階段的逆過程． ②以上特點(diǎn)，對于一般的勻減速直線運(yùn)動都能適用。若能靈活掌握以上特點(diǎn)，可使解題過程大為簡化．尤其要注意豎直上拋物體運(yùn)動的時稱性和速度、位移的正負(fù)。 規(guī)律方法 1、基本規(guī)律的理解與應(yīng)用 【例1】從一定高度的氣球上自由落下兩個物體，第一物體下落1s后，第二物體開始下落，兩物體用長93.1m的繩連接在一起．問：第二個物體下落多長時間繩被拉緊． 【例2】利用水滴下落可以測量重力加速度g，調(diào)節(jié)水龍頭，讓水一滴一滴地流出。在水龍頭的正下方放一個盤子，調(diào)整盤子的高度，使一個水滴碰到盤子時，恰好有另一個水滴從水龍頭開始下落，而空中還有一個正在下落的水滴。測出水龍頭到盤子的距離為h，再用秒表測時間。從第一個水滴離開水龍頭開時計時，到第ｎ個水滴落到盤子中，共用時間為t０問：第一個水滴落到盤中時，第二個水滴離開水龍頭的距離為多少？可測得的重力加速度為多少？ 【例3】將一輕質(zhì)球豎直上拋，若整個運(yùn)動過程中，該球所受空氣阻力大小不變，上升時間為t上，下降時間為 t下，拋出時速度為 v0，落回時速度為vt，則它們間的關(guān)系是（ ） A．t上＞t下，v0＞vt； B．t上＜t下，v0＜vt C．t上＜t下，v0＞vt；D．t上=t下，v0＝vt 2、充分運(yùn)用豎直上拋運(yùn)動的對稱性 （1）速度對稱：上升和下降過程經(jīng)過同一位置時速度等大反向。 （2）時間對稱：上升和下降過程經(jīng)過同一段高度的上升時間和下降時間相等。 【例4】某物體被豎直上拋，空氣阻力不計，當(dāng)它經(jīng)過拋出點(diǎn)之上0.4m時，速度為3m/s．它經(jīng)過拋出點(diǎn)之下0.4m時，速度應(yīng)是多少？（g=10m/s2） 【例5】一個從地面豎直上拋的物體，它兩次經(jīng)過一個較低的點(diǎn)a的時間間隔是Ta，兩次經(jīng)過一個較高點(diǎn)b的時間間隔是Tb，則a、b之間的距離為（ ） ； ； ； 3、兩種運(yùn)動的聯(lián)系與應(yīng)用 【例6】自高為H的塔頂自由落下A物的同時B物自塔底以初速度v0豎直上拋，且A、B兩物體在同一直線上運(yùn)動．下面說法正確的是（ ） A．若v0＞兩物體相遇時，B正在上升途中 B、v0=兩物體在地面相遇 C．若＜v0＜，兩物體相遇時B物正在空中下落 D．若v0＝，則兩物體在地面相遇 【例7】子彈從槍口射出速度大小是30m/s，某人每隔1s豎直向上開一槍，假設(shè)子彈在升降過程中都不相碰，試求 （1）空中最多能有幾顆子彈？ （2）設(shè)在t=0時將第一顆子彈射出，在哪些時刻它和以后射出的子彈在空中相遇而過？ （3）這些子彈在距原處多高的地方與第一顆子彈相遇？（不計空氣阻力，g取10m/s2） 試題展示 1．對于公式x=t （1），公式x=t （2）的適用條件，其正確說法是 （ ） A．（1）（2）兩式都可解變速直線運(yùn)動的位移 B．（1）（2）兩式都只能解勻變速直線運(yùn)動的位移 C．（1）式可解非勻變速直線運(yùn)動的位移 D．（2）式不能解非勻變速直線運(yùn)動的位移 2．作勻變速直線運(yùn)動的物體，在t s內(nèi)位移的大小只決定于 （ ） A．物體運(yùn)動的加速度 B．物體運(yùn)動的初速度 C．物體運(yùn)動的平均速度 D．物體運(yùn)動的末速度 3．甲、乙兩汽車，速度相等，制動后做勻減速運(yùn)動，甲在3s內(nèi)前進(jìn)8m停止，乙在制動后15s停止，則乙前進(jìn)的距離為 ( ) A． 9m B．18m C．40m D．72m 4．某質(zhì)點(diǎn)的位移隨時間而變化的關(guān)系式為x=4t+2t2，x與t的單位分別是米和秒，則質(zhì)點(diǎn)的初速度和加速度分別是 ( ) A．4m/s 2m/s2 B．0 4m/s2 C．4m/s 4m/s2 D．4m/s 0 5．一物體自靜止開始作加速度逐漸變大的加速運(yùn)動，經(jīng)過時間t，末速度變?yōu)関，則這段時間內(nèi)的位移x ( ) A．等于vt B．等于vt C．大于vt D．小于vt 6.作初速度為零的勻加速運(yùn)動的物體，將其運(yùn)動時間順次分成1：2：3的三段，則每段時間內(nèi)的位移之比為( ) A．1：3：5 B．1：4：9 C．1：8：27 D．1：16：81 7．一人從雪坡上勻加速下滑，他依次通過a、b、c三個標(biāo)志旗，已知ab = 6 m，bc = 10 m，人通過ab和bc所用時間都等于2 s，則人過a、b、c三個標(biāo)志旗的速度分別是（ ） A．va = 2 m/s，vb = 3 m/s，vc = 4 m/s B．va = 2 m/s，vb = 4 m/s，vc = 6 m/s C．va = 3 m/s，vb = 4 m/s，vc = 5 m/s D．va = 3 m/s，vb = 5 m/s，vc = 7 m/s 7． B 解析：bc-ab=aT2 a=1m/s2 vb==m/s=4m/s， vc=vb+aT=(4+12)m/s=6m/s va=vb-aT=(4-12)m/s=2m/s 8．汽車從靜止開始先勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)速度達(dá)到8m/s立即勻減速運(yùn)動直至停止共經(jīng)歷時間10s，由此可以求出 （ ） A．汽車加速運(yùn)動的時間 B．汽車的平均速度 C．汽車減速運(yùn)動的距離 D．汽車運(yùn)動的總距離為40m 9．市區(qū)內(nèi)各路口處畫有停車線，當(dāng)信號燈黃燈開啟時司機(jī)應(yīng)開始剎車，紅燈開啟時車不能越停車線，否則違犯交通規(guī)則。設(shè)黃燈開啟3秒紅燈才開啟。一汽車以36km/h的速度向路口駛來，司機(jī)看到黃燈開起立即操縱汽車減速裝置，經(jīng)0.5s汽車才開始減速（即反應(yīng)時間）設(shè)剎車加速度大小為5m/s2，則黃燈剛亮?xí)r汽車距停車線多遠(yuǎn)開始操縱減速才不會違反交通規(guī)則？汽車停在停車線時，紅燈亮了嗎？ 　 10. 某醫(yī)院需將一位病人從一樓用電梯送到頂樓，已知一樓與頂樓的高度差是50 m．由于病情的原因，病人的加速度大小不允許超過0.50 m/s2假設(shè)電梯的加速度可以通過電腦隨意調(diào)節(jié)，電梯的速度沒有限制． （1）電梯作怎樣運(yùn)動才能使病人從一樓到頂樓用的時間最短？ （2）計算病人從一樓到頂樓所用的最短時間． 11．.乘客在地鐵列車中能忍受的最大加速度是1.4 m/s2，已知兩站相距560 m，求： （1）列車在這兩站間的行駛時間至少是多少？ （2）列車在這兩站間的最大行駛速度是多少？ 第4課 勻變速直線運(yùn)動圖象 知識目標(biāo) 一．對于運(yùn)動圖象要從以下幾點(diǎn)來認(rèn)識它的物理意義： a．從圖象識別物體運(yùn)動的性質(zhì)。 b．能認(rèn)識圖像的截距的意義。 C．能認(rèn)識圖像的斜率的意義。 d．能認(rèn)識圖線覆蓋面積的意義。 e．能說出圖線上一點(diǎn)的狀況。 二．利用v一t圖象，不僅可極為方便地證明和記住運(yùn)動學(xué)中的一系列基本規(guī)律和公式，還可以極為簡捷地分析和解答各種問題。 （1）s——t圖象和v——t圖象，只能描述直線運(yùn)動——單向或雙向直線運(yùn)動的位移和速度隨時間的變化關(guān)系，而不能直接用來描述方向變化的曲線運(yùn)動。 （2）當(dāng)為曲線運(yùn)動時，應(yīng)先將其分解為直線運(yùn)動，然后才能用S—t或v一t圖象進(jìn)行描述。 1、位移時間圖象 位移時間圖象反映了運(yùn)動物體的位移隨時間變化的關(guān)系，勻速運(yùn)動的S—t圖象是直線，直線的斜率數(shù)值上等于運(yùn)動物體的速度；變速運(yùn)動的S－t圖象是曲線，圖線切線方向的斜率表示該點(diǎn)速度的大?。? 2、速度時間圖象 （1）它反映了運(yùn)動物體速度隨時間的變化關(guān)系． （2）勻速運(yùn)動的V一t圖線平行于時間軸． （3）勻變速直線運(yùn)動的V—t圖線是傾斜的直線，其斜率數(shù)值上等于物體運(yùn)動的加速度． （4）非勻變速直線運(yùn)動的V一t圖線是曲線，每點(diǎn)的切線方向的斜率表示該點(diǎn)的加速度大?。? 規(guī)律方法 1、s——t圖象和v——t圖象的應(yīng)用 【例1】甲、乙、兩三物體同時同地開始做直線運(yùn)動，其位移一時間圖象如圖所示，則在t0時間內(nèi)，甲、乙、丙運(yùn)動的平均速度的大小關(guān)系分別是：V甲 V乙 V丙（填“＞”、“＝”或“＜”），它們在t0時間內(nèi)平均速率大小關(guān)系為V/甲＿V/乙＿V/丙 【例2】物體沿一直線運(yùn)動，在t時間內(nèi)通過的路程為S。它在中間位置S處的速度為v1，在中間時刻t時的速度為v2，則v1、v2的關(guān)系為 A．當(dāng)物體作勻加速直線運(yùn)動時，v1＞v2 B．當(dāng)物體作勻減速直線運(yùn)動時，v1＜v2； c．當(dāng)物體作勻速直線運(yùn)動時，v1＝v2 D．當(dāng)物體作勻減速直線運(yùn)動時，v1＞v2 【例3】甲、乙、丙三輛汽車以相同的速度同時經(jīng)過某一路標(biāo)，從此時開始，甲車一直做勻速直線運(yùn)動，乙車先加速后減速，丙車先減速后加速，它們經(jīng)過下一路標(biāo)時速度又相同，則哪一輛車先經(jīng)過下一個路標(biāo)？ 2、速度——時間圖象的遷移與妙用 【例4】 一個固定在水平面上的光滑物塊，其左側(cè)面是斜面AB，右側(cè)面是曲面AC。已知AB和AC的長度相同。兩個小球p、q同時從A點(diǎn)分別沿AB和AC由靜止開始下滑，比較它們到達(dá)水平面所用的時間 A.p小球先到 B.q小球先到 C.兩小球同時到 D.無法確定 p q A B C v a a’ v1 v2 l1 l1 l2 l2 【例5】 兩支完全相同的光滑直角彎管(如圖所示)現(xiàn)有兩只相同小球a和a/ 同時從管口由靜止滑下，問誰先從下端的出口掉出？(假設(shè)通過拐角處時無機(jī)械能損失) 【例6】一只老鼠從洞口爬出后沿一直線運(yùn)動，其速度大小與其離開洞口的距離成反比。當(dāng)其到達(dá)距洞口為d1的A點(diǎn)時速度為v1．若B點(diǎn)離洞口的距離為d2（d2＞d1），求老鼠由A運(yùn)動至B所需的時間。 說明：利用圖象的物理意義來解決實際問題往往起到意想不到的效果．在中學(xué)階段某些問題根本無法借助初等數(shù)學(xué)的方法來解決，但如果注意到一些圖線的斜率和面積所包含的物理意義，則可利用比較直觀的方法解決問題。 【例7】甲、乙兩車同時同向沿直線駛向某地，甲在前一半時間以v1勻速運(yùn)動，后一半時間以v2勻速運(yùn)動.乙在前一半路程以v1勻速運(yùn)動，后一半路程以v2勻速運(yùn)動，先到目的地的是____. 【例8】質(zhì)點(diǎn)P以O(shè)點(diǎn)為平衡位置豎直向上作簡諧運(yùn)動，同時質(zhì)點(diǎn)Q也從O點(diǎn)被豎直上拋，它們恰好同時到達(dá)最高點(diǎn)，且高度相同，在此過程中，兩質(zhì)點(diǎn)的瞬時速度vP與vQ的關(guān)系應(yīng)該是 [　　 ] 　　A.vP＞vQ.　　B.先vP＞vQ，后vP＜vQ，最后vP=vQ=0. C.vP＜vQ.　　D.先vP＜vQ，后vP＞vQ，最后vP=vQ=0. 第5課 運(yùn)動學(xué)典型問題及解決方法 知識目標(biāo) 一、相遇、追及與避碰問題 對于追及問題的處理，要通過兩質(zhì)點(diǎn)的速度比較進(jìn)行分析，找到隱含條件（即速度相同時，而質(zhì)點(diǎn)距離最大或最?。Ｔ俳Y(jié)合兩個運(yùn)動的時間關(guān)系、位移關(guān)系建立相應(yīng)的方程求解，必要時可借助兩質(zhì)點(diǎn)的速度圖象進(jìn)行分析。 二、追擊類問題的提示 1．勻加速運(yùn)動追擊勻速運(yùn)動，當(dāng)二者速度相同時相距最遠(yuǎn)． 2．勻速運(yùn)動追擊勻加速運(yùn)動，當(dāng)二者速度相同時追不上以后就永遠(yuǎn)追不上了．此時二者相距最近． 3．勻減速直線運(yùn)動追勻速運(yùn)動，當(dāng)二者速度相同時相距最近，此時假設(shè)追不上，以后就永遠(yuǎn)追不上了． 4．勻速運(yùn)動追勻減速直線運(yùn)動，當(dāng)二者速度相同時相距最遠(yuǎn)． 5．勻加速直線運(yùn)動追勻加速直線運(yùn)動，應(yīng)當(dāng)以一個運(yùn)動當(dāng)參照物，找出相對速度、相對加速度、相對位移． 規(guī)律方法 1、追及問題的分析思路 （1)根據(jù)追趕和被追趕的兩個物體的運(yùn)動性質(zhì)，列出兩個物體的位移方程，并注意兩物體運(yùn)動時間之間的關(guān)系． （2)通過對運(yùn)動過程的分析，畫出簡單的圖示，找出兩物體的運(yùn)動位移間的關(guān)系式．追及的主要條件是兩個物體在追上時位置坐標(biāo)相同． (3)尋找問題中隱含的臨界條件，例如速度小者加速追趕速度大者，在兩物體速度相等時有最大距離；速度大者減速追趕速度小者，在兩物體速度相等時有最小距離，等等．利用這些臨界條件常能簡化解題過程． （4)求解此類問題的方法，除了以上所述根據(jù)追及的主要條件和臨界條件解聯(lián)立方程外，還有利用二次函數(shù)求極值，及應(yīng)用圖象法和相對運(yùn)動知識求解． 【例1】羚羊從靜止開始奔跑，經(jīng)過50m能加速到最大速度25m/s，并能維持一段較長的時間；獵豹從靜止開始奔跑，經(jīng)過60 m的距離能加速到最大速度30m/s，以后只能維持此速度4.0 s.設(shè)獵豹距離羚羊xm時開時攻擊，羚羊則在獵豹開始攻擊后1.0 s才開始奔跑，假定羚羊和獵豹在加速階段分別做勻加速運(yùn)動，且均沿同一直線奔跑，求：獵豹要在從最大速度減速前追到羚羊，x值應(yīng)在什么范圍？ 【例2】一輛小車在軌道MN上行駛的速度v1可達(dá)到50km/h，在軌道外的平地上行駛速度v2可達(dá)到40km/h，與軌道的垂直距離為30km的B處有一基地，如圖所示，問小車從基地B出發(fā)到離D點(diǎn)100km的A處的過程中最短需要多長時間（設(shè)小車在不同路面上的運(yùn)動都是勻速運(yùn)動，啟動時的加速時間可忽略不計）？ 【例2】高為h的電梯正以加速度a勻加速上升，忽然天花板上一顆螺釘脫落．螺釘落到電梯底板上所用的時間是多少？ 2、相遇問題的分析思路 相遇問題分為追及相遇和相向運(yùn)動相遇兩種情形，其主要條件是兩物體在相遇處的位置坐標(biāo)相同． (1)列出兩物體運(yùn)動的位移方程，注意兩個物體運(yùn)動時間之間的關(guān)系． (2)利用兩物體相遇時必處在同一位置，尋找兩物體位移間的關(guān)系． （3)尋找問題中隱含的臨界條件． （4)與追及中的解題方法相同 【例3】．在某鐵路與公路交叉的道口外安裝的自動攔木裝置如圖所示，當(dāng)高速列車到達(dá)A 點(diǎn)時，道口公路上應(yīng)顯示紅燈，警告來越過停 車線的汽車迅速制動，而且超過停車線的汽車能在列車到達(dá)道口前安全通過道口。已知高速列車的速度V1=120km/h，汽車過道口的速度V2=5km/h，汽車駛至停車線時立即制動后滑行的距離是S0＝5m，道口寬度s＝26m，汽車長l=15m。若欄木關(guān)閉時間tl＝16s，為保障安全需多加時間t2=20s。問：列車從A點(diǎn) 到道口的距離L應(yīng)為多少才能確保行車安全？ 【例4】火車以速度Vl勻速行駛，司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方同軌道上相距S處有另一火車沿同方向以速度V2（對地、且V1＞V2）做勻速運(yùn)動．司機(jī)立即以加速度a緊急剎車．要使兩車不相撞，a應(yīng)滿足什么條件？ 【例5】甲、乙兩車相距S，同時同向運(yùn)動，乙在前面做加速度為a1、初速度為零的勻加速運(yùn)動，甲在后面做加速度為a2、初速度為v0的勻加速運(yùn)動，試討論兩車在運(yùn)動過程中相遇次數(shù)與加速度的關(guān)系。 【例6】在空中足夠高的某處，以初速度v豎直上拋一小球，t s后在同一地點(diǎn)以初速度v/豎直下拋另一個小球，若使兩個小球在運(yùn)動中能夠相遇，試就下述兩種情況討論t的取值范圍：（l）0＜v/＜v，（2）v/＞v 課后 鞏固 作業(yè)________________________________; 鞏固復(fù)習(xí)_______________________________; 預(yù)習(xí)布置____________________________ 簽字 學(xué)科組長簽字： 學(xué)習(xí)管理師: 老師 課后 賞識 評價 老師最欣賞的地方： 老師的建議： 備注