2018-2019高中物理 第2章 研究勻變速直線運動的規(guī)律章末總結(jié)學(xué)案 滬科版必修1.doc
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第2章 研究勻變速直線運動的規(guī)律章末總結(jié)一、勻變速直線運動規(guī)律的理解和應(yīng)用1勻變速直線運動的公式(1)基本公式:vtv0atsv0tat2(2)常用的導(dǎo)出公式速度位移公式:v2v2as平均速度公式:,此式適用于任何直線運動(v0vt)只適用于勻變速直線運動位移差公式:saT2使用時應(yīng)注意它們都是矢量,一般以v0方向為正方向,其余物理量的方向與正方向相同的為正,與正方向相反的為負(fù)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圖像法應(yīng)用vt圖像,可把復(fù)雜的物理問題轉(zhuǎn)化為較為簡單的數(shù)學(xué)問題解決,尤其是用圖像定性分析,可避免繁雜的計算,快速求解注意(1)剎車類問題一般先求出剎車時間(2)對于有往返的勻變速直線運動(全過程加速度a恒定),可對全過程應(yīng)用公式vtv0at、sv0tat2列式求解(3)分析題意時要養(yǎng)成畫運動過程示意圖的習(xí)慣對于多過程問題,要注意前后過程的聯(lián)系前段過程的末速度是后一過程的初速度;再要注意尋找位移關(guān)系、時間關(guān)系例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)你能想到幾種解法?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sv0tat2,代入數(shù)據(jù)1.6v04a42隨后4 s位移為零,則物體滑到最高點所用時間為t14 s s6 s,所以初速度為v0at16a由以上兩式得物體的加速度為a0.1 m/s2.解法二推論法物體2 s末時的速度即前4 s內(nèi)的平均速度為v2 m/s0.4 m/s.物體6 s末的速度為v60,所以物體的加速度大小為a m/s20.1 m/s2.解法三推論saT2法由于整個過程a保持不變,是勻變速直線運動,由sat2得物體加速度大小為a m/s20.1 m/s2.解法四由題意知,此物體沿斜面速度減到零后,又逆向加速全過程應(yīng)用sv0tat2得16v04a4216v08a82由以上兩式得a0.1 m/s2,v00.6 m/s答案0.1 m/s2二、運動圖像的意義及應(yīng)用首先要學(xué)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s,還是速度v.2“線”:從線反映運動性質(zhì),如st圖像為傾斜直線表示勻速運動,vt圖像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st圖像斜率表示速度;vt圖像斜率表示加速度4“面”即“面積 ”:主要看縱、橫軸物理量的乘積有無意義如st圖像面積無意義,vt 圖像與t軸所圍面積表示位移5“截距”:初始條件、初始位置s0或初速度v0.6“特殊值”:如交點,st圖像交點表示相遇,vt圖像交點表示速度相等(不表示相遇)例2(多選)如圖1所示是在同一直線運動的甲、乙兩物體的st圖像,下列說法中正確的是()圖1A甲啟動的時刻比乙早t1B兩物體都運動起來后甲的速度大C當(dāng)tt2 時,兩物體相距最遠(yuǎn)D當(dāng)tt3 時,兩物體相距s1解析由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,甲的圖像的斜率小,所以甲的速度小,B錯誤;當(dāng)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(dāng)tt3時,甲在原點處,乙在s1處,兩物體相距s1,D正確,故選A、D.答案AD例3(多選)物體甲的st圖象和物體乙的vt圖象分別如圖12甲、乙所示,則這兩物體的運動情況是()圖12A甲在整個t6 s時間內(nèi)運動方向一直不變,它通過的總位移大小為4 mB甲在整個t6 s時間內(nèi)來回運動,它通過的總位移為零C乙在整個t6 s時間內(nèi)來回運動,它通過的總位移為零D乙在整個t6 s時間內(nèi)運動方向一直不變,它通過的總位移大小為4 m答案AC解析st圖象中,初位置2 m到末位置2 m的總位移為4 m,整個過程運動方向不變,一直是正方向vt圖象中,圖線與時間軸圍成的面積表示位移,后3 s的運動方向發(fā)生改變,所以物體的總位移為零三、紙帶問題的分析和處理方法紙帶問題的分析與計算是近幾年高考中考查的熱點,因此應(yīng)該掌握有關(guān)紙帶問題的處理方法1判斷物體的運動性質(zhì)(1)根據(jù)勻速直線運動的位移公式svt知,若紙帶上各相鄰的點的間隔相等,則可判定物體做勻速直線運動(2)由勻變速直線運動的推論saT2知,若所打的紙帶上在任意兩個相鄰且相等的時間內(nèi)物體的位移差相等,則說明物體做勻變速直線運動2求瞬時速度根據(jù)在勻變速直線運動中,某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度:vn,即n點的瞬時速度等于n1點和n1點間的平均速度3求加速度(1)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s1、s2、s3、s4、s5、s6.圖3由saT2可得:s4s1(s4s3)(s3s2)(s2s1)3aT2s5s2(s5s4)(s4s3)(s3s2)3aT2s6s3(s6s5)(s5s4)(s4s3)3aT2所以a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(2)利用vt圖像求解加速度先求出各時刻的瞬時速度v1、v2、v3vn,然后作vt圖像,求出該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4如圖4所示為“測量勻變速直線運動的加速度”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)點后均保留兩位小數(shù))圖4解析由題意可知:T0.06 svDCE m/s0.90 m/s設(shè)AB、BC、CD、DE間距離分別為s1、s2、s3、s4,如圖所示則a3.33 m/s2vEvDaT1.10 m/s.答案0.90 m/s3.33 m/s21.10 m/s1(st圖像)如圖5所示,折線是表示物體甲從A地向B地運動的st圖象,直線表示物體乙從B地向A地運動的st圖象,則下列說法正確的是()圖5A在26 s內(nèi)甲做勻速直線運動B乙做勻速直線運動,其速度大小為5 m/sC從計時開始至甲、乙相遇的過程中,乙的位移大小為60 mD在t8 s時,甲、乙兩物體的速度大小相等答案B解析位移時間圖象的斜率表示速度,故乙做勻速直線運動,速度為v乙 m/s5 m/s,負(fù)號表示朝著負(fù)方向運動,甲在02 s內(nèi)做勻速直線運動,26 s內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài),A錯誤,B正確;在t8 s時,甲、乙相遇,此時甲的斜率即速度為v甲 m/s10 m/s,乙的速度為5 m/s,故兩物體速度大小不相等,相遇時乙的位移大小為40 m,C、D錯誤2(vt圖像)如圖6是甲、乙兩物體做直線運動的vt圖像下列表述正確的是()圖6A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甲的加速度比乙的小答案A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圖像的斜率可知,甲、乙加速度方向相反,且甲的加速度比乙的大,C、D錯誤3(紙帶的處理)在做“測量勻變速直線運動的加速度”的實驗時,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)點與起始點間的距離s1_cm,計算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答案331.05解析s26 cm,s315 cm6 cm9 cm,由于s3s2s2s1,所以s12s2s33 cm,相鄰計數(shù)點間的時間間隔為:t5T0.1 s所以a m/s23 m/s2,v20.75 m/s.所以v3v2at(0.7530.1) m/s1.05 m/s.4.(勻變速直線運動的常用解題方法)如圖8所示,一小物塊從靜止沿斜面以恒定的加速度下滑,依次通過A、B、C三點,已知AB12 m,AC32 m,小物塊通過AB、BC所用的時間均為2 s,則:圖8(1)小物塊下滑時的加速度為多大?(2)小物塊通過A、B、C三點時的速度分別是多少?答案(1)2 m/s2(2)4 m/s8 m/s12 m/s解析法一(1)設(shè)物塊下滑的加速度為a,則sBCsABat2,所以a m/s22 m/s2(2)vB m/s8 m/s由vtv0at得vAvBat(822)m/s4 m/svCvBat(822)m/s12 m/s法二由sv0tat2知AB段:12vA2a22AC段:32vA4a42聯(lián)立得vA4 m/s,a2 m/s2所以vBvAat8 m/s,vCvAa2t12 m/s.法三vB8 m/s,由sBCvBtat2即321282a22,得a2 m/s2,由vtv0at知vAvBat4 m/svCvBat12 m/s.- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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