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.ppt

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 2020 1 31 1 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 2ax 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1s 前2s 前3s 內(nèi)的位移之比為1 4 9 中間位置速度公式 vs 2 2 第1s 第2s 第3s 內(nèi)的位移之比為1 3 5 4 第1m 第2m 第3m 所用的時(shí)間之比為 3 第1s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(kāi)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) 2020 1 31 2 題型一 汽車剎車類問(wèn)題 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 則剎車后5s內(nèi)的位移 v0 2020 1 31 3 題型一 汽車剎車類問(wèn)題 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 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(jiàn) 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 2020 1 31 4 反思 本題易出現(xiàn)的錯(cuò)誤是沒(méi)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(wèn)題時(shí) 首先要考慮從剎車開(kāi)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 2020 1 31 5 題型二 自由落體類問(wèn)題 例2 水滴由屋檐自由下落 當(dāng)它通過(guò)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 解法一 解法二 解法三 解法四 解法五 解法六 繼續(xù) 2020 1 31 6 題型二 自由落體類問(wèn)題 例2 水滴由屋檐自由下落 當(dāng)它通過(guò)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 水滴下落過(guò)程如圖所示 由自由落體規(guī)律可知 返回 繼續(xù) 2020 1 31 7 題型二 自由落體類問(wèn)題 例2 水滴由屋檐自由下落 當(dāng)它通過(guò)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 t2h2 l 1 4mt 0 2s 解法二 水滴經(jīng)過(guò)窗子的過(guò)程中時(shí)刻的速度 t vt 2 返回 繼續(xù) 2020 1 31 8 題型二 自由落體類問(wèn)題 例2 水滴由屋檐自由下落 當(dāng)它通過(guò)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 h2 l 1 4mt 0 2s 解法三 水滴經(jīng)過(guò)窗子上沿時(shí)的速度為v h1 v 返回 繼續(xù) 2020 1 31 9 題型二 自由落體類問(wèn)題 例2 水滴由屋檐自由下落 當(dāng)它通過(guò)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 t2h2 l 1 4mt 0 2s 解法四 水滴經(jīng)過(guò)窗子上沿時(shí)的速度為v t1 v 返回 繼續(xù) 2020 1 31 10 題型二 自由落體類問(wèn)題 例2 水滴由屋檐自由下落 當(dāng)它通過(guò)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 t2h l 1 4mt 0 2s 解法五 水滴經(jīng)過(guò)窗子下沿時(shí)的速度為v 反過(guò)來(lái)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 v 返回 繼續(xù) 2020 1 31 11 題型二 自由落體類問(wèn)題 例2 水滴由屋檐自由下落 當(dāng)它通過(guò)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 h l 1 4mt 0 2s 解法六 水滴經(jīng)過(guò)窗子下沿時(shí)的速度為v 反過(guò)來(lái)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 v 返回 繼續(xù) 2020 1 31 12 方法歸納 在解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題時(shí)要善于根據(jù)題意畫(huà)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 更利于情景的分析 這部分公式較多 每一問(wèn)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(guò)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 2020 1 31 13 題型三 追及 相遇類問(wèn)題 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 v2 v1 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(lái)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(guò)時(shí)間t甲車速度減小為v2由速度公式可得 不相撞兩車位移關(guān)系滿足 即 求出 解得a的最小值為 2020 1 31 14 心得與體會(huì) 1 分析兩車運(yùn)動(dòng)的物理過(guò)程 尋找不相撞或相距最遠(yuǎn) 或最近 的臨界條件 是解決問(wèn)題的關(guān)鍵 2 在利用數(shù)學(xué)工具解決此類問(wèn)題時(shí) 經(jīng)常會(huì)在兩者位移關(guān)系式中分析以時(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)根表示相遇一次 沒(méi)有根則表示不能相遇 在處理這類問(wèn)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)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 2020 1 31 15 題型四 紙帶類問(wèn)題 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 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 由 解得 a 9 72m s2 9 78m s2 2020 1 31 16 總結(jié)提示 此類問(wèn)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 2020 1 31 17 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(shuō)法正確的是 a 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 c 2020 1 31 18 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 2020 1 31 19 應(yīng)用v t圖象解決問(wèn)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(guò)程中中間時(shí)刻的速度v和中間位置速度v哪個(gè)大 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 2020 1 31 20 學(xué)以致用 請(qǐng)同學(xué)們用v t圖象法求解 例3 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 v2 v1 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(lái)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(lái)的間距s 即求得甲車加速度的最小值為 2020 1 31 21 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(guò)時(shí)間ta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(lái)之間的距離 所以 由于aa 2ab因此a車速度圖象的斜率是b車的2倍 即有 代入上面的式子可得 即可求得a車的最大速度 2020 1 31 22 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(lái) 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(wèn)題 在處理圖象類問(wèn)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 與橫軸圍成的面積所代表的物理意義 2020 1 31 23 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