湖南2012屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 第1章-第2講-勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及應(yīng)用課件 新人教版

1、0020020112 202xv tatvvxatvvatvat勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式：式：，若 時(shí)，則速度公式，若 時(shí)， 則； 1在相等的時(shí)間內(nèi)速度變化相等的直線運(yùn)動(dòng) 叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)3幾個(gè)重要推論 22012vvax速度和位移關(guān)系式 022vvv 平均速度公式 4兩個(gè)中點(diǎn)速度 0212tvvvv 中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度 即：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度，等于初速度、末速度和的一半 022222xvvv中點(diǎn)位置的瞬時(shí)速度 5任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔T內(nèi)的位移之差相等，即：2132432xxxxxTxax 2241(3).mnxxmn aTxaTx

2、 ，如 6.初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的四個(gè)比例關(guān)系:(T 為單位時(shí)間) (1) 1T末、2T末、3T末nT末的速度之比： v1 v2 v3vn123n(2) 1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)nT內(nèi)的位移之比：x1x2x3xn1 4 9n2(3)第1T內(nèi)，第2T內(nèi)，第3T內(nèi)第nT內(nèi)的位移之比為1 3 5(2n1) 1231( 2 1) ( 32)(14)nttttnn通過連續(xù)相等的位移所用的時(shí)間之比 問題：這一章公式很多，做題時(shí)應(yīng)該如何選擇？問題：這一章公式很多，做題時(shí)應(yīng)該如何選擇？02022000 2()12vvatxv tatvvaxvatvxvtxav 公式 ， ， 是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的最基本規(guī)律，

3、選公式的原則是： 題中已知量加上待求量，如果五個(gè)量、 、 、 中有一個(gè)未出現(xiàn)，則選用不含有該物理量的公式如已知 、 、 求解答：，不含 ，0/22/() / 2tx tvvvxvaT 另外，遇到勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間相等的問題優(yōu)先選用平均速度公式： 和紙帶法，往往會(huì)比較簡(jiǎn)單；遇到初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)往往使用比例關(guān)系比較簡(jiǎn)單，而這都建立在對(duì)規(guī)律十分熟悉的基礎(chǔ)上200220212.xv tatvvxatvvax則選用位移公式；如已知 、 、 ，求 ，不含 ，則選用 2如何正確處理運(yùn)動(dòng)學(xué)公式中各量的符如何正確處理運(yùn)動(dòng)學(xué)公式中各量的符號(hào)問題？號(hào)問題？ 解答：首先要記住勻變速運(yùn)動(dòng)的基本公式，公式中的

4、“”、“”不要理解為加減號(hào)，其次要注意運(yùn)動(dòng)學(xué)公式中的v0、v、a、x各量均為矢量，解題過程為矢量運(yùn)算過程在處理直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可將矢量運(yùn)算化為標(biāo)量運(yùn)算這時(shí)，首先應(yīng)人為地規(guī)定一個(gè)正方向，通常習(xí)慣以初速度的方向?yàn)檎较蚴噶恐蟹彩桥c規(guī)定正方向同向的均以正號(hào)表示，凡是與規(guī)定正方向反向的均以負(fù)號(hào)表示 3解題指導(dǎo)解題指導(dǎo) 解答： (1)要養(yǎng)成根據(jù)題意畫出物體運(yùn)動(dòng)示意圖的習(xí)慣特別對(duì)較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，畫出草圖可使運(yùn)動(dòng)過程直觀，物理圖景清晰，便于分析研究 (2)要分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過程，搞清整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程按運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的特點(diǎn)可分為哪幾個(gè)運(yùn)動(dòng)階段，各個(gè)階段遵循什么規(guī)律，各個(gè)階段間存在什么聯(lián)系 (3)本章的題目常可一題多解，解題

5、時(shí)要思路開闊，聯(lián)想比較，篩選最簡(jiǎn)的解題方案解題時(shí)除采用常規(guī)的公式解析法外，圖象法、比例法、極值法、逆向轉(zhuǎn)換法(如將一勻減速直線運(yùn)動(dòng)視為反向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)等)等也是本章解題的常用的方法 (4)列運(yùn)動(dòng)學(xué)方程時(shí)，每一個(gè)物理量都要對(duì)應(yīng)于同一個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，切忌張冠李戴、亂套公式 (5)解題的基本思路：審題畫出草圖判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì)選取正方向(或建立坐標(biāo)軸)選用公式列方程求解方程，必要時(shí)對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論 4 4怎怎樣樣處處理理勻勻減減速速直直線線運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)？00.tva 有的勻減速直線運(yùn)動(dòng)是可以往返的，如豎直上拋運(yùn)動(dòng)；有的勻減速直線運(yùn)動(dòng)是不可以往返的，如汽車剎車時(shí)，速度減到 后，不可能倒過來加速運(yùn)動(dòng)，它有最長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)

6、間 此時(shí)一定要對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論，注意是否合理 另外，對(duì)于末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，可逆過來看成初速度為零的反向勻加速直線運(yùn)動(dòng)這樣處理非常簡(jiǎn)便，?？蓱?yīng)用推論中的比例關(guān)系分析這是一種逆向思維的方法，要引解答：起重視 1勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng) 例例1：在火車站站臺(tái)上有一觀察者，在列車開動(dòng)時(shí)恰好站在第一節(jié)車廂的最前端，列車啟動(dòng)后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；經(jīng)過4s第一節(jié)車廂通過觀察者，整個(gè)列車經(jīng)過他歷時(shí)20s，設(shè)每節(jié)車廂等長(zhǎng)，車廂連接處長(zhǎng)度不計(jì)，求： (1)這列列車共有多少車廂？ (2)最后9節(jié)車廂通過觀察者所經(jīng)歷的時(shí)間2126121222 16 8 32200168252016416s9ntxLaaaa

7、LLatanLnsssaat設(shè)每節(jié)車廂長(zhǎng)度為 ，則有解得：前節(jié)車廂經(jīng)過他的時(shí)間為故最后 節(jié)車廂通過觀察者所經(jīng)解析：節(jié)歷的時(shí)間為： 方法點(diǎn)撥：利用位移求時(shí)間，若初速度不為零，列出的一元二次方程求解比較困難，本題求最后9節(jié)車廂通過觀察者所經(jīng)歷的時(shí)間時(shí)，為使初速度是零，利用整個(gè)列車經(jīng)過他歷時(shí)與前16節(jié)車廂經(jīng)過他歷時(shí)之差就能達(dá)到，這類題正確選擇研究的過程尤為重要 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練1：一物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)至位移為4m時(shí)立即改做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至靜止若物體運(yùn)動(dòng)的總位移為10m，全過程所用的時(shí)間為10s，求： (1)物體在加速階段加速度的大?。?(2)物體在減速階段加速度的大??； (3)物

8、體運(yùn)動(dòng)的最大速度m2211222222m / s1m / s221m / s .23mmmv tvvaxvaxx 由 ，即加速運(yùn)動(dòng)階段的加速度減速 解析：；運(yùn)動(dòng)段的度；加速 2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論 例例4：某物體以一定的初速度從A點(diǎn)沖上固定的光滑斜面，到達(dá)斜面最高點(diǎn)C時(shí)速度恰為零，如圖121所示已知物體運(yùn)動(dòng)到斜面長(zhǎng)度 處的B點(diǎn)時(shí)，所用的時(shí)間為t，求物體從B滑到C所用的時(shí)間342212311()135.:(21)41322BBCACBCBCnBCBAABBCBCACCBCxaxa ttxxxxxtnxxxtxxttt物體勻減速?zèng)_上斜面與勻加速滑下斜面具有對(duì)稱性，故：，又，解得

9、： 對(duì)于初解法一逆向思維法解法二比速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移之比： . 現(xiàn)在，而通過的時(shí)間為 ，故通 解過的時(shí)例：間析法. t000220022 022242 . ACtBACBCACBCBCBBvavvxaxxvtvvvvACxvtBv 解法三中間時(shí)刻速 利用教材中的推論：中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段位移的平均速度 又 ， ，解得： 可以看出正好等于段的平均速度，因此 點(diǎn)是中間時(shí)刻的位，即度置 法 2224 24 1 .BCAOCBDCBCBCBCS AOCCOvtSSODtOS BDCCDtttttCtt 利用相似三角形面積之比等于對(duì)應(yīng)邊平方比的方法，作出 圖象，

10、如圖所示 且 ， 所以 ，得：解法四面積法 01v 解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)的常用方法有如下幾種： 一般公式法是指選用速度、位移和時(shí)間的關(guān)方系式，它們均是矢量式，使用時(shí)應(yīng)注意方向性一般以的方向?yàn)檎较颍溆嗯c正方向相同者取正，與正方向相一般公反者取法點(diǎn)撥：式法負(fù) 02)12(xtvvvv 定義式 ，對(duì)任何性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)都適用，而公式 只適用于勻變速直平均速度法線運(yùn)動(dòng) 2234 “”.tttvvt 利用 在一段時(shí)間 的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間 的平均速度 ，即 此公式適用于任何一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)，有些題目中運(yùn)用它可以避免常規(guī)解法中用位移公式列出的含有 的復(fù)雜式子，從而簡(jiǎn)化解題過程，提高解題速度 對(duì)于

11、初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)與末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，可利用初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的重要結(jié)論中間時(shí)刻速度法的比例關(guān)比例法系，用比例法求解問題 (5)逆向思維法 逆向過程處理(逆向思維)是把運(yùn)動(dòng)過程的“末態(tài)”作為“初態(tài)”的反向研究問題的方法如：物體做勻加速運(yùn)動(dòng)可看成做反向的勻減速運(yùn)動(dòng)，物體做勻減速運(yùn)動(dòng)可看成做反向的勻加速運(yùn)動(dòng)該方法一般用在末狀態(tài)已知的情況中 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練2：有若干相同的小球，從斜面上的某一位置每隔0.1s無初速地釋放一個(gè)，在連續(xù)釋放若干小球后，對(duì)準(zhǔn)斜面上正在滾動(dòng)的若干小球拍攝到如圖121所示的照片測(cè)得AB15cm，BC20cm.求： (1)拍攝照片時(shí)B球的速度；(2)A

12、球上面還有幾個(gè)正在滾動(dòng)的小球 解析：拍攝得到的小球的照片中，A、B、C各小球的位置，正是首先釋放的某球每隔0.1s所在位置，這樣就把本題轉(zhuǎn)換成一個(gè)物體在斜面上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的問題了求拍攝時(shí)B球的速度就是求首先釋放的那個(gè)球運(yùn)動(dòng)到B處的速度；求A球上面還有幾個(gè)正在滾動(dòng)的小球變換為首先釋放的那個(gè)小球運(yùn)動(dòng)到A處經(jīng)過了幾個(gè)相等的時(shí)間間隔(0.1s) 22m / s1.75m / s10.150.20220.10.200.150m / s5m / s.122BABBCTxBCABTTva根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得： 小球運(yùn)動(dòng)的加速度：s0.35s1.75112.5()250.350.12BB

13、BBtAvnnnAatT球 已 運(yùn) 動(dòng) 的 時(shí) 間 ：設(shè) 在球 上 面 正 在 滾 動(dòng) 的 小 球 的 個(gè) 數(shù) 為 ， 則球 上 面 還 有 個(gè) 正個(gè)取 整 數(shù) 個(gè) ，即在 滾 動(dòng) 的 小 球 例例3：一個(gè)物體原來靜止在光滑的水平地面上，從t0開始運(yùn)動(dòng)，在第1、3、5奇數(shù)秒內(nèi)，給物體施加方向向北的水平推力，使物體獲得大小為2m/s2的加速度，在第2、4、6偶數(shù)秒內(nèi)，撤去水平推力，問經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間，物體位移的大小為40.25m?三、多過程的勻變速直線運(yùn)動(dòng)三、多過程的勻變速直線運(yùn)動(dòng) 解析：物體在第1s、2sns內(nèi)的位移分別為x1、x2xn，則有：212231211m1 12m1 113m40.25m

14、1240.2541212+220. 5m1nxaxaxaaxxxnn n ，即 ，228898s(128)m8m36m9s8s8m / s.9s(40.2536)m4.25m4 254.25820.5s8.5s()40.1 82112225mnv tattttt 得：，物體在前內(nèi)的位移為 ，物體在內(nèi)的初速度為末的速度，其大小為在第之內(nèi)完成剩余的的位移所用的時(shí)間為： 解得： ， 舍去 所以物體完成的位移總(80.5)s8.5s共所用的時(shí)間為 方法點(diǎn)撥：根據(jù)物理?xiàng)l件列出一般數(shù)學(xué)表達(dá)式，分析關(guān)系式遵循何種性質(zhì)的數(shù)學(xué)規(guī)律，找出通項(xiàng)，能很容易地根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)律求出物理量 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練3：質(zhì)點(diǎn)以加速度a從

15、靜止出發(fā)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)刻t加速度變?yōu)?a，時(shí)刻2t加速度變?yōu)?a.求質(zhì)點(diǎn)在開始的nt時(shí)間內(nèi)通過的總位移2112221211 224 2322vatxatatatvvatatxtv tt第一個(gè) 時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)的末速度和通過的位移為：第二個(gè) 時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)的末速度和通過的位 解析： 移為223232222222123393622+1 221 (123 )2+1 1 2 +nnnatatvvatatxv tn natn atvxxxxxtnxnattnnntn第三個(gè) 時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)的末速度和通過的位移為：同理：第 個(gè) 時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)的末速度和通過的位移為：所以質(zhì)點(diǎn)在時(shí)間 內(nèi)通過的總 位移為212at 4注意

16、勻減速直線運(yùn)動(dòng)的分析注意勻減速直線運(yùn)動(dòng)的分析 例例4：一物體在與初速度相反的恒力作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，v020m/s，加速度大小為5m/s2，求： (1)物體經(jīng)多少秒后回到出發(fā)點(diǎn)？ (2)由開始運(yùn)動(dòng)算起，求6s末物體的速度 220005m / s 6s8s10/1m s212txxtvv tatavvat 以初速度的方向?yàn)檎较?設(shè)經(jīng) 秒回到出發(fā)點(diǎn)，此過程中位移 ，代入公式 ，并將 代入得由公式 得末物體的速度負(fù)號(hào)表示此時(shí)物體的速度方向與初速 解析：度方向相反 方法點(diǎn)撥：雙向可逆類的運(yùn)動(dòng)，由于整個(gè)過程中加速度的大小、方向不變，所以該運(yùn)動(dòng)也是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，可對(duì)全過程列方程，但必須注意不同階段

17、v、x、a等矢量的正負(fù)號(hào)問題 變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練4：汽車初速度v020m/s，剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a5m/s2， 求：(1)開始剎車后6s末汽車的速度； (2)10s末汽車的位置 000020520226s10ss4s14s(4)m404m20m1vtvvattxvavt解析：故后汽車速度為零設(shè)汽車經(jīng)過時(shí)間 速度減為零，則由 ，得 由知汽車后就停止，則即汽車末位置在開始剎車點(diǎn)前方處 方法點(diǎn)撥：剎車之類的問題，物體速度減為零后停止運(yùn)動(dòng)，不再反向做加速運(yùn)動(dòng)，因此求解此類問題時(shí)應(yīng)先確定物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，注意題中所給時(shí)間與實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系 5參考系及其應(yīng)用參考系及其應(yīng)用 例例5：航空

18、母艦是一種可以供軍用飛機(jī)起飛和降落的軍艦蒸汽彈射起飛，就是使用一個(gè)長(zhǎng)平的甲板作為飛機(jī)跑道，起飛時(shí)一個(gè)蒸汽驅(qū)動(dòng)的彈射裝置帶動(dòng)飛機(jī)在兩秒鐘內(nèi)達(dá)到起飛速度，目前只有美國掌握生產(chǎn)蒸汽彈射器的成熟技術(shù)某航空母艦上的戰(zhàn)斗機(jī)，起飛過程中最大加速度是a4.5m/s2，飛機(jī)要達(dá)到速度v060m/s才能起飛，航空母艦甲板長(zhǎng)為L(zhǎng)289m.為使飛機(jī)安全起飛，航空母艦應(yīng)以一定速度航行才能保證飛機(jī)起飛安全，求航空母艦的最小航行速度v是多少？(設(shè)飛機(jī)起飛對(duì)航空母艦的狀態(tài)沒有影響，飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)可以看做勻加速直線運(yùn)動(dòng))12212210 9m 2 s1/txxvxvtxvvtatxxLvvat若航空母艦勻速運(yùn)動(dòng)，以地面為參考系，設(shè)在時(shí)間內(nèi)航空母艦和飛機(jī)的位移分別為 和 ，航空母艦的最小速度為 ，由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)得 ， ， ， 聯(lián)立以上幾式解析：方法一：解得202004.5m / s9m / s289m. ().2vavvLvvLva 設(shè)航空母艦勻速運(yùn)動(dòng)的速度為 ，以航空母艦為參考系，則飛