2019學(xué)年高一物理同步精品課堂(基礎(chǔ)版)：(講)第2章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究章末總結(jié)(解析版)

1、2019 學(xué)年新物理人教版必修 1 同步精品課堂第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究本章總結(jié)知識(shí)點(diǎn)一、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究宦文，物體只哉蟲(chóng)力柞周下 111 傑 II 開(kāi)躺卜麻的運(yùn)動(dòng)-| 彎:張=計(jì)只豈爾力)壷度舍武：2 衍+別壷移公式 T 小如*寺心盧速屢一悅移去系式,屮-畑加丫L悔用逖驗(yàn)：硏究小車(chē)速惟隨時(shí)聞變化的規(guī)科罐境一時(shí)耐曲誓勻變速直線運(yùn)動(dòng)慰.義|(0由落牌運(yùn)功-1-實(shí)驗(yàn):探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律（速度公式：三個(gè)基本公式位移公式：（位移與速度關(guān)系式： 條軽蠢（速度公式: 基本公式位移公式:_I速度位移關(guān)系式:大小:勻變速直線運(yùn)兩個(gè)專(zhuān) （平均速度1 = =奠推論 相鄰相等時(shí)間位移差相等

2、.形狀:運(yùn)動(dòng)圖象r-t速度： 加速度：I位移：0圖象隘自由重力加速度方向：（測(cè)量方法直線運(yùn)動(dòng)的圖像L勻速線運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解與應(yīng)用i公式中各量正負(fù)號(hào)的確定X、a、Vo、V 均為矢量，在應(yīng)用公式時(shí)，一般以初速度方向?yàn)檎较?但不絕對(duì)，也可規(guī)定為負(fù)方向)，凡是與 Vo方向相同的矢量為正值，相反的矢量為負(fù)值當(dāng)vo= 0 時(shí)，一般以 a 的方向?yàn)檎较颍@樣就把公式中的矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)換成了代數(shù)運(yùn)算.2. 善用逆向思維法特別對(duì)于末速度為 0 的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，倒過(guò)來(lái)可看成初速度為0 的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這樣公式可以簡(jiǎn)化 如 v= at, x= 2at2，初速度為 0 的比例式也可以應(yīng)用.3

3、. 注意(1) 解題時(shí)首先選擇正方向，一般以vo方向?yàn)檎较?(2) 剎車(chē)類(lèi)問(wèn)題一般先求出剎車(chē)時(shí)間.對(duì)于有往返的勻變速直線運(yùn)動(dòng)(全過(guò)程加速度 a 恒定)，可對(duì)全過(guò)程應(yīng)用公式 v= vo+ at、x=1ovot + 2at2、列式求解.(4)分析題意時(shí)要養(yǎng)成畫(huà)運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖的習(xí)慣，特別是對(duì)多過(guò)程問(wèn)題.對(duì)于多過(guò)程問(wèn)題，要 注意前后過(guò)程的聯(lián)系 一一前段過(guò)程的末速度是后一過(guò)程的初速度；再要注意尋找位移關(guān)系、 時(shí)間關(guān)系4. 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的常用解題方法2-勻變速ri線運(yùn)動(dòng)斜率一速度斜率丿川速度血枳一位移o z O常用方法規(guī)律特點(diǎn)一般公式法v=vo+af； x=Vot十如F；v2=2ox 使用時(shí)一般取列方

4、向?yàn)檎较蚱骄俣确?。?對(duì)任何直線運(yùn)動(dòng)都適用，而=|(r0+r)只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻速度法1vt= v =j(vo+v),適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)比例法對(duì)于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 用比例法解題圖象法應(yīng)用圖象，可把較復(fù)雜的問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)檩^簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)問(wèn)題解決巧用推論解f汽若出現(xiàn)相等的時(shí)間問(wèn)題*應(yīng)優(yōu)先考慮用心=巾廠求解逆向思維法(反演法)把運(yùn)動(dòng)過(guò)程的末態(tài)”作為“初態(tài)”的反向研究問(wèn)題的方法,般用于末態(tài)己知情況【典型例題】【例題 1】一個(gè)物體以 Vo= 8m/s 的初速度沿光滑斜面向上滑，加速度的大小為2 m/s2,沖上最高點(diǎn)之后，又以相同的加速度往回運(yùn)動(dòng)，下

5、列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A . 1 s 末的速度大小為 6 m/sB . 3s 末的速度為零C. 2 s 內(nèi)的位移大小是 12 mD . 5 s 內(nèi)的位移大小是 15 m【審題指導(dǎo)】分析題中已知條件選擇合適的關(guān)系式求解.【答案】B【解析】由尸號(hào),物體沖上最菖點(diǎn)的時(shí)間是4 g又根IE匚“ +血，物體1末的速度是存垃 J 盤(pán)對(duì)、B錯(cuò).根lSx=vo/+kl:,物體2 s內(nèi)的位穆是12 m, k內(nèi)的位穆是16 m,第杰內(nèi)的位移是沿斜面向下的13所以弘內(nèi)的位移是1$叫G D對(duì),.【針對(duì)訓(xùn)練】 在某地地震發(fā)生后的幾天，通向?yàn)?zāi)區(qū)的公路非常難行，一輛救災(zāi)汽車(chē)由靜止開(kāi)始做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，剛運(yùn)動(dòng)了8 s,由于前方突然

6、有巨石滾在路中央，所以又緊急剎車(chē)，經(jīng)4 s 停在巨石前.則關(guān)于汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法正確的是（）A .加速、減速中的加速度大小之比a1: a2= 1 : 2B .加速、減速中的加速度大小之比a1: a2= 2 : 1C .加速、減速中的平均速度之比V1:v2=2:1D .加速、減速中的位移之比X1: X2= 1 : 1【答案】Av vo,一 vo+ V一 一【解析】由 a= t 可得 a1: a2= 1 : 2,選項(xiàng) A 正確，B 錯(cuò)誤；由 v = ?可得：一2= 1 :1，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；又根據(jù) x= t, X1:x2=2:1，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤.知識(shí)點(diǎn)三、x-t 圖象和 v-t 圖象 x t

7、 圖象和 v t 圖象的比較1.如圖是形狀一樣的X-tX-t圖象與V-tV-t圖象以及它們的對(duì)照表.，共Mts、煉丫 r廠、“n.A/厶 “X圖Vr圖表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)（斜率表示速度V）表示物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)（斜率表示 加速度a a）Q表示物體靜止表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)表示物體靜止表示物體靜止表示物體向反方向做勻速 直線運(yùn)動(dòng)；初位置坐標(biāo)為M表示物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)；初速度為V0交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示三個(gè)運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)相遇時(shí)的位置交點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示三個(gè)運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的速度相同（D tl時(shí)間內(nèi)物體的位移為XI tl時(shí)刻物體的速度為門(mén) （圖中陰影部分面 積表示質(zhì)點(diǎn)在0時(shí)間內(nèi)的位移）點(diǎn)對(duì)應(yīng)某時(shí)刻物體所處的 位置對(duì)應(yīng)

8、某叫寸刻物體的速 度斜率斜率的大小表示速度大小 斜率的正負(fù)表示速度的方 向斜率的大小表示加速度 的大小斜率的止負(fù)表示加速度 的方向截距直線與縱軸截距表示物體 在/=0時(shí)刻距離原點(diǎn)的位 移，即物體的出發(fā)點(diǎn)：在f軸上的截距表示物體回 到原點(diǎn)的時(shí)間丸線與縱軸的截距表示 物體在時(shí)刻的初速 度；在/軸上的截距表示 物體速度為0的時(shí)刻兩圖線同一時(shí)刻各物體處于同一 位置同一時(shí)刻各物體運(yùn)動(dòng)的速度相同2在圖象問(wèn)題的學(xué)習(xí)與應(yīng)用中首先要注意區(qū)分它們的類(lèi)型，其次應(yīng)從圖象所表達(dá)的物理意 義，圖象的斜率、截距、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、面積等方面的含義加以深刻理解.【典型例題】【例題 2】在水平直軌道上距離 A 點(diǎn)右側(cè) 10 m 處，

9、一輛小車(chē)以 4 m/s 的速度勻速向右行駛，5s 末，小車(chē)的速度立即變?yōu)? m/s 勻速向左行駛.設(shè)小車(chē)做直線運(yùn)動(dòng)的位移和運(yùn)動(dòng)方向都以水平向左為正方向， 試作出小車(chē)在 20 s 內(nèi)的 v t 圖象和 x t 圖象：（寫(xiě)出必要的計(jì)算過(guò)程，以小車(chē)出發(fā)點(diǎn)為位移坐標(biāo)原點(diǎn)）；（如圖所示）（2）根據(jù)圖象確定小車(chē)在 20 s 末的位置.（用文字表達(dá)）Ax/m2010n1 1-1-1-1u5 10 15 20 t/s -10-20nv/(m*s-1)2 -05 lols 20 i/s-2-4【解析】 在前為內(nèi)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的位移x：=5=-4)x5m=-20m?方向水平向右？在后內(nèi)小車(chē)運(yùn)動(dòng) 的位移E=v血=2小m=

10、30e方向水平向左；以小車(chē)的出發(fā)點(diǎn)作為坐標(biāo)原帚 在這加s內(nèi)小車(chē)的Lf圖象和T 圖象如圖；5 10 15 20 r/sIII|由圖可知小車(chē)在這加s內(nèi)的位移x=10m,方冋水平向左即第2仏未小車(chē)處于水平軌道的衛(wèi)點(diǎn).ABCD【答案】B【解析】 根據(jù)位移團(tuán)象中團(tuán)線的斜率表示速度可知，該質(zhì)點(diǎn)的；關(guān)系團(tuán)象可大致表示為E團(tuán).知識(shí)點(diǎn)四、紙帶問(wèn)題的處理方法紙帶的分析與計(jì)算是近幾年高考中考查的熱點(diǎn)，因此應(yīng)該掌握有關(guān)紙帶問(wèn)題的處理方法.【針對(duì)訓(xùn)練】v t 關(guān)系圖象如圖所示，則該質(zhì)點(diǎn)的x t 關(guān)系1.判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)(1)根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式x = vt 知，若紙帶上各相鄰的點(diǎn)的間隔相等，則可判定物體做勻速直

11、線運(yùn)動(dòng).由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論Ax= aT2 3知，若所打的紙帶上在任意兩個(gè)相鄰且相等的時(shí)間內(nèi)物體的位移差相等，則說(shuō)明物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng).2求瞬時(shí)速度根據(jù)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度：Vn=xn：n+1，即 n 點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于(n- 1)點(diǎn)和(n + 1)點(diǎn)間的平均速度.3.求加速度(1)逐差法Ax雖然用 a=T?可以根據(jù)紙帶求加速度，但只利用一個(gè)Ax 時(shí)，偶然誤差太大，為此應(yīng)采取逐差法.2 兩段法將如圖所示的紙帶分為 0C 和 CF 兩大段，每段時(shí)間間隔是 3T,可得：X4+ X5+ X6 (X1+ X2+ X3) = a(3T)2,顯然，求得的

12、 a 和用逐差法所得的結(jié)果是一樣的，但該方法比逐差法簡(jiǎn)單多了._.【答案】(1)BD (2)9.4是 見(jiàn)解析【解析】(DM與觸頭接觸朗間，電硯鐵應(yīng)保持磁性存在，故電源用直流電源和交流電源均可，A項(xiàng)錯(cuò)誤;實(shí)驗(yàn)中要通過(guò)小球撞擊M斷開(kāi)電路來(lái)釋放下一小球， 故必須在電晞鐵正下方，E項(xiàng)正確9小球下落的高 度應(yīng)為電磁鐵下端到M的豎直距離減去小球直徑，U 項(xiàng)錯(cuò)誤,手敲擊M瞬間，小球1即幵始下落，故應(yīng)同 時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)/D項(xiàng)正確.如圖所示，紙帶上有六個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔 可得：X4x1=(X4- X3) +(X3x2)+ (x2x1)= 3a#X5x2=(x5x4)+(X4x3)+(X3x2) = 3a#X6x3

13、=(x6X5)+ (X5X4)+ (X4x3)= 3a#T 內(nèi)的位移 X1、X2、X3、X4、X5、X6.由Ax = aT(X6X3) + (X5X2) + (X4X1)9T(X6+X5+X4) (X3+X2+X1)9T0 A B C D E F * * * bih41 1XAXAX2X2X3X3X4X4X5X5X6X6所以 a =撞擊 M 時(shí)，M 與觸頭分開(kāi)，第 2 個(gè)小球開(kāi)始下落 這樣，就可測(cè)出多個(gè)小球下落的總時(shí)(1)在實(shí)驗(yàn)中，下列做法正確的是 _.A. 電路中的電源只能選用交流電源B. 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將 M 調(diào)整到電磁鐵的正下方C 用直尺測(cè)量電磁鐵下端到M 的豎直距離作為小球下落的高度D .手

14、動(dòng)敲擊 M 的同時(shí)按下秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)實(shí)驗(yàn)測(cè)得小球下落的高度H = 1.980 m,10 個(gè)小球下落的總時(shí)間T = 6.5 s.可求出重力加速度g=_ m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)(3) 某同學(xué)考慮到電磁鐵在每次斷電后需要時(shí)間 t 磁性才消失，因此，每個(gè)小球的實(shí)際下落時(shí)間與它的測(cè)量時(shí)間相差 t，這導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差為此，他分別取高度比和 H2測(cè)量 n 個(gè)小球下落的總時(shí)間 Ti和 T2.他是否可以利用這兩組數(shù)據(jù)消除t 對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響？ _(填是”或否”)(4) 在不增加實(shí)驗(yàn)器材的情況下，請(qǐng)?zhí)岢鰷p小實(shí)驗(yàn)誤差的兩個(gè)辦法.接電源(2)H = 2gt2= 2肘可得 g =如(汕二叩2)，因此可以消去At的

15、影響.(Tl丨2)(4)增加小球下落的高度或多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，取平均值做為最后的測(cè)量結(jié)果均能使實(shí)驗(yàn)誤差減小【針對(duì)訓(xùn)練】 在做 探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，取一段如圖所示的紙帶研究其運(yùn)動(dòng)情況設(shè) O 點(diǎn)為計(jì)數(shù)的起始點(diǎn)，在四個(gè)連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)中，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1 s,若物體做理想的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)A”與起始點(diǎn) O 之間的距離 xi為_(kāi)cm,打計(jì)數(shù)點(diǎn) A 時(shí)物體的瞬時(shí)速度為 _m/s，物體的加速度為 _ m/s2.YXl-1(-).00 cm- 18.00 cm-*【答案】 4.00 0.50 2.00【解析】 設(shè)相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差為Ax,貝UAB = x1+Ax, B

16、C = x1+ 2Ax, OC =OA + AB + BC = 3(x1+Ax) = 18.00 cm,故 AB = 6.00 cm , X1= 4.00 cm;由Ax= aT2= 2.00知識(shí)點(diǎn)五、追及相遇問(wèn)題所以 g=200HT2200 XI.9802 2m/s = 9.4 m/s(3)由 Hi=盤(pán)舟一丫和 H2=為年_cm 可得 a = 2.00 m/s2； A 點(diǎn)的速度OA + AB2T=0.50 m/s.1.相遇和追擊問(wèn)題的實(shí)質(zhì)研究的兩物體能否在相同的時(shí)刻到達(dá)相同的空間位置的間題。2.畫(huà)出物體運(yùn)動(dòng)的悄景圖，理清三大關(guān)系（1）時(shí)間關(guān)系tA=tBtQ（2）位移關(guān)系sA= sBsQ（3）速

17、度關(guān)系兩者速度相尋。它往往是物體間能否追上或（兩者）距 離載大、載小的臨界條件，也足分析判斯的切入點(diǎn)。3.兩種典型追擊問(wèn)題（1）速度大者（勻減速）追速度小者勻速） 厶 力v21 1當(dāng)Vv2時(shí)，A末追上B,則A. B永不相遇，此 時(shí)兩者間有最小距離；2 2當(dāng)VV2時(shí)，A恰好追上B,則A、B相遇一次， 也是避免相撞剛好追上的臨界條件；當(dāng)V1V2時(shí)，A已追上B,則A、B相遇兩次，且之后當(dāng)兩者速度相等時(shí)，兩者間有最大距離。匕AB(2)同地出發(fā)，速度小者(初速度為#的勻加速)M速度大若(勻建)麗葩程*臨界狀態(tài)， 命要徹底”O(jiān)(4)數(shù)學(xué)方法一根據(jù)運(yùn)勁學(xué)公式列出數(shù)學(xué)關(guān)果式 (要有實(shí)際物理意義)利用二次函數(shù)的

18、求根公式中 判別式求解。4.相遇和追擊問(wèn)題的常用解題方法畫(huà)出兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)示意圖，分桁兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì), 找出臨界狀態(tài)，確定它們位移、時(shí)間、速度三大關(guān)系(1)基本公式法一糧據(jù)運(yùn)勁學(xué)公式，把時(shí)闔關(guān)系滲 透到位卷關(guān)系和速度關(guān)累中列式求解(2)圖象 正確畫(huà)出物體運(yùn)動(dòng)的7 圖象，糧據(jù) 圖象的斜率*截距鬢面積的物理意義結(jié)合三大關(guān)系求 解。巧妙選擇參考系，簡(jiǎn)化運(yùn)動(dòng)過(guò) 粧據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求解。注意塔革追及問(wèn)題的解題思路：(1)根據(jù)對(duì)兩物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析，畫(huà)出兩物體運(yùn)動(dòng)的示意圖.(2)根據(jù)兩物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，分別列出物體的位移方程，注意要將兩物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系反映當(dāng)兩者位移相等時(shí)，有YI=2V2且A追上A追上B

19、所用的時(shí)間等于它們之 間達(dá)到最大距離時(shí)間的兩 倍。A 當(dāng)尸廿2時(shí)，A為B距離最大；V八為-在方程中.由運(yùn)動(dòng)示意圖找出兩物體位移間的關(guān)聯(lián)方程，這是關(guān)鍵.（4）聯(lián)立方程求解，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)單分析.【典型例題】【例題 4】A 火車(chē)以 w=20m/s 速度勻速行駛，司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方同軌道上相距100m 處有另一列火車(chē) B 正以 V2=l0m/s 速度勻速行駛，A 車(chē)立即做加速度大小為 a 的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。要使兩車(chē) 不相撞，a 應(yīng)滿足什么條件？【解析】（公式法）兩乖恰不相撞的條件是兩車(chē)速度相同時(shí)相遇at v212rtU.B位移關(guān)系:vxt-at =v2t + x2叫a 0.5m /s2【解析】 I 卻像汰

20、）在同個(gè)“帥山冏出 乍和 0 乍的速度吋間兇像兇線， 根據(jù)圖像 血枳的物理恵義，兩乍位林 Z準(zhǔn)等 F 剛中榔形的咱 I 枳 9 越形 llii 枳的尊YED時(shí)梯形與爐形的而枳上圧謚大刀卅 I 屮陰總部分/形的仙機(jī)根據(jù)題總刈 I &部分加形的h枳不能制過(guò) 100 *ms-x (2010)fg 100/. /0= 20s20-10a=raua =-m s* =0山 丫o2ft.、門(mén)=/2物體的口側(cè)像的斜率區(qū)小丿川 UQm/迎度血枳農(nóng)示位移。皿、舟速度關(guān)系：v（包含時(shí) 間關(guān)系）2x100B10【解析】(二次函數(shù)極值法12若兩車(chē)不招擁，其位移關(guān)系應(yīng)為 一at3 4- v2t 02其圖像(拋物線)的頂點(diǎn)縱坐標(biāo)必為正值，故有4xixl00-(-10)2- - 0