浙江省严州中学新安江校区高考物理 匀变速直线运动的规律及应用复习课件.ppt

2014高三物理新课标 严州中学新校区 一 描述运动的基本概念 12 v 45km h13 1 a 10m s2 2 v0 20m s 72km h速度合理 13 02匀变速直线运动的规律及应用 v0 vt x a t 例1 质点做匀减速直线运动 在第1s内位移为6m 停止运动前的最后1s内位移为2m 求 1 在整个减速运动过程中质点的位移大小 2 整个减速过程所用的时间 1 8m 2 2s 一 匀变速直线运动规律的基本应用 变式题 我国改装的瓦良格航空母舰已经完成了海试 海试中航空母舰应以一定的速度航行 以保证飞机能安全起飞 已知某型号战斗机起飞时的最大加速度是a 5 0m s2 速度必须达到v 50m s才能起飞 若飞机在该航空母舰甲板上有效滑行距离为l 160m 为了使飞机能安全起飞 航空母舰应以多大的速度v0向什么方向航行 速度至少为10m s 方向与飞机起飞方向相同 二 匀变速直线运动推论的应用 例2 如图所示 为了测定一辆电动汽车的加速性能 研究人员驾驶汽车沿平直公路从标杆o处由静止启动 依次经过a b c三处标杆 已知a b间的距离为l1 b c间的距离为l2 测得汽车通过ab段与bc段所用的时间均为t 将汽车的运动过程视为匀加速行驶 求标杆o与标杆a的距离 t 一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开出 开出一段时间之后 司机发现一乘客未上车 便紧急刹车做匀减速运动 从启动到停止一共经历t 10s 前进了15m 在此过程中 汽车的最大速度为 a 1 5m sb 3m sc 4m sd 无法确定 b 物体从静止开始做匀加速直线运动 已知第4s内与第2s内的位移之差是12m 则可知 a 第1s内的位移为3mb 第2s末的速度为8m sc 物体运动的加速度为2m s2d 物体在5s内的平均速度为15m s ad 三 转化思想的应用 在涉及多体问题和不能视为质点的研究对象问题时 由于不能准确选取研究对象往往会造成解题思维混乱 这时若及时应用 转化 的思想准确确定研究对象 就会使问题清晰有序 通常主要涉及以下两种转化形式 1 将多体转化为单体 研究多物体在时间或空间上重复同样运动问题时 可利用一个物体的运动取代其他物体的运动 如在光滑斜面顶点每隔1s由静止释放一个小球 因每个小球的运动规律均相同且时间间隔相同 则某一时刻各个小球的即时状态可以视为某一小球在各对应时刻的状态 即将各小球某一时刻的即时状态视为某一小球的频闪照片 从而将多体运动转化为单体运动 2 将线状物体的运动转化为质点运动 长度较大的物体在某些问题的研究中可转化为质点的运动问题 如求列车通过某个路标的时间 可转化为车尾 质点 通过与列车等长的位移所经历的时间 例3 从斜面上某一位置每隔0 1s释放一颗小球 在连续释放几颗后 对斜面上正在运动着的小球拍下部分照片 如图所示 现测得ab 15cm bc 20cm 已知小球在斜面上做匀加速直线运动 且加速度大小相同 求 1 小球的加速度 2 拍摄时b球的速度 3 d c两球相距多远 4 a球上面正在运动着的小球共有几颗 1 5m s2 2 1 75m s 3 25cm 4 2颗 四 多阶段匀变速直线运动的求解 对于多运动阶段问题的分析要注意以下几点 1 准确选取研究对象 根据题意画出物体在各阶段的运动示意图 直观呈现物体的运动过程 2 明确物体在各阶段的运动性质 找出题目给定的已知量 待求未知量以及中间量 3 合理选择运动学公式 列出物体在各阶段的运动方程 同时列出物体各阶段间的关联方程 4 匀变速直线运动涉及的公式较多 各公式相互联系 大多数题目可一题多解 解题时要开阔思路 通过分析 对比 根据已知条件和题目特点适当地拆分 组合运动过程 选取最简捷的解题方法 例4 甲 乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动 加速度方向一直不变 在第一段时间间隔内 两辆汽车的加速度大小不变 乙汽车的加速度大小是甲汽车的两倍 在接下来的相同时间间隔内 甲汽车的加速度大小增大为原来的两倍 乙汽车的加速度大小减小为原来的一半 求甲 乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比 a ac 培养理论联系实际的意识和能力2 如图所示 以8m s匀速行驶的汽车即将通过路口 绿灯还有2s将熄灭 此时汽车距离停车线18m 该车加速时最大加速度大小为2m s2 减速时最大加速度大小为5m s2 此路段允许行驶的最大速度为12 5m s 下列说法中正确的有 a 如果立即做匀加速运动 在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线b 如果立即做匀加速运动 在绿灯熄灭前通过停车线则汽车一定超速c 如果立即做匀减速运动 在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线d 如果在距停车线5m处减速 汽车能停在停车线处 ac 自由落体运动问题的求解 例1 水滴从屋檐自由落下 经过高为1 8m的窗户历时0 2s 若不计空气阻力 g取10m s2 则屋檐离窗户顶沿有多高 h 3 2m b 竖直上抛运动问题的求解技巧 竖直上抛运动过程包括上升和下降两个阶段 上升阶段物体的速度越来越小 加速度与速度方向相反 是匀减速直线运动 下降阶段物体的速度越来越大 加速度与速度方向相同 是匀加速直线运动 物体到达最高点时的即时速度为零 但加速度仍为重力加速度g 所以物体此时并不处于平衡状态 在竖直上抛运动问题的分析中要注意以下技巧 1 研究阶段选取的技巧 1 分段法 把竖直上抛运动的全过程分为上升阶段和下降阶段 上升阶段做末速度v 0 加速度a g的匀减速直线运动 下降阶段做自由落体运动 物体下落阶段的运动和上升阶段的运动互为逆运动 2 全程法 由于竖直上抛运动上升阶段和下落阶段的加速度始终为重力加速度g 其整个运动过程为匀变速直线运动 所以可应用匀变速直线运动规律对全程列式求解 但要特别注意速度 位移 加速度等矢量的方向 一般选向上为正方向 即初速度v0方向为正方向 运动规律表达式为 例2 将一个小物体以初速度v0竖直上抛 若物体所受的空气阻力的大小不变 则小物体到达最高点的最后一秒和离开最高点的第一秒时间内通过的路程x1和x2及速度的变化量 v1和 v2的大小关系为 a x1 x2b x1 v2d v1 v2 ac 技巧点拨 对竖直上抛运动应强化以下几点方法技巧 1 涉及矢量式的运算必须确定正方向 2 由于竖直上抛运动的上升阶段和下落阶段的加速度没有变化 因此可视为一个整体过程进行研究 要培养对整体过程列式的能力 3 注意对称性的灵活应用 4 培养将实际问题转化为物理模型的能力 变式题 竖直向上抛出一小球 3s末落回到抛出点 则小球在第2s内的位移 不计空气阻力 是 a 0b 5mc 10md 1 25m a h 280m 涉及自由落体和竖直上抛运动的综合问题 例 a b两棒均长1m a棒悬挂于天花板上 b棒与a棒在同一条竖直线上并直立于地面 a棒的下端与b棒的上端之间相距20m 如图所示 某时刻烧断悬挂a棒的绳子 同时将b棒以v0 20m s的初速度竖直上抛 空气阻力忽略不计 且g 10m s2 试求 1 a b两棒出发后何时相遇 2 a b两棒相遇后 交错而过需用多少时间 1 1s 2 0 1 变式题 如图所示 一杂技演员用一只手抛球 接球 他每隔0 4s抛出一球 接到球便立即把球抛出 已知除抛 接球的时刻外 空中总有4个球 将球的运动近似看作是