高中物理 第2章 研究匀变速直线运动的规律章末总结课件 沪科版必修1.ppt

章末总结 第2章研究匀变速直线运动的规律 内容索引 网络构建 题型探究重点难点各个击破 达标检测当堂检测巩固反馈 网络构建 研究匀变速直线运动的规律 匀变速直线运动 沿着一条直线运动 且不变的运动 自由落体运动 概念 物体只在作用下从静止开始下落的运动重力加速度 g 或g 规律 vt h 匀变速直线运动的所有推论及特殊规律都适用于自由落体运动 9 8m s2 10m s2 重力 加速度 2gh gt 研究匀变速直线运动的规律 规律 基本公式 速度公式 vt 位移公式 s 重要的导出公式 速度位移公式 平均速度公式 匀变速直线运动在连续相等时间t内通过的位移差为一常数 s v0 at at2 题型探究 一 匀变速直线运动规律的理解和应用 1 匀变速直线运动的公式 1 基本公式 2 常用的导出公式 位移差公式 s at2使用时应注意它们都是矢量 一般以v0方向为正方向 其余物理量的方向与正方向相同的为正 与正方向相反的为负 2 逆向思维法把运动过程的 末态 作为 初态 的反向研究问题的方法 例如 末速度为零的匀减速直线运动可以看做反向的初速度为零的匀加速直线运动 3 图像法应用v t图像 可把复杂的物理问题转化为较为简单的数学问题解决 尤其是用图像定性分析 可避免繁杂的计算 快速求解 注意 1 刹车类问题一般先求出刹车时间 3 分析题意时要养成画运动过程示意图的习惯 对于多过程问题 要注意前后过程的联系 前段过程的末速度是后一过程的初速度 再要注意寻找位移关系 时间关系 例1一物体以某一速度冲上一光滑斜面 前4s的位移为1 6m 随后4s的位移为零 那么物体的加速度多大 设物体做匀变速直线运动且返回时加速度不变 你能想到几种解法 答案0 1m s2 答案 解析 解析设物体的加速度大小为a 由题意知a的方向沿斜面向下 解法一基本公式法物体前4s位移为1 6m 是减速运动 随后4s位移为零 所以初速度为v0 at1 6a由以上两式得物体的加速度为a 0 1m s2 物体2s末时的速度即前4s内的平均速度为 物体6s末的速度为v6 0 解法三推论 s at2法由于整个过程a保持不变 是匀变速直线运动 由 s at2得物体加速度大小为 解法四由题意知 此物体沿斜面速度减到零后 又逆向加速 由以上两式得a 0 1m s2 v0 0 6m s 二 运动图像的意义及应用 首先要学会识图 识图就是通过 看 寻找规律及解题的突破口 为方便记忆 这里总结为六看 一看 轴 二看 线 三看 斜率 四看 面 五看 截距 六看 特殊值 1 轴 纵 横轴所表示的物理量 特别要注意纵轴是位移s 还是速度v 2 线 从线反映运动性质 如s t图像为倾斜直线表示匀速运动 v t图像为倾斜直线表示匀变速运动 3 斜率 斜率 往往代表一个物理量 s t图像斜率表示速度 v t图像斜率表示加速度 4 面 即 面积 主要看纵 横轴物理量的乘积有无意义 如s t图像面积无意义 v t图像与t轴所围面积表示位移 5 截距 初始条件 初始位置s0或初速度v0 6 特殊值 如交点 s t图像交点表示相遇 v t图像交点表示速度相等 不表示相遇 答案 解析 例2 多选 如图1所示是在同一直线运动的甲 乙两物体的s t图像 下列说法中正确的是a 甲启动的时刻比乙早t1b 两物体都运动起来后甲的速度大c 当t t2时 两物体相距最远d 当t t3时 两物体相距s1 图1 解析由图可知甲从计时起运动 而乙从t1时刻开始运动 a正确 都运动后 甲的图像的斜率小 所以甲的速度小 b错误 当t t2时 甲 乙两物体的位置相同 在同一直线上运动 说明两物体相遇 c错误 当t t3时 甲在原点处 乙在s1处 两物体相距s1 d正确 故选a d 例3 多选 物体甲的s t图象和物体乙的v t图象分别如图12甲 乙所示 则这两物体的运动情况是 图12 a 甲在整个t 6s时间内运动方向一直不变 它通过的总位移大小为4mb 甲在整个t 6s时间内来回运动 它通过的总位移为零 c 乙在整个t 6s时间内来回运动 它通过的总位移为零d 乙在整个t 6s时间内运动方向一直不变 它通过的总位移大小为4m 答案 解析 解析s t图象中 初位置 2m到末位置2m的总位移为4m 整个过程运动方向不变 一直是正方向 v t图象中 图线与时间轴围成的面积表示位移 后3s的运动方向发生改变 所以物体的总位移为零 三 纸带问题的分析和处理方法 纸带问题的分析与计算是近几年高考中考查的热点 因此应该掌握有关纸带问题的处理方法 1 判断物体的运动性质 1 根据匀速直线运动的位移公式s vt知 若纸带上各相邻的点的间隔相等 则可判定物体做匀速直线运动 2 由匀变速直线运动的推论 s at2知 若所打的纸带上在任意两个相邻且相等的时间内物体的位移差相等 则说明物体做匀变速直线运动 2 求瞬时速度根据在匀变速直线运动中 某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度 即n点的瞬时速度等于n 1点和n 1点间的平均速度 3 求加速度 1 逐差法如图3所示 纸带上有六个连续相等的时间t内的位移s1 s2 s3 s4 s5 s6 图3 由 s at2可得 s4 s1 s4 s3 s3 s2 s2 s1 3at2s5 s2 s5 s4 s4 s3 s3 s2 3at2s6 s3 s6 s5 s5 s4 s4 s3 3at2 由此可以看出 各段位移都用上了 有效地减小了偶然误差 所以利用纸带计算加速度时 可采用逐差法 2 利用v t图像求解加速度先求出各时刻的瞬时速度v1 v2 v3 vn 然后作v t图像 求出该v t图线的斜率k 则k a 这种方法的优点是可以舍掉一些偶然误差较大的测量值 因此求得值的偶然误差较小 例4如图4所示为 测量匀变速直线运动的加速度 实验中打点计时器打出的纸带 相邻两计数点间还有两个点未画出 电源频率为50hz 由图知纸带上d点的瞬时速度vd 加速度a e点的瞬时速度ve 小数点后均保留两位小数 图4 0 90m s 3 33m s2 1 10m s 答案 解析 解析由题意可知 t 0 06s 设ab bc cd de间距离分别为s1 s2 s3 s4 如图所示 ve vd at 1 10m s 达标检测 1 s t图像 如图5所示 折线是表示物体甲从a地向b地运动的s t图象 直线表示物体乙从b地向a地运动的s t图象 则下列说法正确的是a 在2 6s内甲做匀速直线运动b 乙做匀速直线运动 其速度大小为5m sc 从计时开始至甲 乙相遇的过程中 乙的位移大小为60md 在t 8s时 甲 乙两物体的速度大小相等 答案 解析 1 2 3 图5 4 1 2 3 4 答案 1 2 3 2 v t图像 如图6是甲 乙两物体做直线运动的v t图像 下列表述正确的是a 乙做匀加速直线运动b 第1s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 图6 解析 4 解析由题图可知 甲做匀减速直线运动 乙做匀加速直线运动 a正确 第1s末甲 乙速度相等 无法判断是否相遇 b错误 根据v t图像的斜率可知 甲 乙加速度方向相反 且甲的加速度比乙的大 c d错误 1 2 3 4 3 纸带的处理 在做 测量匀变速直线运动的加速度 的实验时 所用交流电源频率为50hz 取下一段纸带研究 如图7所示 设0点为计数点的起点 每5个点取一个计数点 则第1个计数点与起始点间的距离s1 cm 计算此纸带的加速度大小a m s2 经过第3个计数点的瞬时速度v3 m s 解析 1 2 3 答案 图7 3 3 1 05 4 1 2 3 解析s2 6cm s3 15cm 6cm 9cm 由于s3 s2 s2 s1 所以s1 2s2 s3 3cm 相邻计数点间的时间间隔为 t 5t 0 1s 所以v3 v2 at 0 75 3 0 1 m s 1 05m s 4 4 匀变速直线运动的常用解题方法 如图8所示 一小物块从静止沿斜面以恒定的加速度下滑 依次通过a b c三点 已知ab 12m ac 32m 小物块通过ab bc所用的时间均为2s 则 图8 1 小物块下滑时的加速度为多大 2 小物块通过a b c三点时的速度分别是多少 答案 1 2m s2 答案 解析 1 2 3 4 2 4m s8m s12m s 解析 1 法一设物块下滑的加速度为a