高考物理总复习 主题一 机械运动与物理模型 提升课 匀变速直线运动规律的应用课件 新人教版.ppt

提升课匀变速直线运动规律的应用 匀变速直线运动的基本公式的应用 要点归纳 1 匀变速直线运动四个常用公式的比较 2 常用公式的三点说明 1 表中四个公式共涉及匀变速直线运动的初速度v0 末速度v 加速度a 位移x和时间t五个物理量 这五个物理量中前四个都是矢量 应用时要规定统一的正方向 通常取v0方向为正方向 并注意各物理量的正负 2 灵活选用公式 已知五个量中任意三个可求另外两个 3 速度公式和位移公式是两个基本公式 利用这两个公式可求解匀变速直线运动的所有问题 而灵活选用其他公式可在某些具体问题中大大简化解题过程 精典示例 例1 出租车上安装有速度表 计价器里安装有里程表和时间表 出租车载客后 从高速公路入口处驶入高速公路 并从10时10分55秒开始做初速度为零的匀加速直线运动 经过10s时 速度表显示54km h 求 1 这时出租车离出发点的距离 2 出租车继续做匀加速直线运动 当速度表显示108km h时 出租车开始做匀速直线运动 若时间表显示10时12分35秒 此时计价器里程表示数应为多少 出租车启动时 里程表示数为零 答案 1 75m 2 2 7km 针对训练1 一列从车站开出的火车 在平直轨道上做匀加速直线运动 已知这列火车的长度为l 火车头经过某路标时的速度为v1 而车尾经过此路标时的速度为v2 求 1 火车的加速度a 2 火车中点经过此路标时的速度v 3 整列火车通过此路标所用的时间t 匀变速直线运动问题的分析技巧 要点归纳 1 平均速度法 2 比例法 对于初速度为零的匀加速直线运动或末速度为零的匀减速直线运动 可利用初速度为零的匀加速直线运动的推论 用比例法解题 3 逆向思维法 把运动过程的 末态 看成 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成反向的初速度为零的匀加速直线运动 4 图象法 应用v t图象可把复杂的物理问题转化为较为简单的数学问题解决 尤其是用图象定性分析 可避免繁杂的计算 快速求解 图1 答案t 方法总结 应用匀变速直线运动的规律研究具体的运动问题 首先要明确物体做什么运动 然后确定已知参量和待求的运动参量 据此灵活选择运动学公式进行求解 针对训练2 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 答案0 1m s2 运动图象问题 要点归纳 x t图象与v t图象的比较 精典示例 例3 多选 物体甲的x t图象和物体乙的v t图象如图2所示 则这两物体的运动情况是 图2 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时间内有往返运动 它通过的总位移为零c 乙在整个t 6s时间内有往返运动 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思路指导解答该题时应先区分两个图象是x t图象还是v t图象 再结合图象的斜率 截距以及交点的物理意义进行分析 解析甲图为x t图象 图象的斜率表示速度 甲的斜率一直为正 故甲的运动方向不变 通过的总位移大小为4m a正确 b错误 乙图为v t图象 速度有正负 表示有往返运动 v t图象中图线与时间轴所围面积表示位移的大小 在整个t 6s时间内乙通过的总位移为零 c正确 d错误 答案ac 方法总结运动学图象的 六看 针对训练3 某高考考生进入考场后发现自己忘记带准考证了 他立即从考场出来 先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动跑向班主任 在班主任处拿好准考证后再匀速回到考场 关于该考生的运动情况 下列图象一定不正确的是 解析该考生先加速后同方向减速 再反方向匀速 故初 末的速度方向应相反 a正确 b错误 由于是先匀加速后匀减速 故其对应的位移 时间图象是两段抛物线 在班主任处停留一会 后匀速反向运动 故c正确 由于考生先匀加速后匀减速运动 故考生由考场到刚跑到班主任处过程加速度 时间图象是两直线 之后加速度为零 d正确 答案b 追及和相遇问题 要点归纳 两物体在同一直线上运动 它们之间的距离发生变化时 可能出现最大距离 最小距离或者距离为零的情况 这类问题称为追及和相遇问题 讨论追及和相遇问题的实质是两物体能否在同一时刻到达同一位置 1 抓住一个条件 用好两个关系 1 一个条件 速度相等 这是两物体是否追上 或相撞 距离最大 距离最小的临界点 是解题的切入点 2 两个关系 时间关系和位移关系 通过画示意图找出两物体位移之间的数量关系 是解题的突破口 2 常用方法 1 物理分析法 抓住 两物体能否同时到达空间某位置 这一关键 认真审题 挖掘题中的隐含条件 建立物体运动关系的图景 并画出运动情况示意图 找出位移关系 2 图象法 将两者的v t图象在同一坐标系中画出 然后利用图象求解 3 数学极值法 设从开始至相遇时间为t 根据条件列方程 得到关于t的一元二次方程 用判别式进行讨论 若 0 即有两个解 说明可以相遇两次 若 0 说明刚好追上或相遇 若 0 说明追不上或不能相碰 精典示例 例4 一辆汽车以3m s2的加速度开始启动的瞬间 一辆以6m s的速度做匀速直线运动的自行车恰好从汽车的旁边通过 试求 1 汽车在追上自行车前运动多长时间与自行车相距最远 此时的距离是多少 2 汽车经多长时间追上自行车 追上自行车时汽车的瞬时速度是多大 思路指导讨论追及和相遇问题 实质是分析两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置的问题 要注意两物体的时间 位移和速度关系 速度相等往往是分析判断的切入点 答案 1 2s 6m 2 4s 12m s 方法总结解答追及与相遇问题的思维流程 针对训练4 已知a b两列火车 在同一轨道上同向行驶 a车在前 其速度v1 10m s b车在后 速度v2 30m s b车在距a车x0 75m时才发现前方有a车 这时b车立即刹车 但b车要经过x 180m才能停下来 1 b车刹车时a仍按原速率行驶 两车是否会相撞 2 若相撞 求b车从开始刹车到两车相撞用多少时间 若不相撞 求两车的最小距离 答案见解析 1 汽车以20m s的速度做匀速直线运动 刹车后的加速度大小为5m s2 那么开始刹车后2s内与开始刹车后6s内汽车通过的位移之比为 a 1 1b 1 3c 3 4d 4 3 答案c 2 多选 下列所给的图象中能反映做直线运动的物体能回到初始位置的是 解析a为位移 时间图象 图线与t轴相交的两个时刻即为相同的初始位置 说明物体回到了初始位置 b c d选项中的图象均为速度 时间图象 要回到初始位置 则t轴上方的图线与坐标轴围成的面积和t轴下方的图线与坐标轴围成的面积相等 显然b选项中只有t轴上方的面积 故b选项表示物体一直朝一个方向运动 不会回到初始位置 而c d选项在t 2s时刻 物体回到了初始位置 故选项a c d正确 答案acd 3 一质点做匀加速直线运动 依次经过o a b c四点 a b间的距离为10m b c间的距离为14m 已知物体通过oa段 ab段 bc段所用的时间相等 则o与a的距离为 a 8mb 6mc 4md 2m解析根据匀加速直线运动规律 连续相等的时间间隔t内物体的位移之差 x at2 则x3 x2 x2 x1 所以x1 2x2 x3 2 10m 14m 6m 选项b正确 答案b 4 甲 乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动 t 0时刻同时经过公路旁的同一个路标 在描述两车运动的v t图象中 如图3所示 直线a b分别描述了甲 乙在0 20s的运动情况 关于两车之间的位置关系 下列说法正确的是 a 在0 10s内两车逐渐靠近b 在10 20s内两车逐渐远离c 在5 15s内两车的位移相等d 在t 10s时两车在公路上相遇 图3 解析由图象可以看出 0 10s内v甲 v乙 两车逐渐远离 10 20s内v甲 v乙 两车逐渐靠近 10s时两车相距最远 20s时两车再次相遇 在速度 时间图象上 图线