高一物理必修一第二章拓展《逐差法求加速度及竖直上抛》课件.ppt

逐差法求加速度及竖直上抛运动 高一物理明龙 一 逐差法求加速度 所用到的公式 位移差公式 条件 连续相等的时间T 如果不连续怎么样 例如第m 第n之间 例2 如下图所示 是某同学测量匀变速直线运动的加速度时 从若干纸带中选出的一条纸带的一部分 他每隔4个点取一个计数点 图上注明了他对各计算点间距离的测量结果 试验证小车的运动是否是匀变速运动 解 S2 S1 1 60S3 S2 1 55S4 S3 1 62S5 S4 1 53S6 S5 1 63 故可以得出结论 小车在任意两个连续相等的时间里的位移之差 在实验误差允许的范围内相等 小车的运动是匀加速直线运动 再求加速度有 相当于只用了S6与S1两个数据 这样起不到用多组数据减小误差的目的 上例只是要求我们判断小车在实验误差内做什么运动 若进一步要我们求出该小车运动的加速度 应怎样处理呢 此时 应用逐差法处理数据 由于题中条件是已知S1 S2 S3 S4 S5 S6共六个数据 应分为3组 即 即全部数据都用上 这样相当于把2n个间隔分成n个为第一组 后n个为第二组 这样起到了减小误差的目的 一 很显然 若题目给出的条件是偶数段 二 若在练习中出现奇数段 三 还有两种特殊情况 说明如下 如果题目中数据理想情况 发现S2 S1 S3 S2 S4 S3 此时不需再用逐差法 直接使用 即可求出 若题设条件只有像 即可求出 例1 在测定匀变速直线运动的加速度的实验中 用打点计时器记录纸带运动的时间 计时器所用电源的频率为50Hz 图为做匀变速直线运动的小车带动的纸带上记录的一些点 在每相邻的两点中间都有四个点未画出 按时间顺序取0 l 2 3 4 5六个点 用米尺量出1 2 3 4 5点到0点的距离分别是 单位 cm 8 78 16 08 21 87 26 16 28 94 由此可得出小车的加速度大小为 方向 经过2点时速度为 解析 先计算出相邻两点间的距离 s1 8 78cm s2 16 08 8 78 7 30cm s3 21 87 16 08 5 79cm s4 26 16 21 87 4 29cm s5 28 94 26 16 2 78cm 根据公式a sm sn m n 计算加速度大小 其中T 5 0 02s 0 1s a1 s4 s1 3T2 4 29 8 78 10 2 3 0 12 1 50 m a2 s5 s2 3T2 2 78 7 30 10 2 3 0 12 1 50 m a3 s3 s1 2T2 5 79 8 78 10 2 2 0 12 1 50 m 加速度的平均值为 a a1 a2 a3 3 1 50 m v2 s2 s3 2T 7 30 5 79 10 2 2 0 01 6 55 m s 负号表明小车做匀减速运动 加速度方向与速度方向相反 二 竖直上抛 1 自由落体运动 物体仅在重力作用下由静止开始下落的运动特点 只受重力作用 即a g 从静止开始 即v0 0 t gtS gt2 2 t2 2gh t 0 gth 0t gt2 2 t2 t2 2gh 2 竖直上抛运动 物体获得竖直向上的初速度 0后仅在重力作用下运动 特点 只受重力作用且与初速度方向反向 以初速方向为正方向则a g 运动规律 运动规律 对于自由落体运动 物体下落的时间仅与高度有关 与物体受的重力无关 3 对于竖直上抛运动 有分段分析法和整体法两种处理方法 t 0 gth 0t gt2 2 2 整体法是以抛出点为计时起点 速度 位移用下列公式 1 分段法以物体上升到最高点为运动的分界点 根据可逆性可得t上 t下 0 g 上升最大高度H 2g 同一高度速度大小相等 方向相反 注意 若物体在上升或下落中还受有恒空气阻力 则物体的运动不再是自由落体和竖直上抛运动 分别计算上升a与下降a下的加速度 利用匀变速运动公式问题同样可以得到解决 4 竖直上抛运动的基本特点 物体通过同一位置时 V上 V下 方向相反物体上升和下降过程中 经过同一高度所用时间 t上 t下 上升过程是下落的逆过程 故二者具有对称性 说明 1 一般取向上的方向为正方向 则V0 0时正在上升 V00 在抛出点下方时X 0 高度100m处有两只气球甲和乙正在以同一速度5m s分别匀速上升和匀速下降 此时 在这两只气球上各落下一物体 问 这两个物体落到地面时它们的速度差 时间差 以及所经过的路程差各是多少 取g 10m 1 对于物体A 以脱离点 h0 100m 为参考点 物体A上抛的最大高度及所需时间分别为 因此 物体A落到地面时所经过的路程为 sA 2hm h0 2 1 25m 100m 102 5m tA 5s 2 对于物体B 物体B做初速度为vOB 5m s的竖直下抛运动 它到达地面时所经过的路程为 sB h0 100m 速度为 时间为 tB 4s vB 45m s 因此 物体A和B落到地面时 它们的路程差 速度差 时间差分别为 s sA sB 2 5m v vA vB 0 t tA tB 1s 一个热气球停在空中某一高度h处 某时刻甲物体从热气球下的吊篮中自由落下 经时间t0 3s后 吊篮中的人以初速度v0 40m s竖直向下抛出乙物体 试求 1 乙物体经多长时间与甲物体相遇