黑龙江省山河屯林业局第一中学高三物理二轮复习 专项训练 匀变速直线运动的研究课件.ppt

匀变速直线运动的研究 匀变速直线运动的规律 匀变速直线运动的v t图象 课堂针对训练 2020 1 31 1 匀变速直线运动的速度 时间 位移关系 速度和时间的关系 v v0 at位移和时间的关系 x v0t at2位移和速度的关系 v2 v02 2ax 平均速度公式 v平均 x t v1 v2 2 中间时刻速度公式 vt 2 v1 v2 2 初速度为零的匀加速直线运动的几个规律 1 前1s 前2s 前3s 内的位移之比为1 4 9 中间位置速度公式 vs 2 2 第1s 第2s 第3s 内的位移之比为1 3 5 4 第1m 第2m 第3m 所用的时间之比为 3 第1s末 第2s末 第3s末 的速度之比为1 2 3 自由落体运动 是物体只在重力作用下由静止开始下落的运动 其运动规律可看做是初速度为零加速度为g的匀加速直线运动 2020 1 31 2 题型一 汽车刹车类问题 例1 以36km h的速度行驶的汽车 刹车后做匀减速直线运动 若汽车在刹车后第2s内的位移是6 25m 则刹车后5s内的位移是多少 则刹车后5s内的位移 v0 2020 1 31 3 题型一 汽车刹车类问题 例1 以36km h的速度行驶的汽车 刹车后做匀减速直线运动 若汽车在刹车后第2s内的位移是6 25m 则刹车后5s内的位移是多少 由第2s内的位移求得汽车匀减速运动加速度 解得a 2 5m s2 设刹车后经时间t停止运动 则有 t v0 a 4s 可见 刹车后的5s时间内有1s静止的 因此 刹车后5s内的位移 2020 1 31 4 反思 本题易出现的错误是没有考虑汽车停止所用时间和题目中给出的时间的不同 直接把5s代入到位移公式中从而得出错解 所以在处理刹车类问题时 首先要考虑从刹车开始到结束一共经历的时间 然后综合题目条件正确求解 2020 1 31 5 题型二 自由落体类问题 例2 水滴由屋檐自由下落 当它通过屋檐下高为1 4m的窗户时 用时0 2s 不计空气阻力 g 10m s2 求窗台下沿距屋檐的高度 解法一 解法二 解法三 解法四 解法五 解法六 继续 2020 1 31 6 题型二 自由落体类问题 例2 水滴由屋檐自由下落 当它通过屋檐下高为1 4m的窗户时 用时0 2s 不计空气阻力 g 10m s2 求窗台下沿距屋檐的高度 水滴下落过程如图所示 由自由落体规律可知 返回 继续 2020 1 31 7 题型二 自由落体类问题 例2 水滴由屋檐自由下落 当它通过屋檐下高为1 4m的窗户时 用时0 2s 不计空气阻力 g 10m s2 求窗台下沿距屋檐的高度 t2h2 l 1 4mt 0 2s 解法二 水滴经过窗子的过程中时刻的速度 t vt 2 返回 继续 2020 1 31 8 题型二 自由落体类问题 例2 水滴由屋檐自由下落 当它通过屋檐下高为1 4m的窗户时 用时0 2s 不计空气阻力 g 10m s2 求窗台下沿距屋檐的高度 h2 l 1 4mt 0 2s 解法三 水滴经过窗子上沿时的速度为v h1 v 返回 继续 2020 1 31 9 题型二 自由落体类问题 例2 水滴由屋檐自由下落 当它通过屋檐下高为1 4m的窗户时 用时0 2s 不计空气阻力 g 10m s2 求窗台下沿距屋檐的高度 t2h2 l 1 4mt 0 2s 解法四 水滴经过窗子上沿时的速度为v t1 v 返回 继续 2020 1 31 10 题型二 自由落体类问题 例2 水滴由屋檐自由下落 当它通过屋檐下高为1 4m的窗户时 用时0 2s 不计空气阻力 g 10m s2 求窗台下沿距屋檐的高度 t2h l 1 4mt 0 2s 解法五 水滴经过窗子下沿时的速度为v 反过来看水滴由下向上做初速度为v 加速度为g的匀减速直线运动 因此有 v 返回 继续 2020 1 31 11 题型二 自由落体类问题 例2 水滴由屋檐自由下落 当它通过屋檐下高为1 4m的窗户时 用时0 2s 不计空气阻力 g 10m s2 求窗台下沿距屋檐的高度 h l 1 4mt 0 2s 解法六 水滴经过窗子下沿时的速度为v 反过来看水滴由下向上做初速度为v 加速度为g的匀减速直线运动 因此有 v 返回 继续 2020 1 31 12 方法归纳 在解决匀变速直线运动的问题时要善于根据题意画出物体运动示意图 然后在图上标出相关运动学量 这样可以使复杂的运动变得直观 更利于情景的分析 这部分公式较多 每一问题都可以用多种方法求解 解题时要注意分析题目条件和运动过程的特点 选择合适的公式和简便的方法求解 那么就本题请同学们再寻找另外一种解法 2020 1 31 13 题型三 追及 相遇类问题 例3 平直的公路上甲车以速率v1行驶 司机突然发现在正前方距甲车s处有一辆车乙正以速率v2 v2 v1 向同一方向运动 为使甲 乙两车不相撞 司机立即使甲车以加速度a做匀减速运动 而乙车仍做原来的匀速运动 求a的大小应该满足的条件 两车不相撞的临界条件 是当两车速度相等时不碰则以后也不会相撞 设经过时间t甲车速度减小为v2由速度公式可得 不相撞两车位移关系满足 即 求出 解得a的最小值为 2020 1 31 14 心得与体会 1 分析两车运动的物理过程 寻找不相撞或相距最远 或最近 的临界条件 是解决问题的关键 2 在利用数学工具解决此类问题时 经常会在两者位移关系式中分析以时间t的二次函数 对于方程有两个根则表示两次相遇 有一个根表示相遇一次 没有根则表示不能相遇 在处理这类问题时如果其中有做减速运动的物体时一定要注意两物体是否具有同步的运动情况 如果不同则不能用同一个时间t列在位移关系等式中 2020 1 31 15 题型四 纸带类问题 例4 某同学利用打点计时器测量学校所在地的重力加速度 得到如图所示的一条纸带 测得相邻点迹间的距离分别为2 84 3 26 3 65 4 04 4 42 4 81 5 22 单位为cm 已知打点计时器的工作周期为0 02s 请根据纸带记录数据 计算该学校所在地的重力加速度为多少 纸带题目所应用的规律为 x at2 为减少误差则需要用 逐差法 由 解得 a 9 72m s2 9 78m s2 2020 1 31 16 总结提示 此类问题中经常用到求打下某一计数点时物体的速度和物体加速度 所使用的公式分别为 2020 1 31 17 匀变速直线运动v t图象 例 如图 a b两斜线分别表示从同一地点沿同一方向的两物体作直线运动时的速度图象 下列说法正确的是 a 前10s内b的位移比较大b 10s时a b两物体相遇c 10s末a b两物体速度相等d a的加速度比b的加速度大 答案 c 2020 1 31 18 对v t图象的理解 可以由图象得到任意时刻匀变速直线运动物体速度大小和方向 图象斜率可表示匀变速直线运动加速度的大小和方向 图象与t轴围成的面积可表示匀变速直线运动物体位移的大小和方向 2020 1 31 19 应用v t图象解决问题 例 用速度图象分析匀变速直线运动的物体在运动过程中中间时刻的速度v和中间位置速度v哪个大 从图象上可以明显得到答案 不论是匀加速直线运动还是匀减速运动都有相同的结论 那就是 2020 1 31 20 学以致用 请同学们用v t图象法求解 例3 例3 平直的公路上甲车以速率v1行驶 司机突然发现在正前方距甲车s处有一辆车乙正以速率v2 v2 v1 向同一方向运动 为使甲 乙两车不相撞 司机立即使甲车以加速度a做匀减速运动 而乙车仍做原来的匀速运动 求a的大小应该满足的条件 经时间t两车有共同的速度 若刚好甲车追上乙车 这即是不相撞的临界值 即此时加速度为最小值 由图象可知阴影部分的面积代表两车原来的间距s 即求得甲车加速度的最小值为 2020 1 31 21 跟踪训练 在水平轨道上有两列火车a和b相距x a车在后面做初速度为v0 加速度大小为2a的匀减速直线运动 而b车同时做初速度为零 加速度大小为a的匀加速直线运动 两车运动方向相同 要使两车不相撞 求a车的初速度v0满足的条件 请用v t图象法求解 设经过时间ta车速度减小到v b车速度也增加到v 如果此时两车的位移差小于等于x 则两车不相撞 图象可以看出 阴影三角形的面积代表两车原来之间的距离 所以 由于aa 2ab因此a车速度图象的斜率是b车的2倍 即有 代入上面的式子可得 即可求得a车的最大速度 2020 1 31 22 点拔 只有把图象和物体的实际运动对应起来 才能真正的理解图象的意义 进而才能应用图象去分析和解决实际问题 在处理图象类问题时 首先要看清横纵坐标所表示的物理量 然后再看图线 注意图线的斜率 截距 斜率 与横轴围成的面积所代表的物理意义 2020 1 31 23 课堂针对练习 1 一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑距离为x时速度为v 当它的速度是时 它沿斜面下滑的