高中物理 2探究匀变速直线运动规律同步教学课件 粤教版必修1.ppt

一 匀变速直线运动规律的综合应用1 公式选用的技巧匀变速直线运动 在规律方面 公式比较多 选用时难以定夺或者乱加套用 从而影响解题 方法总结 分析已知量 相关量与待求量 找出这些量共存于哪个公式中 这个公式就是要选取的最适合的公式 如vt2 v02 2as 不涉及t 和 v0 vt 不涉及a和t 2 矢量符号的处理在匀变速直线运动的公式中涉及到很多矢量 如s vt a 正确处理符号问题是很重要的 方法总结 各矢量均自带符号 与正方向相同时取正 相反时取负 在各矢量有不同方向时 一定要先规定正方向 典例1为了使飞机能在航空母舰上正常起飞 所以在航空母舰上都装有弹射装置 使飞机在自己加速前就有一个初速度 设弹射装置的加速度为3g 要想使飞机速度达到30m s 弹射装置使飞机运动的距离为 g取10m s2 a 5mb 15mc 25md 35m 解析 选b 根据s m 15m b项正确 二 纸带问题的处理方法1 由纸带判断物体运动性质设物体做匀变速直线运动 加速度是a 在各个连续相等的时间t内的位移分别是s1 s2 sn 则s2 s1 s3 s2 sn sn 1 at2 即在连续相等时间内的位移差相等 据此 可由纸带上连续相邻的计数点间的距离差是否相等 判断物体是否做匀变速直线运动 2 由纸带求物体运动的速度如果物体做匀变速直线运动 s1 s2 sn为其在连续相等时间内的位移 t为相等时间间隔值 则纸带上某点对应的瞬时速度等于以这个点为中间时刻的位移内的平均速度 即vn 3 由纸带求物体运动的加速度 1 由图象求加速度 利用多组数据描绘出v t图象 则v t图线斜率即为物体运动的加速度 2 利用逐差法求加速度 如图所示的纸带 按时间顺序取0 1 2 3 4 5 6七个计数点 用刻度尺测量相邻两点之间的距离分别是s1 s2 s3 s4 s5 s6 t为计数点间的时间 则物体运动的加速度 a 典例2 2011 济南高一检测 在做 研究匀变速直线运动 实验时 某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图所示 并在其上取了a b c d e f g7个计数点 每相邻两个计数点间还有4个点在图中没有画出 电火花计时器接50hz交流电源 他经过测量并计算得到电火花计时器在打b c d e f各点时纸带运动的瞬时速度 并列入下表 1 设电火花计时器打点的时间间隔为t 则计算vf的公式为vf 用题中所给物理量符号表示 2 根据表中的数据 以a点对应的时刻为计时的开始 即t 0 试在如图所示坐标系中合理地选择标度 作出v t图象 并利用该图象求物体的加速度a m s2 解析 1 点f的瞬时速度等于eg这段位移内的平均速度 由于题图中每相邻两个计数点间还有4个点没有画出 所以从e到g的时间t 10t 故 2 如图建立v t图象 在v t图象中 直线的斜率表示加速度 物体的加速度a 0 40m s2 答案 1 2 v t图象见解析0 40 范围在0 38 0 42之间均正确 三 追及 相遇问题追及相遇问题是直线运动规律的综合应用 在历年的高考中经常出现 1 解追及 相遇问题的思路 1 根据对两物体运动过程的分析 画出物体运动的示意图 2 根据两物体的运动性质 分别列出两个物体的位移方程 注意要将两物体运动时间的关系反映在方程中 3 由运动示意图找出两物体位移间的关联方程 这是关键 4 联立方程求解 并对结果进行简单分析 2 分析追及 相遇问题时的注意事项 1 必须根据题意进行正确的运动过程分析 必要时画出运动草图 2 注意两物体的初始运动状态 是同时运动还是一先一后 是从同一位置出发的 还是从不同位置开始运动的等 这些都有助于我们找出正确的时间关系和位置关系 3 认真审题 充分挖掘题目中隐含的条件 例如 刚好相遇 恰好碰不上 等往往都对应一个临界状态 这些往往也是解决这类问题的突破口 3 追及 相遇问题的解决方法大致有四种方法 物理分析法 即通过对物理情景和物理过程的分析 找到临界状态和临界条件 然后列出方程求解 这类问题 临界条件往往是两物体的速度相同 而这一条件对应的具体物理意义又不尽相同 数学方法 因为在匀变速直线运动的位移表达式中有时间的二次方 我们可列出位移方程 利用二次函数求极值的方法求解 借助v t图象进行分析 相对运动法 典例3火车a以v1 20m s速度匀速行驶 司机发现前方同轨道上相距100m处有另一列火车b正以v2 10m s速度匀速行驶 a车立即做加速度大小为a的匀减速直线运动 要使两车不相撞 a应满足什么条件 解析 解法一 物理分析法 两车恰不相撞的条件是两车速度相同时相遇 由a b速度关系v1 at v2 由a b位移关系v1t at2 v2t s0 由 得a m s2 0 5m s2故a应满足a 0 5m s2 解法二 二次函数极值法 若两车不相撞 其位移关系应为v1t at2 v2t s0即at2 10t 100 0若有解 则 0解得a 0 5m s2所以a应满足a 0 5m s2 解法三 图象法 火车a做匀减速直线运动 b做匀速直线运动 建立v t图象 面积表示位移 由题意得 20 10 t0 100解得t0 20s所以a m s2 0 5m s2故a应满足a 0 5m s2 解法四