高中物理匀变速直线运动.ppt

第一章运动的描述探究匀变速直线运动的规律 1 参考系 质点2 位移 速度和加速度3 匀变速直线运动及其公式 图象4 实验一 研究匀变速直线运动 高考考点 考点1参考系 质点 1 参考系 1 定义 为了研究物体的运动而假定 的物体 2 选取 可任意选取 但对同一物体的运动 所选的参考系不同 运动的描述可能会 通常以 为参考系 不动 不同 地面 2 质点 1 定义 用来代替物体的有 的点 2 把物体看做质点的条件 物体的 和 对研究问题的影响可以忽略 质量 大小 形状 3 物体可被看做质点的两种情况 1 多数情况下 平动的物体可看做质点 2 有转动但转动可以忽略时 可把物体看做质点 4 对质点的三点说明 1 质点是一种理想化模型 真正的质点是不存在的 2 一个物体能否看做质点 并非依据物体自身大小来判断 而是由所研究问题的性质决定的 3 质点不同于几何 点 几何中的 点 仅仅表示空间中的某一位置 关于质点 下列说法中正确的是A 质点一定是体积和质量极小的物体B 因为质点没有大小 所以与几何中的点没有区别C 研究运动员在3000米长跑比赛中运动的快慢时 该运动员可看做质点D 欣赏芭蕾舞表演者的精彩表演时 可以把芭蕾舞表演者看做质点 对点训练1 C 考点2位移 速度 1 位移和路程 1 位移描述物体 的变化 用从 指向 的有向线段表示 是矢量 2 路程是物体 的长度 是标量 位置 初位置 末位置 运动轨迹 2 速度和速率 1 平均速度 物体的位移与发生 所用时间的比值 即 其方向与 的方向相同 是矢量 2 瞬时速度 运动物体在某一 或某一 的速度 方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧 是矢量 3 速率 的大小 是标量 这段位移 位移 时刻 位置 瞬时速度 1 位移和路程的联系 1 只有在单向直线运动中 位移的大小才等于路程 2 一般情况下 位移的大小小于路程 2 平均速度与瞬时速度的区别和联系 1 区别 平均速度与位移和时间有关 表示物体在某段位移或某段时间内的平均快慢程度 瞬时速度与位置或时刻有关 表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度 2 联系 瞬时速度是运动时间 t 0时的平均速度 双选 某赛车手在一次野外训练中 先利用地图计算出出发地和目的地的直线距离为9km 从出发地到目的地用了5min 赛车上的里程表指示的里程数值增加了15km 当他经过某路标时 车内速率计指示的示数为150km h 那么可以确定的是 A 在整个过程中赛车手的位移是9kmB 在整个过程中赛车手的路程是9kmC 在整个过程中赛车手的平均速度是180km hD 经过路标时的瞬时速率是150km h AD 对点训练2 考点3加速度 1 定义 物体速度的 与完成这一变化所用 的比值2 定义式 3 方向 与 的方向相同4 物理意义 描述速度 的物理量 变化 时间 速度变化 变化快慢 5 加速度与速度的关系 关于速度和加速度的关系 以下说法正确的是A 加速度方向为正时 速度一定增加B 速度变化得越快 加速度就越大C 加速度方向保持不变 速度方向也保持不变D 加速度大小不断变小 速度大小也不断变小 对点训练3 B 考点4匀变速直线运动的规律 1 匀变速直线运动 1 定义 沿着一条直线运动 且 不变的运动 2 分类 匀加速直线运动 a与v0方向 匀减速直线运动 a与v0方向 加速度 相同 相反 2 匀变速直线运动的规律 1 速度公式 2 位移公式 3 位移速度关系式 vt v0 at 3 匀变速直线运动的两个重要推论 1 物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度 还等于初末时刻速度矢量和的一半 即 2 任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量 即 s s2 s1 s3 s2 sn sn 1 aT2 可以推广到sm sn m n aT2 4 初速度为零的匀加速直线运动的四个重要推论 1 1T末 2T末 3T末 瞬时速度比为 v1 v2 v3 vn 1 2 3 n 2 1T内 2T内 3T内 位移比为 s1 s2 s3 sn 12 22 32 n2 3 第一个T内 第二个T内 第三个T内 位移比为 s s s sn 1 3 5 2n 1 4 从静止开始通过连续相等的位移所用时间比为 t1 t2 t3 tn 1 5 对匀变速直线运动规律的说明 1 匀变速直线运动的基本公式均是矢量式 应用时要注意各物理量的符号 一般规定初速度的方向为正方向 当v0 0时 一般以a的方向为正方向 2 物体先做匀减速直线运动 速度减为零后又反向做匀加速直线运动 全程加速度不变 对这种情况可以将全程看做匀变速直线运动 应用基本公式求解 3 刹车类问题 可用 逆向思维 一物体做匀减速直线运动 初速度大小为10m s 加速度大小为1m s2 则物体在停止运动前2s内的平均速度大小为A 0 5m sB 1m sC 5m sD 5 5m s 对点训练4 B 考点5自由落体运动和竖直上抛运动 1 自由落体运动 1 条件 物体只受 从 开始下落 2 运动性质 初速度v0 0 加速度为重力加速度g的运动 3 基本规律 速度公式 vt 位移公式 h 速度位移关系式 重力 静止 匀加速直线 gt 2gh 2 竖直上抛运动规律 1 运动特点 加速度为g 上升阶段做 运动 下降阶段做 运动 2 基本规律 对称性 速度公式 vt 位移公式 h 速度位移关系式 上升的最大高度 hm 上升到最高点所用时间 t v0 gt 2gh 匀减速直线 自由落体 1 竖直上抛运动的两种研究方法 1 分段法 将全程分为两个阶段 即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段 2 全程法 将全过程视为初速度为v0 加速度a g的匀变速直线运动 必须注意物理量的矢量性 习惯上取v0的方向为正方向 则 v 0时 物体正在上升 v 0时 物体正在下降 h 0时 物体在抛出点上方 h 0时 物体在抛出点下方 双选 某物体以30m s的初速度竖直上抛 不计空气阻力 g取10m s2 5s内物体的A 路程为65mB 位移大小为25m 方向向上C 速度改变量的大小为10m sD 平均速度大小为13m s 方向向上 对点训练5 A B 巩固训练1 双选 升降机由静止开始以加速度a1匀加速上升2s 速度达到3m s 接着匀速上升10s 最后再以加速度a2匀减速上升3s才停下来 则A 匀加速上升的加速度大小为1 5m s2B 匀减速上升的加速度大小为1 5m s2C 上升的总高度为37 5mD 上升的总高度为32 5m 解析 选A C 由vt at知m s2 1 5m s2 故A正确 匀减速时m s2 1m s2 故B错误 升降机上升的总高度s t1 vt t2 t3 3 30 4 5 m 37 5m C正确 D错误 巩固训练2 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 自主解答 设汽车的运动方向为正方向 初速度v0 36km h 10m s由位移公式s v0t at2得 第2s内的位移 v0 t2 t1 a 即 6 25 10 2 1 a 4 1 解得 a 2 5m s2 设刹车后经过ts停止运动 则 可见 刹车后5s的时间内有1s是静止的 故刹车后5s内的位移为 s v0t at2 10 4 2 5 16 m 20m答案 20m 巩固训练3 双选 在塔顶上将一物体竖直向上抛出 抛出点为A 物体上升的最大高度为20m 不计空气阻力 设塔足够高 则物体位移大小为10m时 物体通过的路程可能为A 10mB 20mC 40mD 50m 自主解答 选A D 物体在塔顶上的A点抛出 位移大小为10m的位置有两处 如图所示 一处在A点之上 另一处在A点之下 在A点之上时 通过位移为10m处又有上升和下降两种过程 上升通过时 物体的路程等于位移s1的大小 即s1 10m 下落通过时 路程为2sm s1 2 20m 10m 30m 在A点之下时 通过的路程为2sm s2 2 20m 10m 50m 故A D正确 拓展 求在 巩固2 中 1