高中物理 匀变速直线运动的规律习题课 鲁教版必修1知识精讲

用心 爱心 专心 高一物理匀变速直线运动的规律习题课鲁教版高一物理匀变速直线运动的规律习题课鲁教版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 3 1 匀变速直线运动的规律习题课 二 重点 难点 知识重点 1 加深对公式特点 推导 适用范围的理解 2 掌握运用匀变速直线运动的规律来解答习题的步骤 3 通过对物理过程的分析 选用适当的公式列方程解决问题 知识难点 1 通过读题 作图等方式理清物理过程 2 加深对 s t v t 图象的理解 并会解决具体问题 一 匀变速直线运动的几个推论式 1 任意两个连续相等的时间间隔 T 内的位移之差是一个恒量 即 s2 s1 s3 s2 s aT2 或 sn k sn kaT2 2 在一段时间 t 内 中间时刻的瞬时速度 v 等于这段时间的平均速度 即 v sAB t vA vB 2vAB 式中 sAB为这段时间内的位移 vA vB分别为这段时间初 末时刻的瞬时速度 3 中间时刻瞬时速度等于这段时间内的平均速度 t svv vv t t 2 0 2 4 中间位移处的速度 2 22 0 2 t s vv v 5 初速为零的匀加速运动有如下特征 从运动开始计时起 在连续相等的各段时间内通过的位移之比为 s1 s2 s3 sn 1 3 5 2n 1 n 1 2 3 从运动开始计时起 时间 t 内 2t 内 3t 内 Nt 内通过的位移之比为 s s s sN 12 22 32 N2 从运动开始计时起 通过连续的等大位移所用的时间之比为 23 12 1 321 ttt 二 公式总结 t s v t vs t vv a t0 用心 爱心 专心 atvvt 0 2 0 2 1 attvs 2 0 vv v t atvv 2 1 0 2 0 2 2vvas t 要求 1 知道每个公式的名字 2 知道每个公式的物理意义 3 要掌握复杂公式的推导过程 4 知道每个公式的适用范围及其特点 三 图象 1 s t 图象 o 1 熟悉各种运动 s t 图象特征 2 计算单个物体的位移 速度 3 对比多个物体的位移 速度 4 确定多个物体的相对位置 注意 图象是数学图线而非物体的运动轨迹 2 v t 图象 o 1 熟悉各种运动 v t 图象特征 2 计算单个物体的位移 速度 加速度 3 对比多个物体的位移 速度 加速度 注意 除非题目特别交代 v t 图象无法确定物体间的相对位置 用心 爱心 专心 四 解题步骤 1 根据题意 确定研究对象 2 明确物体做什么运动 并且画出草图 3 分析运动过程的特点 并选用反映其特点的公式 4 确定正方向 列出方程求解 5 进行验算和讨论 典型例题典型例题 例 1 火车紧急刹车后经 7s 停止 设火车匀减速直线运动 它在最后 1s 内的位移是 2m 则火车在刹车过程中通过的位移和开始刹车时的速度各是多少 分析 分析 首先将火车视为质点 由题意画出草图 从题目已知条件分析 直接用匀变速直线运动基本公式求解有一定困难 大家能否用 其它方法求解 解法一 解法一 用基本公式 平均速度 质点在第 7s 内的平均速度为 则第 6s 末的速度 v6 4 m s 求出加速度 a 0 v6 t 4 m s2 求初速度 0 v0 at v0 at 4 7 28 m s 解法二 解法二 逆向思维 用推论 倒过来看 将匀减速的刹车过程看作初速度为 0 末速度为 28m s 加速度大小为 4m s2的匀加速直线运动的逆过程 由推论 s1 s7 1 49 则 7s 内的位移 s7 49s1 49 2 98 m v0 28 m s 解法三 解法三 逆向思维 用推论 仍看作初速为 0 的逆过程 用另一推论 sI sII sIII sVII 1 3 5 13 sI 2 m 则总位移 s 2 1 3 5 7 9 11 13 98 m 求 v0同解法二 解法四 解法四 图像法作出质点的速度 时间图像 质点第 7s 内的位移大小为阴影部分小三 角形面积 用心 爱心 专心 小三角形与大三角形相似 有 v6 v0 1 7 v0 28 m s 总位移为大三角形面积 小结 小结 1 逆向思维在物理解题中很有用 有些物理问题 若用常规的正向思维方法去思考 往 往不易求解 若采用逆向思维去反面推敲 则可使问题得到简明的解答 2 熟悉推论并能灵活应用它们 既能开拓解题的思路 又能简化解题过程 3 图像法解题的特点是直观 有些问题借助图像只需简单的计算就能求解 4 一题多解能训练大家的发散思维 对能力有较高的要求 这些方法在其它内容上也有用 希望大家用心体会 例 2 某做匀加速直线运动的物体 设它运动全程的平均速度是 v1 运动到中间时刻的 速度是 v2 经过全程一半位置时的速度是 v3 则下列关系中正确的是 A v1 v2 v3 B v1 v2 v3 C v1 v2 v3 D v1 v2 v3 解析 解析 法一 法一 设初速度为 v0 末速度为 vt 如图所示 v0 v2 v3 vt 全程的平均速度是 2 0 1 t vv v 据推论中间时刻的速度 2 v 2 0 1 t vv v 由推论得 前半程 2 0 2 2vvas t 2 0 2 3 2 2vv s a 后半程2 2 2 3 2 a S vv t 则 24 2 2 00 22 0 22 0 3 tttt vvvvvvvv v 所以 321 vvv 法二 法二 图像法 用心 爱心 专心 vt v3 v2 v0 例 3 汽车做匀变速直线运动在第一个 4 秒内位移为 80m 第二个 4 秒内位移为 64m 求 汽车做加速还是减速运动 加速度多大 汽车在 12 秒内的总位移是多少 解析 解析 1 匀变速直线运动的推论式 任意两个连续相等的时间间隔 T 内的位移之差 是一个恒量 即 s2 s1 s3 s2 s aT2 或 sn k sn kaT2 则 2 12 T ss a 其中 4s 80m 64mT 1 s 2 s 则 0 25m 负号表示汽车做减速运动 a 2 前 12 秒即为 3 个 4 秒内 则 16m 1223 ssss 得 48m 3 s 12 秒内的总位移192m 321 ssss 模拟试题模拟试题 答题时间 30 分钟 1 光滑斜面的长度为 L 一物体由静止开始从斜面顶端沿斜面匀加速滑下 当该物体滑 到底部时的速度为 v 则物体下滑到 L 2 处的速度为 A B v 2C D v 4 2 v 3 3 2 下图中表示三个物体运动位置和时间的函数关系图象 其异同点是 0 1 2 3 3 6 S t 0 1 2 3 3 6 S t 0 1 2 3 3 6 S t A 运动速率相同 3 秒内经过路程相同 起点位置相同 B 运动速率相同 3 秒内经过路程相同 起点位置不同 C 运动速率不同 3 秒内经过路程不同 但起点位置相同 D 均无共同点 3 物体先做初速为零的匀加速运动 加速度为 a1 当速度达到 v 时 改为以 a2做匀减 用心 爱心 专心 速运动直至速度为零 在加速和减速过程中 物体的位移和所用时间分别为 s1 t1和 s2 t2 下列式子成立的是 A s s t t B s t s t ss tt C a a t t D v ss tt 1 2 1 2 1 1 2 2 12 12 1 2 1 2 12 12 2 4 一质点由 A 点出发沿直线 AB 运动 行程的第一部分是加速度为 a 的匀加速运动 接着 又以 a 做匀减速运动 到达 B 恰好停止 若 AB 长为 S 则质点走完 AB 所用的时间是 A B C D aa S aaa Sa 2 2 aaa Sa 2 aa aaS 5 列车长为 L 铁路桥长也是 L 列车沿平直轨道匀加速过桥 车头过桥头的速度是 v1 车头过桥尾的速度是 v2 则车尾通过桥尾时的速度为 A v2B C D 2 21 vv vv 1 2 2 2 2 2 2 2 1 2 vv 6 一质点做直线运动的 v t 图 如图所示 质点在 0 1 s 内做 运动 加速度为 m s2 在 1 3 s 内质点做 运动 加速度为 m s2 在 3 4 s 内做 运 动 加速度为 m s2 在 1 4 s 内做 运动 加速度为 m s2 1 v m s 1 2 3 4 2 2 4 0 7 飞机起飞的速度相对静止空气是 60 m s 航空母舰以 20 m s 的速度向东航行 停在 航空母舰上的飞机也向东起飞 飞机的加速度是 4m s2 则起飞所需时间是 s 起飞 跑道至少长 m 8 质点从静止开始做匀加速直线运动 经 5s 后速度达到 10m s 然后匀速运动了 20s 接着经 2s 匀减速运动后静止 则质点在加速阶段的加速度是 m s2 在第 26s 末的速度大小是 m s 9 做匀加速直线运动的物体 某一段时间 t 内经过的路程为 S 而且这段路程的末速度 为初速度的 n 倍 则加速度大小是 10 子弹恰能穿过 3 块叠放在一起的同样厚的木板 即穿过第 3 块木板后子弹速度减小 为零 设子弹在木板里运动的加速度是恒定的 则子弹依次穿过 3 块木板所用的时间之比 为多少 11 甲车以加速度 3m s2由静止开始做匀加速直线运动 乙车落后 2s 在同一地点由静 止开始 以加