匀变速直线运动复习与巩固.doc

匀变速直线运动复习与巩固一、目标与策略 明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件，要做到心中有数！学习目标：l 正确理解描述质点运动的物理量，即位移和路程、速度（平均速度和瞬时速度）和加速度。l 熟练掌握匀变速直线运动的特点、规律及自由落体运动的规律，并能在实际问题中加以运用。l 正确理解并熟练掌握匀速直线运动和匀变速直线运动的x-t图象、v-t图象的物理意义。重点难点：l 正确理解描述质点运动的物理量，即位移和路程、速度（平均速度和瞬时速度）和加速度。l 熟练掌握匀变速直线运动的特点、规律及自由落体运动的规律，并能在实际问题中加以运用l 正确理解并熟练掌握匀速直线运动和匀变速直线运动的x-t图象、v-t图象的物理意义。学习策略：l 要注重基础知识的复习，理解和体会各知识点间的内在联系，建立知识结构，形成知识网络，逐步体会各知识点的地位、作用、分清主次，理解理论的实质，这是提高能力的基础。二、学习与应用“凡事预则立，不预则废”。科学地预习才能使我们上课听讲更有目的性和针对性。我们要在预习的基础上，认真听讲，做到眼睛看、耳朵听、心里想、手上记。知识回顾复习构建知识结构和网络，能从整体上把握学习内容，找出各部分知识之间的关联，加深对它们内在联系的认识。相关内容请学习网校资源ID：391329知识要点预习和课堂学习认真阅读、理解教材，尝试把下列知识要点内容补充完整，带着自己预习的疑惑认真听课学习。请在虚线部分填写预习内容，在实线部分填写课堂学习内容。课堂笔记或者其它补充填在右栏。详细内容请学习网校资源ID：#8781#391329知识点一：质点的概念（一）定义用来代替物体的有的点称为质点。（二）说明质点是一个的模型，是对实际物体科学的抽象，真正的质点是存在的。在实际所研究的问题中，如果物体的形状和大小对所研究运动的影响可以 时，可将物体视为质点。一个物体能否被看成质点，与物体的大小 关。知识点二：几个基本概念的区分物理量概念或物理意义标、矢量对应运动量区别与联系时间和时刻时刻一瞬间量状态量时刻在时间轴上表示轴上一 ， 通常说法有：第几秒末、第几秒初、第几秒时时间在时间表示轴上一 ，通常说法有：前（头）几秒内，后几秒内、第几秒内时间一段时间，两时刻间隔量过程量位移和路程位移表示质点的变化的物理量量方向：由 指向过程量与 相对应一般情况下，路程不等于位移的大小，只有在向直线运动中，路程才等于位移的大小路程质点运动 的长度量过程量与 相对应速度瞬时速度运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度量方向：物体的运动方向状态量与 相对应平均速度是指质点通过的总 与所用时间的比值，是 量，方向与位移的方向相同；平均速率是指质点通过的总 与所用时间的比值，是 量。做变速运动的物体，不同时间（或不同位移）内的平均速度一般是不同的，因此，平均速度必须指明是对哪段时间（或哪段位移）而言的。平均速度物体的 与发生这段位移所用时间的比值， 量方向：与物体 方向相同。过程量与 相对应平均速率质点通过的总 与所时间的比值量过程量与 相对应知识点三：加速度的物理意义（一）定义物体的变化与完成这一变化所用时间的比值，叫做物体的加速度，用a来表示，即 ，式中表示速度的变化量， 表示开始时刻的速度（初速度），v表示经过一段时间t后末了时刻的速度（末速度）。（二）物理意义加速度是表示 快慢的物理量。（三）单位在国际单位制中，加速度的单位是 ，读作 。（四）矢量加速度是矢量，它的方向同速度变化的方向。（五）速度、速度的变化、加速度的区别与联系物理量公式物理意义区别与联系速度也称为“ 变化率”，描述物体运动快慢的物理量，是运动状态量，对应于某一时刻（或某一位置）的运动快慢和方向。加速度a与速度v无直接联系，与也无直接联系，v大，a 大；大，a也 大。速度的变化描述速度改变的物理量，是运动过程量，对应于某一段时间（或发生某一段位移），若取为正，则表示速度 ，表示速度 ，表示速度 。加速度也称为“ 变化率”，表示在单位时间内的速度变化量，反映了速度变化的快慢及方向。知识点四：匀变速直线运动及其规律（一）匀变速直线运动定义：在 相等的时间内，速度的变化都相等的直线运动。特点： 对于做匀变速运动的质点，当质点的加速度与速度方向相同时，表示质点做速运动；当质点的加速度与速度方向相反时，表示质点做速运动。（二）匀变速直线运动的规律（1）基本规律速度公式： 位移公式 说明：以上四式只适用于 运动；式中v0 、v 、a和x均为 量，应用时要规定正方向，凡是与正方向相同者取正值，相反者取负值（通常将v0的方向规定为正方向），所求矢量为正值表示与正方向相同，为负者表示与正方向相反。（2）一些有用的推论做匀变速直线运动的物体，在任何两个连续相等的时间内的位移的差是一个： 做匀变速直线运动的物体，在某段时间内的平均速度等于该段时间的 的瞬时速度：做匀变速直线运动的物体，在某段位移中点的瞬时速度 初速度为零的匀变速直线运动a前1秒、前2秒、前3秒内的位移之比为 b第1秒、第2秒、第3秒内的位移之比为 c前1米、前2米、前3米所用的时间之比为 d第1米、第2米、第3米所用的时间之比为 知识点五：自由落体运动及其规律（一）自由落体运动（1）定义：物体只在力作用下，从开始下落的运动。（2）特点：初速度v0=，加速度a=的匀加速直线运动。（二）自由落体的运动规律（说明：只需将v0=0，a=g代入匀变速直线运动的公式中即可）（1）基本规律速度公式：位移公式：（2）自由落体运动的有关推论：中间时刻的瞬时速度 连续相等时间间隔内的位移之差是 前1秒、前2秒、前3秒内的位移之比为149第1秒、第2秒、第3秒内的位移之比为 前1米、前2米、前3米所用的时间之比为第1米、第2米、第3米所用的时间之比为 知识点六：质点运动规律的图象描述用图象表述物理规律是物理学中常用的一种处理方法，图象具有简明、直观等特点。对于物理图象需要从图象上的轴、点、线、面、斜率、截距等方面来理解它的物理意义，因为不同的物理函数图象中，这几方面所对应的物理意义不同。（一）位移时间图象（x-t图象）（1）物理意义：表示质点随时间变化的关系图象。注意：位移图象 质点运动轨迹。（2）从图象可获得的信息位置与的对应关系；图象与位移轴的交点表示物体的，两条图象的交点表示两质点。图象的斜率表示的大小和方向（斜率的正负表示的方向）。判断物体的运动性质：图象与时间轴平行表示物体；若位移图象是倾斜的直线，表示物体做 运动；若位移图象是曲线，表示物体做 运动。（二）速度时间图象（v-t图象）（1）物理意义：反映质点随时间变化的关系图象。（2）从图象可获得的信息瞬时速度与的对应关系；图象与v轴的交点表示，两条图象交点表示；根据速度的正负判断运动的方向，速度为正，表示物体沿方向运动；速度为负，表示物体沿方向运动。注意：v-t图象相交的点 质点相遇的点（只有从同一地点出发，且“面积”代数累计 时，质点才会相遇）。判断物体运动的性质：在v-t图象中，平行于时间轴的直线表示 运动；和时间轴重合的直线表示；倾斜的直线表示 运动；曲线表示运动。速度图象的斜率表示的大小和方向（斜率的正负表示的方向） 速度图象和时间轴所围成的面积表示的大小，且t轴上方取 值，t轴下方取 值，总位移为其 。知识点七：用打点计时器测速度和加速度（一）用打点计时器测速度电磁打点计时器的工作电压为流46V，（电火花计时器的工作电压为交流220V），当电源频率为50Hz时，它们每隔 打一个点。在纸带上打点后，用 即可求得包含测量点在内的两点间的平均速度。若两点离得较近，便可将此平均速度作为该测量点的瞬时速度。（二）用打点计时器测加速度（1）判定被测物体的运动是否为匀变速直线运动的方法：可以计算出相邻相等时间内的位移差x2-x1、x3-x2、x4-x3、如果它们在允许的误差范围内 ，则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动。（2）求瞬时速度v的方法：若纸带做匀变速直线运动，可利用平均速度公式 求解。如：（3）求加速度a的方法：利用任意两段相邻记数点间的位移差求解。“逐差法”求解。如从纸带上得到6个相邻相等时间内的位移，则利用v-t图线求a：求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度，画出v-t图线（如图所示），图线的 就是加速度a。（4）注意事项实验中应先根据测量和计算得出的各x判断纸带是否做匀变速直线运动，根据估算，如果各x差值在5%以内，可认为它们是相等的，纸带做匀变速直线运动。每打好一条纸带，将定位轴上的复写纸换个位置，以保证 ，同时注意纸带打完后及时断开电源。应区别计时器打出的点与人为选取的 点，不可混淆。不要分段测量各段位移，应一次测量完毕（可先统一量出到点O之间的距离），读数时应估读到 位。经典例题自主学习认真分析、解答下列例题，尝试总结提升各类型题目的规律和技巧，然后完成举一反三，以做到融会贯通。无星号题目要求同学们必须掌握，为基础题型，一个星号的题目综合性稍强。更多精彩和分析请学习网校资源ID：#8787#391329类型一：位移和路程的区别和联系例1一个电子在匀强磁场中沿半径为R的圆周运动。转了3圈回到原位置，运动过程中位移大小的最大值和路程的最大值分别是（ ）A2R，2R B2R，6R C2R，2R D0，6R【思路点拨】注意本题强调的是最大值。总结升华： 。举一反三【变式】已知物体t时刻的末位置Q,要完全确定该物体在t=0时的初位置P,还必须知道( )A.位移 B.路程 C.平均速率 D.平均功率总结升华： 。类型二：瞬时速度和平均速度的区别和联系例2甲、乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标，甲车在前一半时间内以速度V1做匀速直线运动，后一半时间内以速度V2做匀速直线运动；乙车在前一半路程中以速度V1做匀速直线运动，后一半路程中以速度V2做匀速直线运动，则（ ）A甲先到达 B乙先到达 C甲、乙同时到达 D不能确定【思路点拨】根据平均速度的定义列出时间t的表达式即可。总结升华： 。类型三：速度、速度的变化和加速度的区别和联系例3下列所描述的运动中，可能的有（ ）A速度变化大，加速度很小 B速度变化方向为正，加速度方向为负C速度越来越大，而加速度越来越小 D速度变化越来越大，而加速度越来越小【思路点拨】速度与加速度没有必然联系；速度变化越快，加速度越大。总结升华： 。举一反三【变式】有下列几种情景,请根据所学知识选择对情景的分析和判断正确的说法( )点火后即将升空的火箭高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶太空的空间站在绕地球做匀速转动A.因火箭还没运动,所以加速度一定为零B.轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大C.高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度很大D.尽管空间站匀速转动,加速度也不为零总结升华： 。类型四：应用“运动图象”解决质点运动问题例4一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示。下列选项正确的是A.在06s内，物体离出发点最远为30mB.在06s内，物体经过的路程为40mC.在04s内，物体的平均速率为7.5m/s D.在04s内，物体的位移为50m【思路点拨】速度图线中，速度可以直接从纵坐标轴上读出，其正、负就表示速度方向，位移为速度图线下的“面积”，在坐标轴下方的“面积”为负.总结升华： 。举一反三【变式1】龟兔赛跑的故事流传至今，按照龟兔赛跑的故事情节，兔子和乌龟的位移图象如图所示，下列关于兔子和乌龟的运动正确的是（ ）A兔子和乌龟是同时从同一地点出发的B乌龟一直做匀加速运动，兔子先加速后匀速再加速C骄傲的兔子在T4时刻发现落后奋力追赶，但由于速度比乌龟的速度小，还是让乌龟先到达预定位移S3D在0T5时间内，乌龟的平均速度比兔子的平均速度大T1T2T3T4T5OSsS2S1S3龟兔t总结升华： 。【变式2】一质点从A点开始运动,沿直线运动到B点停止,在运动过程中,物体能以a1=6.4 m/s2的加速度加速,也能以a2=1.6 m/s2的加速度减速,也可以做匀速直线运动.若AB间的距离为1.6 km,质点应该怎样运动,才能使它的运动时间最短,最短时间为多少?总结升华： 。类型五、应用匀变速直线运动的规律解决问题例5一质点做匀变速直线运动，从A至B用了5s，其中前三秒的位移为18m，后三秒的位移为24m，求质点通过A点和B点的瞬时速度及质点在每一秒内的位移。【思路点拨】画出运动示意图，根据运动学公式即可求出。总结升华： 。举一反三【变式1】骑自行车的人以5m/s的初速度冲上斜坡，作匀减速运动，加速度大小是0.4m/s2，经过多长时间骑车人的速度减为零？经过10s，在斜坡上通过多长距离？总结升华： 。【变式2】某矿井的升降机，由井底从静止开始做匀加速直线运动，经过秒钟速度达到5m/s,又匀速上升了30s钟，最后8s钟做匀减速运动停在井口。求矿井的深度？总结升华： 。类型六、自由落体运动例6、如图所示，悬挂的直杆AB长为L1，在其下L2处，有一长为L3的无底圆筒CD，若将悬线剪断，则直杆穿过圆筒所用的时间为多少？ 【思路点拨】画好运动的示意图是关键。总结升华： 。类型七：匀减速直线运动问题的处理例7汽车以20m/s的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机而做匀减速运动，加速度大小为5m/s2，则它关闭发动机后通过x=37.5m所需的时间为（ ）A3s B4s C5s D6s【思路点拨】注意“刹车陷阱”总结升华： 。举一反三【变式】如图所示，小球以v0=10m/s、加速度为a=-5m/s2沿斜面向上运动，斜面长L=10m求小球经过中点需要的时间。总结升华： 。类型八：追及（相遇）问题例13汽车正以10m/s的速度在平直公路上前进，突然发现正前方S米远处有一辆自行车以4m/s的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做匀减速运动，加速度大小6m/s2，若汽车恰好不碰上自行车，则S大小为。【思路点拨】画出它们的运动示意图，确定它们的位置关系是关键。总结升华： 。举一反三【变式】火车以速率V1向前行驶，司机突然发现在前方同一轨道上距车为S处有另一辆火车，它正沿相同的方向以较小的速率V2做匀速运动，于是司机立即刹车做匀减速运动，加速度大小为a，要使两车不致相撞，求出a应满足的关系式。总结升华： 。类型九：用打点计时器测匀变速直线运动的加速度例9做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器，打出的部分计数点如图所示。每相邻两计数点间还有四个点未画出来，打点计时器使用的是50 Hz的低压交流电。求打点计时器打计数点“2”时，小车的速度v2等于多少?小车的加速度a等于多少?请你依据本实验原理推断第7计数点和第8计数点之间的距离大约是多少。【思路点拨】某点的速度用平均速度来求，加速度可用逐查法求解。总结升华： 。 举一反三【变式】在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下计数点序号123456计数点对应的时刻（s）0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度（cm/s）44.062.081.0100.0110.0168.0为了计算加速度，合理的方法是（ ）A根据任意两计数点的速度用公式算出加速度B根据实验数据画出vt图，量出其倾角，由