高一物理竞赛讲义第2讲.教师版

第2课相对运动和均匀变速运动对变速运动的研究是高中物理教科书的开始，同时也是我们训练儿童化高中物理竞赛能力的必要阶段。这里的难点在于对加速度概念的理解和对均匀变速直线运动的很多公式的掌握。请告诉我要领：直接推挤公式。这是记住公式，灵活运用公式的唯一方法。另一方面，童鞋也将焦点集中在物理比赛运动学的精髓相对运动上答：运动的合成分解：因为位移、速度、加速度和力一样都是矢量。分别说明物体运动位置的波动有多快，物体运动速度有多快。因为一个运动可以由子运动组成，所以可以知道子运动的情况。例如，如果知道船过河的速度、大小和方向，以及河水流动速度的大小和方向，并应用平行四边形法则，就可以求出船移动的速度v(大小方向)。这种已知的分裂运动称为运动的合成。相反，如果已知为联合运动，即使将平行作为四面定律应用，也可以求出分数运动和情况。例如，如果飞机以一定的速度在一定时间内倾斜地朝向一定的部分位移飞行，那么在水平和垂直方向上，很容易计算出飞机的位移。这种已知的联合运动分割运动称为运动分解。要记住，联合运动是等待的，是独立的。以上两个例子说明，研究更复杂的运动时，经常把这个运动考虑为两个或两个以上比较简单的运动，这样问题就很容易研究了。如果上面的预轮船在整数中恒定移动，河水以恒定速度流动，那么船的两条运动的速度矢量都是恒定的。船的结合运动的速度向量也是恒定的。所以结合运动是均匀的直线。通常，两个直线运动的合成运动不必都是直线。在前面提到的船过河的例子中，如果船加快了航行方向，并且河水流向保持不变，那船的联合运动就不是直线运动，而是曲线运动。可以看出，研究运动的合成和分解也是为了更好地研究曲线运动。掌握运动的独立性原理、联合运动、面食运动等时性原理，也是解决曲线运动的关键。运动合成，分解定律：运动的合成和分解指位移的合成和分解，以及速度、加速度的合成和分解。位移、速度和加速度都是矢量，因此运动的合成(矢量加)和分解(矢量减)都遵循平行四边形法则。对此，可以通过实验充分验证，也可以通过实际运动观测确认。如图中所示，如果OA矢量表示人在船上行走的位移(速度或加速度)OB矢量表示船在水中移动的位移(速度或加速度)，则矢量OC的大小和方向表示水的位移(速度或加速度)。一些说明：掌握运动的合成和分解的目的在于为我们提供研究复杂运动的简单方法。物体只有同时参与多种分裂运动，合成才有意义，如果不是同时发生的分裂运动，合成也就失去了意义。分解客观存在的运动时，其目的是在特定方向研究该运动的成果。合成、分解处理方法主要是映射方法和计算方法。计算方法包括余弦定理计算、正弦定理计算、勾股定理计算和三角函数使用。二、运动的相对性：解释运动时需要选择参考坐标系，因此选择参考坐标系对解决问题有很大的影响。首先，我们分析一下速度的相对性。三、运动的合成规律绝对速度：我们(在高考范围内)一般将粒子对地面或相对于地面静止物体的运动称为“绝对运动”。其速度为“绝对速度”。相对速度：粒子相对运动参考系统的运动称为相对运动。其速度是相对速度。牵连速度：运动参考系统以土地为基础的运动称为牵连运动。相应的速度是牵连速度。以下是：或者注意：这里提到的相对运动的参照系统都是匀速运动的参照系统。请看位移合成的另一个例子。如图所示，船上有人把一箱货物从点(船到参考系统)移动到点(船到参考系统)，同时船上的点也移动到点(岸到参考系统)。那么，海岸是参考系统箱的位移是什么？这可以用平行四边形法则来求。也就是说，与相邻面平行的四边形是长方体相对于海岸的位移。关于暑假期间下大雨的说明问题例1木板牢牢地立在车上，车在雨中以一定的速度进行给定的路程。木板面垂直于车的前进方向，其厚度可以忽略。空间单位体积中的雨滴数在任何地方都相同，雨线以一定的速度牢固地落下。与落在木板面上的雨滴数有关的因素如下。A.雨滴下落的速度b .单位体积中的优势c .车移动的速度d .木板的面积【回答】BD汽车前面的挡风玻璃以水平和37度的角度倾斜，以30米/s的速度打开水平面，汽车司机看到雨丝垂直撞击挡风玻璃，实际上虽然下雨，但没有风，所以计算雨滴下落的速度。相对速度垂直于玻璃，因此雨滴速度有报道称，6月8日下午17点，中国大陆相当多的省高考结束了。此时，江西南昌、上饶、鹰潭、吉安等地受到了降雨攻击。在江西南昌2中学考试的学生面临突如其来的暴雨，决定冒雨疾驰，但一名戴眼镜的男生被大雨淋湿，离开了考场学校。如果以“班主任型”出名，就可以从物理学的角度讨论下雨的问题。雨落下的速度是垂直方向和角度，雨落下的速度是v。“粉彩”可以把自己的考试表放在头上，无视上面下的林费量。要想赶上一段时间内最少的雨，应该往哪个方向跑？【答】沿着与雨滴的水平速度成分以速度vsin运行。“流言终结者”有物理代替说。有传闻说，一个人在雨中从a跑到b，不管跑得多快，人的侧倾总量总是恒定的。难道哥哥是传说中的物理大臣吗？不妨讨论一下。以3号河水的流速为例，小船在净水中运行的速度从1号海岸向另一侧移动，当被问及船的航行方向如何时，小船消耗的时间最短。船经过最短的距离吗？有分析认为，以地球为参考，小船过河的速度由水的速度和船的速度合成。解决这个问题的方法是，在过河的过程中，水和船都同时移动(等时性)，其次是从陆地到另一边的移动，只有船的速度(互不相干)起作用。船过对岸所需的时间只与船的速度有关，如果时间最短，就要让航行方向垂直流走。海岸。那时候，显然是最短的距离，河的宽度，如图所示，航行方向偏向上游角度大小为。当时垂直河岸的航行方向不可能转向另一边，但总是发现这样的方向，航行距离缩短了。图，设定船的实际航行速度，设定与河岸的角度，实际行程是所需的最小值，即所需的最大值。在速度合成的向量三角形中使用正弦定理设置，从上面看，只有当结合速度与线速度垂直时，船才会有最短的距离，这时船的航向偏向上游，与水流成一定角度船速为预赛时，桅杆上的服役器和航线成角。不改变航线，船速增加一倍，机和航线就变角了。根据这些资料求风速(可以按日程来看)，看看船的速度有多大时机和航线的情况。【分析】桅杆上旗的方向表示矢量的方向，样式是船的速度矢量，风速矢量，每个矢量关系的问题是由图中的几何关系得出的：而且，是的：在，因为，所以等边三角形，也就是风速而且，与航线成角度。从图中可以看出，垂直线段，即旗帜和航线在某个角度时，船的速度矢量是由图标几何关系知道的。.如图所示，几辆相同的汽车沿着宽度相同的直线公路以相同的速度行驶，每辆车的宽度，头和头之间的间隔，人以最小的速度横穿马路需要多长时间？假设汽车不移动，人以车的速度向左移动，临界情况应对者以图中所示的虚线方向走，这是人安全横穿马路的最低速度而且，所以所需的时间.介绍：均匀变速直线运动的特点我们把具有一定加速度的运动称为均匀变速运动，根据均匀变速直线运动的定义，可以看出其加速度不随时间变化，即加速度的大小和方向。用图像描述，均匀变速直线运动的图像是平行于轴的直线，均匀变速直线运动的图像是倾斜直线，图像的斜率是加速度。I .匀速直线运动的规律速度与时间的关系(1)导出速度公式：由加速度定义。(2)图像图像直观地反映了速度随时间的变化。根据图像，您可以如下确定初始速度的大小，即图像的纵轴截距。判断是加速运动还是减速运动。图中甲是加速度，乙是减速。计算加速度是图形线的斜率决定达到某一瞬间的速度或特定速度所需的时间。平均速度公式(1)平均速度的正则表达式：这个表达式是以变速运动移动的对象通过的位移与通过这个位移花费的时间的比率是这个区间中对象的平均速度，这个公式适用于以任何形式移动。(2)均匀变速运动的平均速度公式：平均速度是秒和最后速度的算术平均值。注意：常识以物体以恒定速度直线运动为条件。位移与时间的关系(1)均匀直线运动的位移，位移的大小可以用图像的“面积”大小来表示，如图所示。(2)均匀变速直线运动的位移根据平均速度的含义，可以提到任何变速运动物体的位移，这种风格是普遍的，即在任何情况下都成立的。均匀变速直线运动中的平均速度，因此是均匀变速直线运动的位移推导位移公式公式替换法因为位移，而从这三者中除去，得到位移公式如图所示，物体以恒定速度直线移动的图像，时间内的位移可以用面积值表示。位移大小等于梯形面积。也就是说速度和位移的关系因为，另一个，以前风格的替代，可以得到：换句话说：这是速度和位移的关系。常见故障排除方法(1)决定什么运动过程作为研究对象，判断物体运动的特性(均匀加速或均匀减速运动)(2)对于均匀减速运动，如果将初始速度方向设置为正方向，则加速度为负，写入已知的角度量。(3)替换公式进行计算，对计算结果进行必要的讨论例句6、如图所示，以一定速度行驶的车很快通过了十字路口，绿灯变为2 s，这时汽车离停线18米。分开。这辆车加速时的最大速度大小是，减速时的最大加速度大小是。该段允许的最大速度为A.立即进行均匀加速运动，在绿灯熄灭之前汽车就能通过停止线B.如果立即进行匀速加速运动，在绿灯关闭之前必须通过停车线车超速C.如果立即进行匀速减速运动，在绿灯关闭之前，汽车不能通过停止线D.在停船上减速会使汽车停在停船上回答 AC掌握均匀变速直线运动的公式是处理问题的关键，汽车运动的问题必须注意解决的问题是否符合实际情况。如果立即进行匀速直线运动，t1=2s内的位移=20m18m，此时汽车的速度为12m/s12.5m/s，汽车没有超速，a项是正确的。如果立即进行减速运动，如果速度降至0，则需要时间s，该过程通过6.4米的位移，c项正确，d项无效。(例7)，三个物体同时直线运动。它们的运动情况如图所示，在20s时间内，它们的平均速度关系为()A.bC.D.在图中所示的图像中，每个点的切线斜率表示物体的速度。a物体开始时降低速度的变速运动，速度减为零，速度反过来的变速运动。在20s内，从原点开始的距离较大，然后反向移回原点。物体以固定的速度直线运动。物体速度持续增加的变速运动。在20s内，三个物体的位移，但在20s内，两个物体都是单向直线运动。劳政与位移大小相同。也就是说，物体比起点最远的距离大，并且向后移动，所以其诺氏大小大，是三个物体中最大的，因为它们移动的时间相同，所以大平均移动速度大，概括来说，b选项是正确的。回答 b能力高级：对位置、位移、速度和加速度的理解是我们今后研究其他物理知识的基础。这里的关键词是变化，变化量，变化率。物理学家研究的大部分问题都是动态的，可以随时间、空间位置、温度而变化，但所有变化都可以用数学表示或图像来解释。如果把我们研究的物理过程简化为一个函数变化量：指示此函数随参数更改而变化的程度。广义上，我们用来表示这个物理量在某种条件变化时的变化量更改率：我们创造了新的物理量变化率，作为变量和自变量变化量的比率。用数学方法写的话。当你观察函数关系时，你会发现变化率就是这个函数的斜率。如果这个函数不是一次取另一个值，也可以得到另一个变化率。所以我们向零无限接近(在无穷大0的情况下很小，但是大于0，任意非常小的正数中，任何一个都小于这个正数)。)时的变化率。这样，在将时间用作参数(最常见的参数)时，就知道速度是位置矢量的变化率。加速度是速度矢量的变化率。由于变化率的特性，我们一般研究瞬时速度、平均速度、瞬时加速度。相反，如图像所示，变化率函数“下”的区域是变化量。加速度时间图像的区域表示速度的变化量，速度时间图像的区域表示位置的变化量位移。注意：变化率本身也可以是函数哦想法：在中学我们学了什么物理量是变化量，什么物理量是变化率？研究变化量和变化率的最好工具就是微积分。我们现在的手段是微积分之父：微元法图像法怎么办？你不相信吗？想法：函数的变化率是最简单的原点通过二次函数：那么这个函数是神马函数？查找此函数的变化量(回答)(教师版本)等分成无限制的部分：是总之，我们必须始终保持清醒的精神，我们学习运动学，并不是为了学习运动学本身，这种思考和分析的方法将使数学和物理上以及将来的知识一般化。另外，不要忘记总是考虑运动的相对性