最新物理一輪_第一章_第一單元 第2課時(shí)

1、第一單元第一單元 直線運(yùn)動(dòng)的基本概念與規(guī)律直線運(yùn)動(dòng)的基本概念與規(guī)律第第2課時(shí)課時(shí) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 必修1 第一章運(yùn)動(dòng)的描述探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧考點(diǎn)一勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律1定義：物體在一直線上運(yùn)動(dòng)，如果在相等時(shí)間內(nèi)_，這種運(yùn)動(dòng)叫勻變速直線運(yùn)動(dòng)2特點(diǎn)：a_.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式(1)速度公式：vt_.(2)平均速度關(guān)系式： _答案：1速度變化相等 2恒量 3(1)v0at(2)(3)位移公式：s_.(4)速度位移關(guān)系式： _答案： (4)2as要點(diǎn)深化要點(diǎn)深化1關(guān)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)公式的兩點(diǎn)說明勻變速直線運(yùn)動(dòng)的四個(gè)公式，vtv0at； (1

2、)同一直線上的矢量要么方向相同，要么方向相反，對(duì)做直線運(yùn)動(dòng)的物體來說，在規(guī)定某個(gè)方向?yàn)檎较蛑?，就可以用帶有正?fù)號(hào)的數(shù)值來表示矢量，上述公式中的矢量運(yùn)算也就變成了標(biāo)量運(yùn)算v0、a、s三個(gè)物理量本身帶有正負(fù)號(hào)，正號(hào)表示該物理量的方向與規(guī)定的正方向相同，負(fù)號(hào)表示該物理量的方向與規(guī)定的正方向相反，而并不表示大小一般情況下，總是規(guī)定初速度方向?yàn)檎?，?dāng)v0與a的方向相同時(shí)，為加速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)v0與a的方向相反時(shí)，為減速直線運(yùn)動(dòng)(2)只要知道任意兩個(gè)公式，其他兩個(gè)公式便可以推導(dǎo)出來(讀者不妨推導(dǎo)一下)，所以4個(gè)公式只有兩個(gè)是獨(dú)立的當(dāng)一個(gè)物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，描述或反映這一段運(yùn)動(dòng)規(guī)律的公式中一共涉及v0

3、、vt、a、t、s 5個(gè)物理量，而每個(gè)獨(dú)立方程中需要已知三個(gè)物理量才能求出一個(gè)物理量，故利用兩個(gè)獨(dú)立方程便能求出剩余的兩個(gè)未知數(shù)當(dāng)然，對(duì)兩個(gè)追及物體，已知兩個(gè)物理量，再根據(jù)雙方的關(guān)系，也可以求出其他的物理量2追及相遇問題解題指導(dǎo)：解題關(guān)鍵條件追及物體與被追及物體速度相等(1)類型及追及的條件初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體追趕同向勻速(或勻減速)直線運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)，追上之前兩者距離最大的條件為：追及者的速度等于被追及者的速度勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體追趕同向勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)，追上之前兩者距離最小的條件為：追及者的速度等于被追及者的速度勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體追趕同向勻速(或勻加速)直線運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)，恰好

4、追上(或恰好追不上)的臨界條件為：即追尾時(shí)，追及者速度等于被追及者速度(2)解題步驟：根據(jù)題意畫出運(yùn)動(dòng)草圖；根據(jù)追及條件和速度公式求得勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間兩物體在相遇時(shí)處于同一位置，它們的位移與開始運(yùn)動(dòng)時(shí)兩物體之間的距離有確定關(guān)系，它們的時(shí)間也有確定關(guān)系，這兩個(gè)關(guān)系滲透至位移公式可列出方程式，求解位移基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧考點(diǎn)二勻變速直線運(yùn)動(dòng)的重要推論及特殊規(guī)律1勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的三個(gè)推論(1)任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔T內(nèi)，位移之差是一恒量，即sssssNsN1_.(2)在一段時(shí)間的中間時(shí)刻瞬時(shí)速度 等于該物體在這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，若這段時(shí)間內(nèi)的初速度為v0、末速度為vt，即 _.(3

5、)作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在某段位移中點(diǎn)位置的瞬時(shí)速度 跟這段位移內(nèi)的初速度v0、末速度vt的關(guān)系為：_.答案：1(1)aT22初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特殊規(guī)律(設(shè)T為等分時(shí)間間隔)(1)1T末、2T末、3T末瞬時(shí)速度的比為v1v2v3vn_；(2)1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)位移之比為：s1s2s3sn_；(3)第1個(gè)T內(nèi)、第2個(gè)T內(nèi)、第3個(gè)T內(nèi)位移之比為：ssssN_；(4)從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用的時(shí)間之比為：t1 t2 t3 tn_.答案：2(1)123n (2)122232n2 (3)1 3 5 (2n1)要點(diǎn)深化要點(diǎn)深化1勻變速直線運(yùn)動(dòng)中任意兩個(gè)連續(xù)相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差不

6、變的推廣任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔T內(nèi)，位移之差是一恒量，即sssssNsN1aT2；若把位移差改為ss、ss，也是一恒量，等于2aT2；這個(gè)系數(shù)2可看作是表示兩段位移中的“下標(biāo)之差”(如vt中的t 即為下標(biāo))由此可得：ssss3aT2；ss4aT2.依此類推，不勝枚舉2基本公式加上這么多推論公式，應(yīng)該如何選擇一種方法是不管推論只選基本公式，把已知量代入基本公式求解；再一種方法是分析已知量、相關(guān)量與待求量，看這些量共存于哪一個(gè)公式中，這個(gè)公式就是要選取的最合適的公式前種方法需要列出方程條數(shù)多，求解麻煩；后種方法選公式需要花點(diǎn)工夫，但列方程的條數(shù)少，求解比較簡便3運(yùn)動(dòng)學(xué)幾種特殊解題方法(1)逆向

7、思維法即逆著原來的運(yùn)動(dòng)過程考慮，例如，對(duì)于勻減速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)末速度為零時(shí)，可轉(zhuǎn)化成為一個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體豎直上拋，逆著拋出方向，就變成從最高點(diǎn)向下的自由落體運(yùn)動(dòng)等等，利用這種方法，有時(shí)可使列式簡潔，解題方便(2)圖象法如用作v t圖可以求出某段時(shí)間的位移大小，可以比較 和 大小，快速判斷相同位移不同運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間，科學(xué)解答追及問題等等(3)極值法用二次函數(shù)配方程求極值，這在追及問題中應(yīng)用較多題型一理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度規(guī)律是指速度隨時(shí)間變化的規(guī)律和位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，其基本公式為vv0at和sv0t at2.12 一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的

8、是 ()A每經(jīng)過相等的時(shí)間，物體的速度變化相同B每經(jīng)過相等的位移，物體的速度變化相同C物體的速度隨時(shí)間均勻變化D物體的加速度隨時(shí)間均勻變化解析：物體的速度變化量vat，物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度不變，所以每經(jīng)過相等的時(shí)間，物體的速度變化相同，A項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)過相等的位移所用的時(shí)間必不相同，故速度變化不同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；v是t的一次函數(shù)，所以勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間均勻變化，C項(xiàng)正確答案：AC點(diǎn)評(píng)：掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度變化特征是準(zhǔn)確理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的主要途徑之一題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練1一滑板車以6 m/s的初速度進(jìn)入水平路面滑行，滑板車沿水平路面減速滑行的加速度大小

9、為1 m/s2，則在4 s內(nèi)和8 s內(nèi)滑行位移分別為()A8 m,16 mB16 m,16 mC16 m,18 m D32 m,80 m解析：設(shè)滑板車滑行時(shí)間為t，則由vtv0at，即06(1)t，得t6 s，故在前4 s內(nèi)車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在前8 s內(nèi)勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)間只有6 s.在4 s內(nèi)滑行位移s1v0t1 64 m (1)42 m16 m在8 s內(nèi)滑行位移s2v0t at266 m (1)62 m18 m答案：C121212題型二用逆向思維法解勻減速直線運(yùn)動(dòng)的問題逆向思維法，即把物理問題倒過來看，使處理變得簡捷；再次采用導(dǎo)出公式法，使結(jié)果立即呈現(xiàn)不過要注意順序?qū)c(diǎn)，不得顛倒 一物體以

10、一定的初速度從一光滑斜面的底端a點(diǎn)上滑，最高可滑至b點(diǎn)，c是ab的中點(diǎn)，如圖所示，已知物體從a至c的時(shí)間為t0，問它從c經(jīng)b再回到c的時(shí)間是多少？解析：可將物體的運(yùn)動(dòng)視為從b開始下滑的勻加速運(yùn)動(dòng)，已知通過第二段相等位移的時(shí)間為t0，則可求得通過第一段相等位移的時(shí)間tbc，由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可得所求的時(shí)間t2tbc.根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)通過連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比的公式得：tbct01( 1)解得：tbc( 1)t0所以：t2 tcb2( 1)t0答案：2( 1)t0題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練2一物體以某一初速度在粗糙的平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，最后靜止下來若物體在最初5 s內(nèi)通過的位移與最后5 s

11、內(nèi)通過的位移之比為11 5，求此物體一共運(yùn)動(dòng)了多長時(shí)間解析：由題意可知運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于5 s，但是比10 s大、小還是相等，無法確定下圖是按運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于10 s畫出的示意圖設(shè)總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，用逆向思維考慮，即把物體看成從D向A做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有sCD sAB at2 a(tt1)2 又sABsCD115 聯(lián)立解得：t8 s.答案：8 s點(diǎn)評(píng)：本題答案比二個(gè)5 s之和少，說明這二個(gè)5 s是交叉的12121223at題型三題型三勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合應(yīng)用追及、相遇問題(1)要使追及、相遇就必須同時(shí)滿足位移關(guān)系和運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系追及、相遇問題常常涉及臨界狀態(tài)：速度相等是物體恰能追上(相遇)或間距最大

12、、最小的臨界條件初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體追趕同向勻速(或勻減速)直線運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)，追上之前兩者距離最大的條件為：追及者的速度等于被追及者的速度勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體追趕同向勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)，追上之前兩者距離最小的條件為：追及者的速度等于被追及者的速度勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體追趕同向勻速(或勻加速)直線運(yùn)動(dòng)的物體時(shí)，恰好追上(或恰好追不上)的臨界條件為：追尾時(shí)，追及者速度等于被追及者速度當(dāng)追及者速度大于被追及者速度，能追上，反之追不上(2)解題步驟：根據(jù)題意畫出運(yùn)動(dòng)草圖；根據(jù)追及條件和速度公式求得勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間兩物體在相遇時(shí)處于同一位置，它們的位移與開始運(yùn)動(dòng)時(shí)兩物體之間的距離有

13、確定關(guān)系，它們的時(shí)間也有確定關(guān)系，這兩個(gè)關(guān)系滲透至位移公式可列出方程式，求解位移 兩輛汽車A、B在平直公路上向右行駛，在兩車相距L79.6m時(shí)，A車以初速度vA2 m/s開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，而此時(shí)B卻以初速度vB4 m/s開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，它們的加速度大小均為a0.2 m/s2.若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，那么經(jīng)多長時(shí)間A車恰好追上B車？解析：從圖示位置起，設(shè)前車B經(jīng)時(shí)間t0速度減為零，且設(shè)相應(yīng)于A、B兩車在這段時(shí)間內(nèi)通過的位移分別為sA和sB.根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：因此，在車A追上車B之前，車B已停止運(yùn)動(dòng)，其中sB即為車B的實(shí)際位移可設(shè)車A經(jīng)時(shí)間t恰好追上車B，那么相應(yīng)于車A的實(shí)際位移為

14、sA LsB代入數(shù)據(jù)整理得到：t220t11960 解得：t26 s答案：26 s1220t12sAvAt0 a 220m 0.2202 m80 msBvBt0 a 420m 0.2202 m40 m1220t20t1212點(diǎn)評(píng)：本題屬于勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體追趕同向勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體的題型因車B是做勻減速運(yùn)動(dòng)的，其末速度將為零即在車B停止運(yùn)動(dòng)時(shí)車A尚未追上，要停下來并等待車A追上這個(gè)隱含條件若沒有進(jìn)行挖掘，則可能會(huì)出現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤解法：設(shè)經(jīng)時(shí)間t s，車A恰好追上車B，相應(yīng)于A、B兩車的位移分別為SA、SB，依題意顯然有：SALSB即SA79.6SB 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式，對(duì)A車：由可得

15、：0.2t22t79.60解得(舍去負(fù)值根)：t25.6 s故解答追及問題時(shí)，加強(qiáng)物體運(yùn)動(dòng)過程的分析，挖掘隱含條件，不能按常規(guī)簡單解答 題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練3一輛值勤的警車停在公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10 m/s的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時(shí)，決定前去追趕，經(jīng)過5.5 s后警車發(fā)動(dòng)起來，并以2.5 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，但警車的行駛速度必須控制在90 km/h以內(nèi)問警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是多少？解析：當(dāng)兩車速度相等時(shí)它們的距離最大，設(shè)警車發(fā)動(dòng)后經(jīng)過t1時(shí)間兩車的速度相等則：由此得到：s貨v1(t0t1)95 m s警 20 m所以兩車間的最大距離：ss貨s警75 m答案：75 m.警示參考系的選擇不明確造成列式錯(cuò)誤 航空母艦以一定的速度航行，以保證飛機(jī)能安全起飛，某航空母艦上的戰(zhàn)斗機(jī)起飛時(shí)的最大加速度是a5.0 m/s2，速度須達(dá)v50 m/s才能起飛，該航空母艦甲板長L160 m，為了使飛機(jī)能安全起飛，航空母艦應(yīng)以多大的速度v0向什么方向航行？錯(cuò)解：根據(jù)2tv20v分析糾錯(cuò)：分析糾錯(cuò)：上述錯(cuò)解的原因是沒有明確指出參考系，速度、位移不是在同一參考系中得到的量若以地面為參考系，則飛機(jī)的初速度為 ，末