高三物理一輪復(fù)習(xí)全套教學(xué)案直線運動學(xué)生版_第1頁
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文檔簡介

1、第一章 直線運動新課標要求1內(nèi)容標準 (1)通過史實,初步了解近代實驗科學(xué)產(chǎn)生的背景,認識實驗對物理學(xué)發(fā)展的推動作用 例1 了解亞里士多德關(guān)于力與運動的主要觀點和研究方法 例2 了解伽利略的實驗研究工作,認識伽利略有關(guān)實驗的科學(xué)思想和方法(2)通過對質(zhì)點的認識,了解物理學(xué)研究中物理模型的特點,體會物理模型在探索自然規(guī)律中的作用 例3認識在哪些情況下,可以把物體看成質(zhì)點 (3)經(jīng)歷勻變速直線運動的實驗研究過程,理解位移、速度和加速度,了解勻變速直線運動的規(guī)律,體會實驗在發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律中的作用 例4 用打點計時器、頻閃照相或其他實驗方法研究勻變速直線運動 例5 通過史實,了解伽利略研究自由落體運動所

2、用的實驗和推理方法 (4)能用公式和圖像描述勻變速直線運動,體會數(shù)學(xué)在研究物理問題中的重要性 2活動建議 (1)通過實驗研究質(zhì)量相同、大小不同的物體在空氣中下落的情況,從中了解空氣對落體運動的影響 (2)通過查找資料等方式,了解并討論伽利略對物體運動的研究在科學(xué)發(fā)展和人類進步上的重大意義第一單元 運動的描述考點解讀典型例題知識要點一、質(zhì)點1質(zhì)點:用來代替物體的有質(zhì)量的點 2說明:(1)質(zhì)點是一個理想化模型,實際上并不存在(2) 物體可以簡化成質(zhì)點的情況:物體各部分的運動情況都相同時(如平動)物體的大小和形狀對所研究問題的影響可以忽略不計的情況下(如研究地球的公轉(zhuǎn))物體有轉(zhuǎn)動,但轉(zhuǎn)動對所研究的問

3、題影響很小時(如研究小球從斜面上滾下的運動)即使是同一個物體,能否被簡化為質(zhì)點,也得依據(jù)問題的具體情況決定(例,針對練習(xí))二、參考系和坐標系1參考系:在描述一個物體的運動時,用來作為標準的另外的物體說明:(1)同一個物體,如果以不同的物體為參考系,觀察結(jié)果可能不同(2)參考系的選取是任意的,原則是以使研究物體的運動情況簡單為原則;一般情況下如無說明,則以地面或相對地面靜止的物體為參考系 2坐標系:為定量研究質(zhì)點的位置及變化,在參考系上建立坐標系,如質(zhì)點沿直線運動,以該直線為x軸;研究平面上的運動(如平拋運動)可建立直角坐標系(例2,針對練習(xí)2)三、時刻和時間1時刻:指的是某一瞬間,在時間軸上用

4、個確定的點表示如“3s末”;和“4s初”2時間:是兩個時刻間的一段間隔,在時間軸上用一段線段表示圖1-1-1 四、位置、位移和路程1位置:質(zhì)點所在空間對應(yīng)的點建立坐標系后用坐標來描述2位移:描述質(zhì)點位置改變的物理量,是矢量,方向由初位置指向末位置,大小是從初位置到末位置的線段的長度3路程:物體運動軌跡的長度,是標量說明:只有物體做單方向直線運動時,位移的大小才等于路程(例3、4,針對練習(xí)3)五、速度與速率1 速度:位移與發(fā)生這個位移所用時間的比值(v=),是矢量,方向與x的方向相同2瞬時速度與瞬時速率:瞬時速度指物體在某一時刻(或某一位置)的速度,方向沿軌跡的切線方向,其大小叫瞬時速率,前者是

5、矢量,后者是標量3平均速度與平均速率:在變速直線運動中,物體在某段時間的位移跟發(fā)生這段位移所用時間的比值叫平均速度(v=),是矢量,方向與位移方向相同;而物體在某段時間內(nèi)運動的路程與所用時間的比值叫平均速率,是標量說明:速度都是矢量,速率都是標量;速度描述物體運動的快慢及方向,而速率只能描述物體運動的快慢;瞬時速率就是瞬時速度的大小,但平均速率不一定等于平均速度的大小,只有在單方向直線運動中,平均速率才等于平均速度的大小,即位移大小等于路程時才相等(例5、6,針對練習(xí)4、5)六、加速度1物理意義:描述速度改變快慢及方向的物理量,是矢量2定義:速度的改變量跟發(fā)生這一改變所用時間的比值3公式:a=

6、 = 4大小:等于單位時間內(nèi)速度的改變量5方向:與速度改變量的方向相同6理解:要注意區(qū)別速度(v)、速度的改變(v)、速度的變化率()加速度的大小即,而加速度的方向即v的方向(例7,針對練習(xí)6)疑難探究七速度、速度變化量及加速度有哪些區(qū)別?速度等于位移跟時間的比值它是位移對時間的變化率,描述物體運動的快慢和運動方向也可以說是描述物體位置變化的快慢和位置變化的方向速度的變化量是描述速度改變多少的,它等于物體的末速度和初速度的矢量差它表示速度變化的大小和變化的方向,在勻加速直線運動中,速度變化的方向與初速度的方向相同;在勻減速直線運動中,速度的變化的方向與速度的方向相反速度的變化與速度大小無必然聯(lián)

7、系加速度是速度的變化與發(fā)生這一變化所用時間的比值也就是速度對時間的變化率,在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化它描述的是速度變化的快慢和變化的方向加速度的大小由速度變化的大小和發(fā)生這一變化所用時間的多少共同決定,與速度本身的大小以及速度變化的大小無必然聯(lián)系(例8,針對練習(xí)7)【例1】在下列各運動的物體中,可視為質(zhì)點的有()A做高低杠表演的體操運動員B沿斜槽下滑的小鋼球,研究它沿斜槽下滑的速度C人造衛(wèi)星,研究它繞地球的轉(zhuǎn)動D水平面上的木箱,研究它在水平力作用下是先滑動還是先滾動【例2】甲、乙、丙三人各乘一個熱氣球,甲看到樓房勻速上升,乙看到甲勻速上升,甲看到丙勻速上升,丙看到乙勻速下降,那么,從地面

8、上看,甲、乙、丙的運動情況是 ( ) A甲、乙勻速下降,v乙>v甲,丙停在空中 B甲、乙勻速下降,v乙>v甲,丙勻速上升 C甲、乙勻速下降,v乙>v甲,丙勻速下降,且v丙>v甲 D以上說法均不正確【例3】一質(zhì)點在x軸上運動,各個時刻的位置坐標如下表(質(zhì)點在每一秒內(nèi)都做單向直線運動),此質(zhì)點開始運動后t/s012345x/m054-1-71(1)前幾秒內(nèi)位移最大?( )A1 s B2 sC3 s D4 s E5 s(2)第幾秒內(nèi)的位移最大?( )A1 s B2 sC3 s D4 s E5 s【例4】某同學(xué)從學(xué)校的門口A處開始散步,先向南走了50m到達B處,再向東走了100

9、m到達C處,最后又向北走了150m到達D處,則:(1)此人散步的總路程和位移各是多少?(2)要比較確切地表示這人散步過程中的各個位置,應(yīng)采用什么數(shù)學(xué)手段較妥,分別應(yīng)如何表示?(3)要比較確切地表示此人散步的位置變化,應(yīng)用位移還是路程?【例5】(2001年全國高考題) 某測量員是這樣利用回聲測距離的:他站在兩平行峭壁間某一位置鳴槍,經(jīng)過1.00 s第一次聽到回聲,又經(jīng)過0.50 s再次聽到回聲已知聲速為340 m/s,則兩峭壁間的距離為_【例6】(2002年春季上海高考題)火車第四次提速后,出現(xiàn)了“星級列車”,從其中的T14次列車時刻表可知,列車在蚌埠到濟南區(qū)間段運行過程中的平均速率為_km/h

10、T14次列車時刻表??空镜竭_時刻開車時刻里程(km)上海18000蚌埠22262234484濟南03130321966北京08001463【例7】計算物體在下列時間段內(nèi)的加速度(1)一輛汽車從車站出發(fā)做勻加速直線運動,經(jīng)10 s速度達到108 km/h(2)以40 m/s的速度運動的汽車,從某時刻起開始剎車,經(jīng)8 s停下(3)沿光滑水平地面以10 m/s運動的小球,撞墻后以原速度的大小反彈,與墻壁接觸時間為0.2 s【例8】下列關(guān)于速度和加速度的描述,正確的是( )A加速度增大,速度一定增大B速度改變量越大,加速度越大C物體有加速度,速度就一定增大D速度很大的物體,其加速度可以很小_典型例題答

11、案_【例】解析:A中要欣賞的是運動員力與美的表演,或者是研究運動員的各種花樣動作,若視為質(zhì)點了,又欣賞什么、研究什么?小鋼球下滑的速度與球的大小無關(guān),可視作質(zhì)點研究人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動時,由于衛(wèi)星的大小比起衛(wèi)星到地球的距離小得多,所以衛(wèi)星的形狀、大小可以不考慮,可視為質(zhì)點木箱在水平力作用下是否滾動,與力在木箱上的作用點的位置有關(guān),或者說與木箱的大小和形狀有關(guān),故此時不能把木箱看作質(zhì)點答案:BC說明:物體能否被抽象為質(zhì)點模型,關(guān)鍵是看物體的形狀和大小在所研究的問題中所起的作用,是不是達到了可以忽略的程度通過質(zhì)點模型的建立要注意學(xué)習(xí)和體會理想化方法的應(yīng)用,這是物理學(xué)研究中經(jīng)常采用的一種方法【例2】解

12、析:樓房和地面相當于同一參考系,甲是勻速下降,乙看到甲勻速上升,說明乙勻速下降,且乙的速度v乙大于甲的速度v甲甲看到丙勻速上升,有三種可能:(1)丙靜止;(2)丙勻速上升;(3)丙勻速下降,且它們的速度v丙<v甲,丙看到乙勻速下降,也有三種可能性:(1)丙靜止;(2)丙勻速上升;(3)丙勻速下降,且速度關(guān)系為v丙<v乙【答案】AB說明:題干中描述的運動,選擇的參照物不同,而A、B、C中描述的運動都是相對于地面的【例3】解析:在x坐標軸上找出t=0s;1s;2s;3s;4s;5s各時刻對應(yīng)的位置,作出前1s;2s;3s;4s;5s內(nèi)的位移,可見前4s內(nèi)的位移最大,(1)中D正確;再作

13、出第1s;2s;3s;4s;5s內(nèi)的位移,可見第5s內(nèi)的位移最大,(2)中E正確說明:要注意(1)(2)中指的時間間隔不同,(1)中前2s指的間間隔為2s,而(2)中第2s指的間間隔為1s【例4】解析:(1)此人的總路程為x/=(50+100+150)m=300m.(畫圖如圖所示,其位移為:x=且tan=1 =450即位移方向東偏北450圖1-1-(2)應(yīng)用直角坐標中的坐標表示,以A為坐標原點,向東為x正向,向北為y軸正向B點為(O50),C(100,-0),D(100,100)(3)應(yīng)用位移準確表示人的位置變化說明:位移是描述物體位置變化的物理量,求位移時不但求大小,還要求方向【例5】解析:

14、測量員第一次聽到的聲音是聲波遇到較近的峭壁反射回的,則測量員到這一峭壁的距離為x1=vt1=×340×1.00 m = 170 m;第二次聽到的聲音是聲波在另一個峭壁反射回的,所以測量員與另一峭壁的距離應(yīng)為x2 =v(t1+t2) =×340×(1.00+0.50) m = 255 m,因此兩峭壁間的距離為x = x1+x2 = 170 m+255 m = 425 m說明:這是一個聯(lián)系實際的問題,解決此題的關(guān)鍵在于要搞清楚兩次聽到的聲音是怎樣造成的,建立起時間與路程(或位移)的關(guān)系【例6】解析:運動路程x = 966 km484 km = 482 km,

15、運行時間t = 4.65 h,則平均速率km/h = 103.66 km/h說明:(1)本題是以實際生活為背景編制的,涉及到的物理知識、方法都較為簡單,但要能看懂實際的列車時刻表,會從時刻表中提取出所需的路程和時間,這也是解答此問題的關(guān)鍵解答時要注意物理量的單位,這是容易出錯的地方(2)題中所求平均速率在生活中常說成平均速度,但要明確教材說的平均速度是矢量,是位移跟所用時間的比值,而生活中所說的平均速度(平均速率)是標量,是路程跟所用時間的比值【例7】解析:由題中已知條件,統(tǒng)一單位,規(guī)定正方向后,根據(jù)加速度定義式,即可算出加速度取速度的方向作為正方向(1)對汽車,v0 = 0,v = 108

16、km/h = 30 m/s,t = 10 sa1 = = 3 m/s2 (2)對剎車后的汽車,v0 = 40 m/s,v= 0,t = 8 sa2 = = 5 m/s2 式中的“-”號,表示汽車的速度在減小,即剎車后汽車的速度平均每秒減小5 m/s(3)對小球,v0 = 10 m/s,v =10 m/s,t = 0.2 sa3 = = 100 m/s2 式中的“-”號,表示小球的加速度方向與原速度方向相反說明:速度和加速度都是矢量,計算時要注意方向性對于一條直線上的矢量運算,最容易忽略的就是方向問題處理一條直線上的矢量加減時,選定正方向后,可用“+”、“-”表示矢量的方向,與正方向相同的,為“

17、+”,與正方向相反的,為“-”通過本題,注意領(lǐng)會:物體運動速度大、速度變化量大,其加速度不一定大【例8】解析:加速度增大,說明速度變化的越來越快,若物體做減速運動,則速度減小得越來越快,故不能根據(jù)加速度增大來斷定速度一定增大,A錯加速度除了跟速度改變量有關(guān)外,還與改變這一速度所用的時間有關(guān),時間長,加速度也不一定大,故B錯物體有加速度,說明物體的速度有變化,存在一定的變化快慢程度,但不能表明速度是增大的,判斷速度是否增大,要看速度方向與加速度方向的關(guān)系,故C錯空中做勻速高速飛行的飛機,速度可以很大,但加速度卻可以很小,甚至為零,故D是正確的答案:D說明:理解加速度的物理意義描述物體速度變化快慢

18、的物理量,這就既包含了速度變化,又包含了時間的因素,不能單純地把加速度與速度放在一起討論兩者關(guān)系,兩者是沒有直接聯(lián)系的_針對練習(xí)_1下列情況中的物體,可以看成質(zhì)點的是()A地球,在研究它繞太陽公轉(zhuǎn)時B乒乓球,運動員在判斷它的旋轉(zhuǎn)方向而考慮選擇合適的擊球動作時C列車,在討論它在兩座城市間的運行時間時D短跑運動員,在終點裁判員判斷他沖線時2(2002年上海)太陽從東邊升起,西邊落下,是地球上的自然現(xiàn)象,但在某些條件下,在緯度較高地區(qū)上空飛行的飛機上,旅客可以看到太陽從西邊升起的奇妙現(xiàn)象.這些條件是( )A.時間必須是在清晨,飛機正在由東向西飛行,飛機的速度必須較大B.時間必須是在清晨,飛機正在由西

19、向東飛行,飛機的速度必須較大C.時間必須是在傍晚,飛機正在由東向西飛行,飛機的速度必須較大D.時間必須是在傍晚,飛機正在由西向東飛行,飛機的速度不能太大3一位電腦愛好者設(shè)計了一個“貓捉老鼠”的動畫游戲,如圖1-1-1所示,在一個邊長為a的大立方體木箱內(nèi)的一個頂角G上,老鼠從貓的爪間逃出,選擇了一條最短的路線奔向洞口A,則老鼠選擇最短路線的長度為_,從G到A的位移為_圖1-1-14某同學(xué)在百米賽跑中,以6m/s的速度從起跑線沖出,經(jīng)50m處的速度為8.2m/s,在他跑完全程所用時間的中間時刻t=6.25s時速度為8.3m/s,最后以8.4m/s的速度沖過終點,則該同學(xué)的百米平均速度大小為_m/s

20、.5如圖1-1-2所示質(zhì)點甲以8m/s的速度從0點沿ox軸正方向運動,質(zhì)點乙從點(0,60)處開始做勻速運動,要使甲、乙在開始運動后10s在x軸相遇乙的速度大小為_m/s,方向與x軸正方向間的夾角為_圖1-1-26一個物體做勻變速直線運動,某時刻速度的大小為4m/s,1s后速度的大小變?yōu)?0 m/s,在這1 s內(nèi)該物體的( )A速度變化的大小可能小于4 m/sB速度變化的大小可能大于10 m/sC加速度的大小可能小于4 m/s2D加速度的大小可能大于10 m/s27下列所描述的運動中,可能的是( )A速度變化很大,加速度很小B速度變化方向為正,加速度方向為負C速度變化越來越快,加速度越來越小D

21、速度越來越大,加速度越來越小_ 單元達標_1下列情形中的物體可以看作質(zhì)點的是()A跳水冠軍郭晶晶在跳水比賽中B一枚硬幣用力上拋,猜測它落地時正面朝上還是反面朝上C奧運會冠軍邢慧娜在萬米長跑中D花樣滑冰運動員在比賽中2某人沿半徑為50m的圓做圓周運動,已知他運動半個圓周用的時間是100s,則它在這段時間內(nèi)的平均速度和平均速率分別是 ( )A1m/s,1m/s Bl.6m/s,1.6m/sClm/s,l.6m/s D1.6m/s,1m/s3一個做直線運動的物體,某時刻的速度是10m/s,那么這個物體 ( )A在這一時刻之前0.ls內(nèi)的位移一定是lmB從這一時刻起ls內(nèi)的位移一定是lOmC從這一時刻

22、起lOs內(nèi)的位移可能是5OmD如從這一時刻起開始勻速運動,那么它繼續(xù)通過100m路程所需的時間一定是100s4一質(zhì)點在x軸上運動,初速度vo>0,加速度a>0,當a的數(shù)值開始減小,則該質(zhì)點( )A速度開始減小,直到加速度等于零為止B位移開始增加,直到加速度等于零為止C速度繼續(xù)增大,直到加速度等于零為止D速度增大,加速度的方向和速度的方向相反5甲、乙、丙各乘一輛飛艇,甲看到樓房勻速上升,乙看到甲艇勻速上升,丙看到乙艇勻速下降,甲看到丙艇勻速上升,則甲、乙、丙三艇相對于地球的運動情況可能是( )A甲和乙勻速下降,且v乙>v甲,丙靜止B甲和乙勻速下降,且v乙<v甲,丙勻速上升

23、C甲和乙勻速下降,且v乙>v甲,丙勻速下降D以上三種情況都不可能6物體沿直線由A運動到B,且知在A與B點的瞬時速度和AB間的平均速度均為lOkm/h,A與B間的距離是2Okm,由此,某同學(xué)得出如下結(jié)論,其中正確的是 ( )A在A點、B點和AB間,物體運動的快慢程度是相同的B物體在經(jīng)過A點和B點時,每小時的位移是10KmC因為此物體由A到B需要2h,故物體一定做的是勻速運動D物體不一定是做勻速運動7一個物體初速度為零,加速度為l0m/s2,則( )A每秒內(nèi)速度的增加量相等,都為lOm/sB相鄰單位時間內(nèi)平均速度差相等,都為lOm/sC3秒初的速度與2秒末的速度差為1Om/sD每秒末的速度是

24、該秒初速度的l0倍8如圖2一1一1所示為描述一個小球從水平桌面上方一點自由下落,與桌面經(jīng)多次碰撞最后靜止在桌面上的運動過程,則圖線所示反映的是下列哪個物理量隨時間的變化過程( )圖A位移 B路程 C速度 D加速度9一物體沿正東方向以8m/s的速度勻速前進了8s,又以6m/s的速度向北勻速前進了6s,則這14s內(nèi)物體的平均速度是多少?10火車從甲站到乙站正常行駛的速度是60km/h有一次火車從甲站開出,由于遲到了5s,司機把速度提高到72km/h才剛好正點到達乙站,求甲、乙兩站的距離為多少?火車從甲站到乙站正常行駛的時間是多少?11風沙的移動會帶來很多災(zāi)難,而它與風速有很大的關(guān)系森林對風有減速作

25、用,具有防風固沙、防止水土流失、保持生態(tài)平衡等已知兩地間的風速差的平方與兩地間的距離的2/3次方成正比比例系數(shù)k,它是與森林有關(guān)的常量若風吹到林區(qū)時的速度是v1=30m/s,要求減弱到v2=5m/s比例系數(shù)k=25m/s2,則森林寬度d為多少?12一修路工在s=100m的隧道中,突然發(fā)現(xiàn)一列火車出現(xiàn)在離右道口200m處,修路工恰在無論向右還是向左跑均能安全脫離危險的位置問這位置離左出口的距離是多少?他奔跑的速度至少是火車速度的多少倍?第二單元 勻變速直線運動考點解讀典型例題1勻速直線運動:物體沿直線運動,如果在相等的時間內(nèi)通過的位移相等,這種運動就叫做勻速直線運動2勻變速直線運動:(1)概念:

26、物體做直線運動,且加速度大小、方向都不變,這種運動叫做勻變速直線運動(2)分類:分為勻加速直線運動和勻減速直線運動兩類加速度與速度方向相同時,物體做加速直線運動,加速度與速度方向相反時,物體做減速直線運動(例1)3一般的勻變速直線運動的規(guī)律:速度公式: 位移公式:x=v0t+at2 速度與位移的關(guān)系:v 2-v 02=2ax 平均速度計算式: (例2,針對練習(xí)1)4幾個推論:某段時間的中間時刻的速度某段位移的中間位置的速度兩相鄰的相等時間(T)內(nèi)的位移之差等于恒量。即x=aT2該公式可用于測定加速度,也可作為判斷初速度不為零的勻變速直線運動的重要條件。初速度為零的勻加速直線運動的特點:(從運動

27、開始時刻計時,且設(shè)t為時間單位)ts末、2ts末、3ts末、nts末瞬時速度之比為:v 1:v 2:v3:vn123nts內(nèi)、2ts內(nèi)、3ts內(nèi)、nts內(nèi)位移之比為:x1x2x3xn=122232n2在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移之比為:xxx:xN=1:3:5:(2n1)經(jīng)過連續(xù)相同位移所用時間之比為:ttttN=1:():():()(例3、4,針對練習(xí)2)5運用勻變速直線運動的規(guī)律來解題步驟:(1)根據(jù)題意,確定研究對象(2)明確物體作什么運動,并且畫出草圖(3)分析運動過程的特點,并選用反映其特點的公式(4)建立一維坐標系,確定正方向,列出方程求解(5)進行驗算和討論(例5,針對練習(xí)3)疑

28、難探究6應(yīng)用勻變速直線運動的公式解題時應(yīng)注意哪些問題?(1)首先必須對物體的運動性質(zhì)和運動過程進行分析和判斷,看物體的運動是否為或可視為勻變速直線運動(2)速度公式和位移公式都是矢量式,公式中涉及到的vo、v、a、x、t五個量中,除時間t外均為矢量,所以應(yīng)用時要特別注意方向,要通過規(guī)定正方向賦予各量正負號,將各量連同正負號代入公式計算通常選取初速度方向為正方向(3)公式x=vot+at2是位移公式,利用該公式求得是位移,不是路程對于往返型的勻變速直線運動,該公式對全程的各個時刻也都是適用的(4)分析物體的運動問題,要養(yǎng)成畫物體運動草圖的習(xí)慣,并在圖中標注出有關(guān)各量。這樣將加深對物體運動過程的理

29、解,有助于發(fā)現(xiàn)已知量和未知量之間的相互關(guān)系,迅速找到解題的突破口(5)如果一個物體的運動包含幾個階段,就要分段分析,弄清物體在每段上的運動情況及遵循的規(guī)律應(yīng)特別注意各段交接處的速度往往是解題的關(guān)鍵(6)末速度為零的勻減速直線運動可看成初速度為零、加速度相等的反向勻加速直線運動(例6、例7,針對練習(xí)4)7怎樣處理追及和相遇類問題?兩物體在同一直線上運動,往往涉及追及、相遇或避免碰撞等問題,此類問題的本質(zhì)的條件就是看兩物體能否同時到達空間的同一位置。求解的基本思路是:分別對兩物體研究;畫出運動過程示意圖;找出兩物體運動的時間關(guān)系、速度關(guān)系、位移關(guān)系;建立方程,求解結(jié)果,必要時進行討論。(1)追及問

30、題:追和被追的兩物體的速度相等(同向運動)是能否追上及兩者距離有極值的臨界條件,常見的有下列兩種情況:第一類速度大者減速(如勻減速直線運動)追速度小者(如勻速運動):當兩者速度相等時,若追者位移仍小于被追者位移,則永遠追不上,此時兩者間有最小距離。若兩者位移相等,且兩者速度相等時,則恰能追上,也是兩者避免碰撞的臨界條件。若兩者位移相等時,追者速度仍大于被追者的速度,則被追者還有一次追上追者的機會,其間速度相等時兩者間距離有一個較大值。第二類速度小者加速(如初速為零的勻加速直線運動)追速度大者(如勻速運動):當兩者速度相等時有最大距離。若兩者位移相等時,則追上(2)相遇問題:同向運動的兩物體追上

31、即相遇。相向運動的物體,當各自發(fā)生的位移大小之和等于開始時兩物體的距離時即相遇。(3)處理這類問題,也可以只用位移的關(guān)系列出x-t二次函數(shù)方程,利用判別式求x極值,或由有一組解、兩組解、無解,確定是否相遇、相撞、相遇次數(shù)。(例8、9,針對練習(xí)5、6)8運動的圖象問題物理規(guī)律的表達除了用公式外,有的規(guī)律還用圖像表達,優(yōu)點是能形象、直觀地反映物理量之間的函數(shù)關(guān)系,這也是物理中常用的一種方法。對圖像的要求可概括記為:“一軸二線三斜率四面積”。(1)x-t圖象:圖1-2-2所示為四個運動物體的位移圖象,試比較它們的運動情況.x1x圖1-2-2這四個物體的位移圖象都是直線,其位移又都隨時間增加,說明都向

32、著同方向(位移的正方向)作勻速直線運動,只是其速度的大小和起始情況不同.xa、b兩物體從t=0開始,由原點出發(fā)向正方向作勻速直線運動c物體在t=0時從位于原點前方x1處向正方向作勻速直線運動d物體在時間t1才開始向正方向作勻速直線運動.由圖中可知,任取相同時間t,它們的位移x大小不同:xcxBxaxd,所以它們的速度大小關(guān)系為vcvBvavd. (2)v-t圖:說出如圖1-2-5中的各物體的運動情況。是沿規(guī)定的正方向的勻加速直線運動;是沿規(guī)定的正方向的勻減速直線運動;是沿與規(guī)定的正方向的反方向的勻減速直線運動;是沿規(guī)定的正方向的反方向的勻加速直線運動。圖1-2-6圖1-2-7圖1-2-5v-t

33、圖象的傾斜程度反映了物體加速度的大小如圖1-2-6所示,加速度,即加速度a等于v-t圖象的斜率。由于勻變速直線運動的速度圖象是一條傾斜直線,所以速度圖象與橫軸的夾角恒定,即加速度是一個恒量(大小和方向都不改變)而非勻變速直線運動的速度圖象是一條曲線,所以圖象與橫軸的夾角在改變,即加速度不恒定如圖17所示,速度圖象與橫軸的夾角越來越小,表示加速度逐漸減小,即速度的變化率越來越慢這里要注意,圖1-2-7所表示的加速度雖逐漸減小,但速度卻越來越大,這也體現(xiàn)了加速度與速度的區(qū)別(例10、11,針對練習(xí)7、8)【例】某個向一個方向做直線運動的質(zhì)點在前2s內(nèi)通過的位移為4m,前4s內(nèi)的位移為8m,前8s內(nèi)

34、位移為16m,則該質(zhì)點的運動 ( )A一定是勻速直線運動B可能是勻速直線運動C若是勻速直線運動,它的速度為2m/sD若是勻速直線運動,它的速度為4m/s【例2】汽車以10m/s的速度行駛5min后突然剎車如剎車過程做勻變速運動,加速度大小為5m/s2,則剎車后3s內(nèi)汽車所走的距離是多少?圖1-2-1【例3】如圖1-1所示,三塊完全相同的木塊固定在地板上,一初速度為vo的子彈水平射穿第三塊木板后速度恰好為零,設(shè)木板對子彈的阻力不隨子彈的速度而變化,求子彈分別通過三塊木板的時間之比?!纠?】平直公路上有三根電線桿A、B、C間隔均為60 m,一輛汽車做勻變速直線運動,從A到B和從B到C所用時間分別為

35、4 s和6 s,試求汽車經(jīng)過A、B、C三根電線桿時的速度【例5】以54km/h的速度行駛的火車,因故需要在中途停車,如果停留的時間是1min,剎車引起的加速度大小是30cm/s2,啟動產(chǎn)生的加速度大小是50cm/s2,求火車因臨時停車所延誤的時間?【例6】(1999年全國高考題)一跳水運動員從離水面10m高的平臺上向上躍起,舉雙臂直體離開臺面,此時其重心位于從手到腳全長的中心,躍起后重心升高0.45m達到最高點落水時身體豎直,手先入水(在此過程中運動員水平方向的運動忽略不計)從離開跳臺到手觸水面,他可用于完成空中動作的時間是_s(計算時,可把運動員看作全部質(zhì)量集中在重心的質(zhì)點g取10m/s2,

36、結(jié)果保留二位數(shù)字)【例7】某人站在高樓的平臺邊緣處,以vo=20m/s的初速度豎直向上拋出一石子,求拋出后石子通過距拋出點l5m處所需的時間(不計空氣阻力g取l0m/s2)【例8】火車以速度v1勻速行駛,司機發(fā)現(xiàn)前方同軌道上相距x處有另一火車沿同方向以速度v2(對地,且v1v2)做勻速運動,司機立即以加速度a緊急剎車,要使兩車不相撞,a應(yīng)滿足什么條件?【例9】甲、乙兩質(zhì)點同時開始在彼此平行且靠近的兩水平軌道上同方向運動,甲在前,乙在后,相距x,甲初速度為零,加速度為a,做勻加速直線運動,乙以速度v0做勻速直線運動,關(guān)于兩質(zhì)點在相遇前的運動,某同學(xué)作如下分析:設(shè)兩質(zhì)點相遇前,它們之間的距離為Ds

37、,則Dx a t 2 x- v0 t,當t 時,兩質(zhì)點間距離Dx有最小值,也就是兩質(zhì)點速度相等時,兩質(zhì)點之間距離最近你覺得他的分析是否正確?如認為是正確的,請求出它們的最小距離;如認為是不正確的,請說明理由并作出正確分析【例10】如圖1-2-3所示位移圖象,分別表示三個物體同時、同地、相向出發(fā)沿同一直線做直線運動的規(guī)律試分析三個物體的運動情況并回答:(1)從0t0時刻三個物體發(fā)生的位移是否相同?經(jīng)過的路程是否相同?(2)在t1時刻三個物體誰離出發(fā)點最遠?x/mx0圖1-2-3【例11】一枚小火箭由地面豎直向上發(fā)射,55s后關(guān)閉發(fā)動機,其速度時間圖象如 圖 1-2-4所示,問:(1)地面的重力加

38、速度g=_m/s2(2)火箭上升的最大高度h=_m.(3)火箭的整個飛行時間t總=_s1-2-4_典型例題答案_【例】解析:題中質(zhì)點雖然在第一個2s、第二個2s內(nèi)位移都是4m,在第一個4s、第二個4s內(nèi)的位移都是8m,但不能保證質(zhì)點在任意相等的時間(例如每個1s,每個0.15s)內(nèi)的位移一定相等,因此不能確定質(zhì)點在其軌跡上的每一點都在做勻速直線運動本題正確選項是B、C答案:B、C【例2】解析:因汽車剎車過程中做勻減速直線運動,初速度010m/s,a=5m/s2。由0at知t=2s時汽車的速度即減為了零。所以剎車后3s內(nèi)汽車在最后的1s是靜止的。由此得剎車后3s內(nèi)汽車所走的距離是說明:解答本題容

39、易出現(xiàn)錯誤的原因是沒搞清楚剎車的實際過程當速度減為零時,車與地面間就沒有了相對運動,滑動摩擦力變?yōu)榱悖嚨募铀俣纫沧優(yōu)榱肆?,就不再遵從勻變速直線運動的規(guī)律了學(xué)習(xí)物理一定要注意理論聯(lián)系實際,要學(xué)會對具體問題具體分析【例3】對末速度為零的勻減速直線運動,往往從逆向過程來處理(逆向思維法),即把運動過程的“末端”作為“初態(tài)”,反向去研究,看成反向的勻加速運動子彈向右所做的勻減速直線運動逆過來考慮,就是初速度為零的向左的勻加速直線運動設(shè)子彈穿過第1、2、3塊木板所用時間分別為t1、t2、t3,根據(jù)初速度為零的勻加速運動的特點有t3: t2t1=1: (): (),所以該題的解為t1: t2: t3=

40、 ():():1說明:上述解法的巧妙之處在于應(yīng)用了以下兩點:一是運動的等效性;二是初速度為零的勻加速直線運動的特點?!纠?】解析:設(shè)汽車在AB和BC段的平均速度(即各段中間時刻瞬時速度)分別為和,汽車加速度為a,設(shè)汽車速度方向為正方向,則v1=15m/s , v2=10m/s 所以則有:說明:這里用到了中間時刻瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度,靈活運用勻變速運動的推論,會給計算帶來方便【例5】解析:從剎車到停止所用時間所經(jīng)過的位移為m=375m從啟動到速度達到所用時間所經(jīng)過的位移為x/=225m火車停留時間:t0=60s火車以速度通過上述兩段位移所需時間為T=s=40s所以延誤時間為 t=t+

41、t/+t0T=100s說明:對勻減速直線運動中涉及到方向的問題時,可以只取其大小進行計算,但必須用文字說明或其它形式明確其方向【例6】解析:起跳到最高點所用的時間:t1=人從最高點到水面的高度是h2=(10+0.45)m=10.45m下落過程看成自由落體運動,時間為t2,則t2=總時間為tt1+t2=0.3s+1.446sl.7s說明:實際的人是有一定的大小和形狀的,怎樣根據(jù)問題的性質(zhì),將人合理地抽象為簡化的物理模型,這是求解該題的關(guān)鍵【例7】解析:以拋出點為坐標原點,以豎直向上為坐標軸的正方向,由于位移是矢量,對應(yīng)l5m的距離有正、負兩個位移,一個在拋出點的上方,另一個在拋出點的下方,根據(jù)位

42、移公式,有將x1=15m和x2=15m分別代入上式,即15=20t×10t2解得t1=1s t2=3s15=20t×10t2解得t3=s,t4=(2-)s顯然t1、t2是上升和下降階段通過拋出點上方l5m處所對應(yīng)的兩個時間,t3是下降階段經(jīng)過拋出點下方l5m處所用時間,由于t4<0不符合題意應(yīng)舍去。本題答案有3個值,即t1=1s t2=3s t3=s說明:本題物體運動具有雙向可逆性,其雙向運動中加速度恒定,解決此類問題的方法有全過程法,分段法,但用分段法較復(fù)雜,通過此題要深刻體會全程法的好處?!纠?】解析:后車剎車后雖做勻減速運動,但在其速度減小至與v2相等之前,兩車

43、的距離仍將逐漸減??;當后車速度減小至小于前車速度后,兩車距離將逐漸增大。可見,當兩車速度相等時,兩車距離最近。若后車減速的加速度過小,則會出現(xiàn)后車速度減為與前車速度相等之前即追上前車,發(fā)生撞車事故;若后車加速度過大,則會出現(xiàn)后車速度減為與前車速度相等時仍未追上前車,就不會發(fā)生撞車事故;若后車加速度大小為某值時,恰能使兩車在速度相等時后車追上前車,這正是兩車恰不相撞的臨界狀態(tài),此時對應(yīng)的加速度即為兩車不相撞的最小加速度。解法一:設(shè)經(jīng)時間t,恰追上而不相撞,則v1t-aot2=v2t+xv1-aot=v2 解之可得所以當 時,兩車不會相撞。解法二:兩車間的距離x為x =v1t-at2-v2t+x=

44、at2+(v2-v1)t+x 兩車不相撞x應(yīng)有at2+(v2-v1)t+x0由根的判別式,不相撞時應(yīng)滿足 (v2-v1)2-2ax0由此得【例9】解析:不正確在兩質(zhì)點相遇之前,它們之間的距離Ds也可能不斷減小,直至Dx 0(相遇),而不存先變小后變大的情況,這完全取決于兩質(zhì)點之間的初始距離x與v0、a 之間的大小關(guān)系由x v0 t - a t 2 可解得: t 可見,若 v02 = 2ax,即x = ,則t = 當t 時,甲乙之間的距離Dx始終在減小,直至相遇(最小距離Dx =0),不會出現(xiàn)Dx最小的情況 當v02 2ax,即x > 時,甲與乙不可能相遇;在 t < 時,兩質(zhì)點間距

45、離會出現(xiàn)先變小后變大的情況,當 t = 時,兩質(zhì)點之間的距離最近:Dxmin= x- 【例10】解析:圖象中三條線,有直有曲,但要清楚,圖線并非物體運動的軌跡由題可知三物體均做直線運動,區(qū)別在于:做的是勻速直線運動;、做的是變速直線運動 (1)0t0內(nèi)三個物體發(fā)生的位移均為x0,相同;、經(jīng)過的路程也相同,的路程最大,因為、一直沿同方向運動,在t2時刻位移已大于x0,之后又調(diào)頭回來到x0處(2)由圖象可知,t1時刻三個物體發(fā)生的位移各不相同,易知x3x1x2即離出發(fā)點最遠且t0之前一直是在最前,在最后,t0時刻三物體再次達同一位置,即相遇【例11】解析: 由圖象可知 :(1)火箭在 t=55s時

46、關(guān)閉發(fā)動機 ,此時速度為vB=240m/sg=(2)圖線下的面積即為火箭上升的最大高度h=8750m(3)火箭上升 時 間 t1 =805下落時間t2=飛行總時間為t總=80s十42.70s= 122.70s說明:圖象反映了兩個量之間的變化規(guī)律,通過圖象要提煉出已知條件,分析出物理運動的過程,然后選取合適的物理規(guī)律去處理問題_針對練習(xí)_1.由于剎車,汽車以m/s的速度開始勻減速運動,若第s內(nèi)的平均速度為9m/s,則汽車前6s的位移是多少?2.如圖1-2-8所示,在一個傾斜的長冰道上方,一群孩子排成隊,每隔1s有一個小孩往下滑,一游客對者冰道上的孩子拍下一張照片,照片上有甲、乙、丙、丁四個孩子他

47、根據(jù)照片與實物的比例推算出乙與甲和乙與丙兩孩子間的距離為12.5m和17.5m請你據(jù)此求解下列問題:(g取10m/s2)(1)拍照時,最下面的小孩丁的速度是多少?(2)拍照時,在小孩甲上面的冰道上下滑的小孩不會超過幾個?圖1-2-83一列長為1OOm 的列車以vo=20m/s的正常速率運行 ,當通過1000m 長的大橋時 ,列車必須以v1=10m/s的速度運行,在減速與加速的過程中,加速度大小均為 0.5m/s2,求列車因為過橋而延誤的時間。4氣球以10m/s的速度勻速豎直上升,從氣球上掉下一個物體,經(jīng)17s到達地面。求物體剛脫離氣球時氣球的高度。(g=10m/s2)5A、B兩列火車在同一軌道

48、上同向行駛,A在前, 速度為vA=10m/s, B車在后速度vB=30m/s. 因大霧能見度低, B車在距A車500m時, 才發(fā)現(xiàn)前方有A車. 這時B車立即剎車, 但要經(jīng)過1800m B車才能停止. 問:(1) A車若仍按原速前進, 兩車是否會相撞? 若會相撞, 將在何時何地發(fā)生?(2) B車在剎車的同時發(fā)出信號, A車司機在收到信號1.5s后加速前進, 求A車的加速度多大時, 才能避免事故發(fā)生圖1-2-9甲、乙兩物體在不同起點同時開始沿一直線同方向運動(如圖1-2-9所示)。初始位置相距s=1020米,乙物體作勻速運動,v乙=25米/秒;甲物體由靜止開始運動,最大速度vm可達30米/秒。要想

49、甲剛好在第240秒末趕上乙,甲在達到最大速度前得以多大加速度作勻加速運動?7如圖12-10是A、B兩物體st圖象,A、B兩物體各做_運動;A、B在A出發(fā)后_s距坐標原點_m處相遇;在5秒末A、B的位置分別離坐標原點_m和_m;5 s內(nèi)A、B的位移各為_m和_m圖1-2-108某物體沿一直線運動,其v-t圖象如圖1-2-11所示,則下列說法中正確的是A第2s內(nèi)和第3s內(nèi)速度方向相反B第2s內(nèi)和第3s內(nèi)的加速度方向相反C第3s內(nèi)速度方向與加速度方向相反D第5s內(nèi)速度方向與加速度方向相反圖1-2-11_單元達標_1對于公式x=t (1),公式x=t (2)的適用條件,其正確說法是 ( )A(1)(2

50、)兩式都可解變速直線運動的位移B(1)(2)兩式都只能解勻變速直線運動的位移C(1)式可解非勻變速直線運動的位移D(2)式不能解非勻變速直線運動的位移2作勻變速直線運動的物體,在t s內(nèi)位移的大小只決定于 ( )A物體運動的加速度B物體運動的初速度C物體運動的平均速度D物體運動的末速度3甲、乙兩汽車,速度相等,制動后做勻減速運動,甲在3s內(nèi)前進8m停止,乙在制動后15s停止,則乙前進的距離為 ( )A 9m B18m C40m D72m4某質(zhì)點的位移隨時間而變化的關(guān)系式為x=4t+2t2,x與t的單位分別是米和秒,則質(zhì)點的初速度和加速度分別是 ( )A4m/s 2m/s2 B0 4m/s2C4

51、m/s 4m/s2 D4m/s 05一物體自靜止開始作加速度逐漸變大的加速運動,經(jīng)過時間t,末速度變?yōu)関,則這段時間內(nèi)的位移x ( )A等于vt B等于vtC大于vt D小于vt6.作初速度為零的勻加速運動的物體,將其運動時間順次分成1:2:3的三段,則每段時間內(nèi)的位移之比為( ) A1:3:5 B1:4:9C1:8:27 D1:16:817一人從雪坡上勻加速下滑,他依次通過a、b、c三個標志旗,已知ab = 6 m,bc = 10 m,人通過ab和bc所用時間都等于2 s,則人過a、b、c三個標志旗的速度分別是( )Ava = 2 m/s,vb = 3 m/s,vc = 4 m/sBva =

52、 2 m/s,vb = 4 m/s,vc = 6 m/s Cva = 3 m/s,vb = 4 m/s,vc = 5 m/sDva = 3 m/s,vb = 5 m/s,vc = 7 m/s7 B 解析:bc-ab=aT2 a=1m/s2 vb=m/s=4m/s, vc=vb+aT=(4+1×2)m/s=6m/s va=vb-aT=(4-1×2)m/s=2m/s8汽車從靜止開始先勻加速直線運動,當速度達到8m/s立即勻減速運動直至停止共經(jīng)歷時間10s,由此可以求出 ( )A汽車加速運動的時間B汽車的平均速度C汽車減速運動的距離D汽車運動的總距離為40m9市區(qū)內(nèi)各路口處畫有停車線,當信號燈黃燈開啟時司機應(yīng)開始剎車,紅燈開啟時車不能越停車線,否則違犯交通規(guī)則。設(shè)黃燈開啟3秒紅燈才開啟。一汽車以36km/h的速度向路口駛來,司機看到黃燈開起立即操縱汽車減速裝置,經(jīng)0.5s汽車才開始減速

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