高三物理勻變速直線運動的規(guī)律及應用課件

1、要點一 勻變速直線運動規(guī)律的理解與應用 1.公式中各量正負號的確定 x、a、v0、v均為矢量，在應用公式時，一般以初速度方向為正方向，凡是與v0方向相同的x、a、v均為正值，反之為負值，當v0=0時，一般以a的方向為正方向。 2.兩類特殊的運動問題 (1)剎車類問題 做勻減速運動到速度為零時，即停止運動，其加速度a也突然消失。求解此類問題時應先確定物體實際運動的時間。注意題目中所給的時間與實際運動時間的關(guān)系。對末速度為零的勻減速運動也可以按其逆過程即初速度為零的勻加速運動處理，切忌亂套公式。 (2)雙向可逆類的運動 例如：一個小球沿光滑斜面以一定初速度v0向上運動，到達最高點后就會以原加速度勻

2、加速下滑，整個過程加速度的大小、方向不變，所以該運動也是勻變速直線運動，因此求解時可對全過程列方程，但必須注意在不同階段v、x、a等矢量的正負號。 3.解題步驟 (1)根據(jù)題意，確定研究對象。 (2)明確物體做什么運動，并且畫出運動示意圖。 (3)分析研究對象的運動過程及特點，合理選擇公式，注意多個運動過程的聯(lián)系。 (4)確定正方向，列方程求解。 (5)對結(jié)果進行討論、驗算。 4.常見的幾種解題方法 運動學問題的求解一般有多種方法，可從多種解法的對比中進一步明確解題的基本思路和方法，從而提高解題能力。方法分析說明一般公式法一般公式法指速度公式、位移公式及推論三式。它們均是矢量式，使用時要注意方

3、向性。一般以v0的方向為正方向，其余與正方向相同者為正，與正方向相反者為負。平均速度法定義式 =x/t對任何性質(zhì)的運動都適用，而 =1/2(v0+v)只適用于勻變速直線運動。中間時刻速度法利用“任一時間t中間時刻的瞬時速度等于這段時間t內(nèi)的平均速度”即vt/2= ，適用于任何一個勻變速直線運動，有些題目應用它可以避免常規(guī)解法中用位移公式列出的含有t2的復雜式子，從而簡化解題過程，提高解題速度。比例法對于初速度為零的勻加速直線運動與末速度為零的勻減速直線運動，可利用初速度為零的勻加速直線運動的重要結(jié)論的比例關(guān)系，用比例法求解。逆向思維法把運動過程的“末態(tài)”作為“初態(tài)”的反向研究問題的方法，一般用

4、于末態(tài)已知的情況。圖象法應用v-t圖象，可把較復雜的問題轉(zhuǎn)變?yōu)檩^為簡單的數(shù)學問題解決。尤其是用圖象定性分析，可避開繁雜的計算，快速找出答案。推論法勻變速直線運動中，在連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移之差為一恒量，即xn+1-xn=aT2，對一般的勻變速直線運動問題，若出現(xiàn)相等的時間間隔問題，應優(yōu)先考慮用x=aT2求解。要點二 追及和相遇問題 1.分析方法 當兩個物體在同一直線上同向運動，當前面物體的運動速度大于后面物體的運動速度時，兩者間的距離將逐漸增大，不論兩物體做什么運動均如此。反之，兩者間的距離將逐漸減小?？梢?，當兩物體速度相等時，兩者間的距離將最大或最小。 2.求解追及和相遇問題的基本思路 (

5、1)分別對兩物體研究； (2)畫出運動過程示意圖； (3)列出位移方程； (4)找出時間關(guān)系、速度關(guān)系、位移關(guān)系； (5)解出結(jié)果，必要時進行討論。 3.解答追及相遇問題的常用方法 (1)物理分析法：抓好“兩物體能否同時到達空間某位置”這一關(guān)鍵。 (2)相對運動法：巧妙地選取參考系，然后找兩物體的運動關(guān)系。 (3)數(shù)學法：設相遇時間為t，根據(jù)條件列方程，得到關(guān)于t的一元二次方程，用判別式進行討論，若0，即有兩個解，說明可以相遇兩次；若=0，說明剛好追上或相碰；若12 t重309.5小型汽車總質(zhì)量4.5 t空306.5 項目車型制動前車速v0/(kmh-1)制動加速度a/(ms-2)制動距離x/

6、m事故地點車速v/(ms-1)重載汽車60空載小車903.655.3438.157.902.57【例4】水滴從屋檐自由落下，經(jīng)過高為1.8 m的窗戶歷時0.2 s，若不計空氣阻力,g取10 m/s2，則屋檐離窗 戶頂沿有多高？ 【名師支招】(1)在水滴經(jīng)過窗戶的過程中，并不是做自由落體運動，因為水滴經(jīng)過窗戶上沿時，速度并不等于零，但是其加速度仍為g。 (2)只有從水滴剛離開屋檐時開始的運動過程，才是自由落體運動。 (3)畫出運動草圖，有助于分析和解決問題。 【解析】由h1/2gt2和v2=2gh知，要想求出屋檐離窗戶頂沿的距離，只要求出水滴離開屋檐自由下落到窗戶頂沿的時間t或落到窗戶頂沿時的速

7、度v即可。 解法一：設屋檐離窗戶頂沿的距離為h1，窗戶的高度為h2，如圖1-2-3所示。 水滴離開屋檐后經(jīng)過時間t1經(jīng)過窗戶上沿，再經(jīng)過時間t2后，經(jīng)過窗戶下沿，據(jù)自由落體運動的規(guī)律得 h1=1/2gt21 h1+h2=1/2g(t1+t2)2 代入數(shù)據(jù)可解得 h1=3.2 m，t1=0.8 s 解法二：設水滴經(jīng)過窗戶上沿時速度為vA，對水滴經(jīng)過窗戶階段，有h2=vAt2+1/2gt22 解得vA=8 m/s 由v2=2gh知，屋檐離窗戶上沿的距離 h1=v2A/(2g)=82/(210) m=3.2 m圖1-2-3【答案】3.2 m熱點四 自由落體運動 4一小球從某一高度處做自由落體運動，落

8、地前的最后1 s內(nèi)下落的高度是下落總高度的9/25，g取10m/s2,求小球開始下落時距地面的高度?！敬鸢浮?25m【例5】摩托車先由靜止開始以25/16 m/s2的加速度做勻加速運動，后以最大行駛速度25 m/s勻速運動，追趕 前方以15 m/s的速度同向勻速行駛的卡車。已知摩托車開始運動時與卡車的距離為1 000 m，則： (1)追上卡車前二者相隔的最大距離是多少？ (2)摩托車經(jīng)過多少時間才能追上卡車？ 【名師支招】在用勻變速直線運動規(guī)律解答有關(guān)追及、相遇問題時，一般應根據(jù)追及的兩個物體的運動性質(zhì)，結(jié)合運動學公式列出兩個物體的位移方程。同時要緊緊抓住追及相遇的一些臨界條件，如： (1)當

9、速度較小的物體勻加速追速度較大的物體時，在兩物體速度相等時兩物體間距離最大； (2)當速度較大的物體勻減速追速度較小的物體時，在兩物體速度相等時兩物體間的距離最小。 【解析】(1)對摩托車由靜止開始勻加速至vm=25 m/s，用時t1=vm/a=16 s。 發(fā)生位移x1=v2m/(2a)=200 m，顯然未追上卡車。 則追上卡車前二者共速時，間距最大（如圖1-2-4所示），即x=x0+x卡-x摩 x摩=v2/2a x卡=vv/a 由聯(lián)立得x=1 072 m。 (2)追上時，由運動情景圖（如圖1-2-5所示）分析可知，x摩=x卡+x0v2m/(2a)+vm(t-t1)=x0+vt 解得t=120

10、 s?！敬鸢浮?1)1 072 m (2)120 s圖1-2-4圖1-2-5熱點五 追及與相遇類問題 5當交叉路口的綠燈亮時，一輛客車以a=2 m/s2的加速度由靜止起動，在同一時刻，一輛貨車以10 m/s的速度從客車旁邊同向駛過(不計車長)，則：(1)客車追上貨車時離路口多遠？(2)在客車追上貨車前，兩車的最大距離是多少？【答案】 (1)100 m (2)25 m番號網(wǎng) 番號網(wǎng) aen268utb 知北大概忘記了他交代過的事情，抄起那份策劃就扔向了白荌苒然后低吼了兩個字“出去”。她便僵硬的走向了那個讓她備受煎熬的地方，出來之后，她便想要到樓頂?shù)穆杜_上吹吹風。她在那處地方靜坐的時候想起了曾經(jīng)跟莊逍遙的對話“你說，知北不會就因為那個什么游游，反正知北是這樣稱呼她嘛，就因為她比我年輕幾歲，然后就比較喜歡她呢，其實、我也不差的是吧？”她當時莫名其妙的問出這么句話的時候莊逍遙似乎也是不太高興的，但是她從來都是反應遲鈍，又因為有意的試探得不到自己想要的答案，不免感到有點失落。白荌苒忽的又想起她曾問過莊逍遙一件事來，她當時很郁悶地問“哎，你為什么每次總是忘記帶廁紙，關(guān)鍵是、還每次都要找我？”莊逍遙笑的樂不可支“因為你的任何聯(lián)系方式都是我