高中曲線運(yùn)動(dòng)教案
發(fā)表時(shí)間:2021-01-2520xx高三物理知識(shí)點(diǎn):直線運(yùn)動(dòng)。
20xx高三物理知識(shí)點(diǎn):直線運(yùn)動(dòng)
1.機(jī)械運(yùn)動(dòng):一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置的改變叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng),簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng),它包括平動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)等運(yùn)動(dòng)形式.為了研究物體的運(yùn)動(dòng)需要選定參照物(即假定為不動(dòng)的物體),對(duì)同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),所選擇的參照物不同,對(duì)它的運(yùn)動(dòng)的描述就會(huì)不同,通常以地球?yàn)閰⒄瘴飦硌芯课矬w的運(yùn)動(dòng).
2.質(zhì)點(diǎn):用來代替物體的只有質(zhì)量沒有形狀和大小的點(diǎn),它是一個(gè)理想化的物理模型.僅憑物體的大小不能做視為質(zhì)點(diǎn)的依據(jù)。
3.位移和路程:位移描述物體位置的變化,是從物體運(yùn)動(dòng)的初位置指向末位置的有向線段,是矢量.路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,是標(biāo)量.
路程和位移是完全不同的概念,僅就大小而言,一般情況下位移的大小小于路程,只有在單方向的直線運(yùn)動(dòng)中,位移的大小才等于路程.
4.速度和速率
(1)速度:描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量.是矢量.
①平均速度:質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值叫做這段時(shí)間(或位移)的平均速度v,即v=s/t,平均速度是對(duì)變速運(yùn)動(dòng)的粗略描述.
②瞬時(shí)速度:運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度,方向沿軌跡上質(zhì)點(diǎn)所在點(diǎn)的切線方向指向前進(jìn)的一側(cè).瞬時(shí)速度是對(duì)變速運(yùn)動(dòng)的精確描述.
(2)速率:①速率只有大小,沒有方向,是標(biāo)量.
②平均速率:質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)通過的路程和所用時(shí)間的比值叫做這段時(shí)間內(nèi)的平均速率.在一般變速運(yùn)動(dòng)中平均速度的大小不一定等于平均速率,只有在單方向的直線運(yùn)動(dòng),二者才相等.
10.運(yùn)動(dòng)圖像
(1)位移圖像(s-t圖像):①圖像上一點(diǎn)切線的斜率表示該時(shí)刻所對(duì)應(yīng)速度;
②圖像是直線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),圖像是曲線則表示物體做變速運(yùn)動(dòng);
③圖像與橫軸交叉,表示物體從參考點(diǎn)的一邊運(yùn)動(dòng)到另一邊.
(2)速度圖像(v-t圖像):①在速度圖像中,可以讀出物體在任何時(shí)刻的速度;
②在速度圖像中,物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時(shí)間軸所圍面積的值.
③在速度圖像中,物體在任意時(shí)刻的加速度就是速度圖像上所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的切線的斜率.
④圖線與橫軸交叉,表示物體運(yùn)動(dòng)的速度反向.
⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)或勻速直線運(yùn)動(dòng);圖線是曲線表示物體做變加速運(yùn)動(dòng).
相關(guān)知識(shí)
20xx高考物理復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn):直線運(yùn)動(dòng)
20xx高考物理復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn):直線運(yùn)動(dòng)
直線運(yùn)動(dòng)
1.機(jī)械運(yùn)動(dòng):一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置的改變叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng),簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng),它包括平動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)等運(yùn)動(dòng)形式。為了研究物體的運(yùn)動(dòng)需要選定參照物(即假定為不動(dòng)的物體),對(duì)同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),所選擇的參照物不同,對(duì)它的運(yùn)動(dòng)的描述就會(huì)不同,通常以地球?yàn)閰⒄瘴飦硌芯课矬w的運(yùn)動(dòng)。
2.質(zhì)點(diǎn):用來代替物體的只有質(zhì)量沒有形狀和大小的點(diǎn),它是一個(gè)理想化的物理模型。僅憑物體的大小不能做視為質(zhì)點(diǎn)的依據(jù)。
3.位移和路程:位移描述物體位置的變化,是從物體運(yùn)動(dòng)的初位置指向末位置的有向線段,是矢量。路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,是標(biāo)量。
路程和位移是完全不同的概念,僅就大小而言,一般情況下位移的大小小于路程,只有在單方向的直線運(yùn)動(dòng)中,位移的大小才等于路程。
4.速度和速率
(1)速度:描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量是矢量。
①平均速度:質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值叫做這段時(shí)間(或位移)的平均速度v,即v=s/t,平均速度是對(duì)變速運(yùn)動(dòng)的粗略描述。
②瞬時(shí)速度:運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度,方向沿軌跡上質(zhì)點(diǎn)所在點(diǎn)的切線方向指向前進(jìn)的一側(cè)。瞬時(shí)速度是對(duì)變速運(yùn)動(dòng)的精確描述。
(2)速率:①速率只有大小,沒有方向,是標(biāo)量。
②平均速率:質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)通過的路程和所用時(shí)間的比值叫做這段時(shí)間內(nèi)的平均速率。在一般變速運(yùn)動(dòng)中平均速度的大小不一定等于平均速率,只有在單方向的直線運(yùn)動(dòng),二者才相等。
5.加速度
(1)加速度是描述速度變化快慢的物理量,它是矢量。加速度又叫速度變化率。
(2)定義:在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,速度的變化Δv跟發(fā)生這個(gè)變化所用時(shí)間Δt的比值,叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度,用a表示。
20xx高考物理二輪復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)
(3)方向:與速度變化Δv的方向一致。但不一定與v的方向一致。
[注意]加速度與速度無關(guān)。只要速度在變化,無論速度大小,都有加速度;只要速度不變化(勻速),無論速度多大,加速度總是零;只要速度變化快,無論速度是大、是小或是零,物體加速度就大。
6.勻速直線運(yùn)動(dòng)
(1)定義:在任意相等的時(shí)間內(nèi)位移相等的直線運(yùn)動(dòng)叫做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(2)特點(diǎn):a=0,v=恒量。(3)位移公式:S=vt。
7.勻變速直線運(yùn)動(dòng)
(1)定義:在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化相等的直線運(yùn)動(dòng)叫勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
20xx高考物理二輪復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)
以上各式均為矢量式,應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向,然后把矢量化為代數(shù)量求解,通常選初速度方向?yàn)檎较颍彩歉较蛞恢碌娜 ?”值,跟正方向相反的取“-”值。
8.重要結(jié)論
(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移差值是恒量,即
ΔS=Sn+l-Sn=aT2=恒量
(2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在某段時(shí)間內(nèi)的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度,即:
20xx高考物理二輪復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)
9.自由落體運(yùn)動(dòng)
(1)條件:初速度為零,只受重力作用。(2)性質(zhì):是一種初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),a=g。
(3)公式:
20xx高考物理二輪復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)
10.運(yùn)動(dòng)圖像
(1)位移圖像(s-t圖像):①圖像上一點(diǎn)切線的斜率表示該時(shí)刻所對(duì)應(yīng)速度;
②圖像是直線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),圖像是曲線則表示物體做變速運(yùn)動(dòng);
③圖像與橫軸交叉,表示物體從參考點(diǎn)的一邊運(yùn)動(dòng)到另一邊。
(2)速度圖像(v-t圖像):①在速度圖像中,可以讀出物體在任何時(shí)刻的速度;
②在速度圖像中,物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時(shí)間軸所圍面積的值。
③在速度圖像中,物體在任意時(shí)刻的加速度就是速度圖像上所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的切線的斜率。
④圖線與橫軸交叉,表示物體運(yùn)動(dòng)的速度反向。
⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)或勻速直線運(yùn)動(dòng);圖線是曲線表示物體做變加速運(yùn)動(dòng)。
20xx高考物理知識(shí)點(diǎn)歸納:直線運(yùn)動(dòng)
20xx高考物理知識(shí)點(diǎn)歸納:直線運(yùn)動(dòng)
一.教學(xué)內(nèi)容:
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
直線運(yùn)動(dòng)是高中物理的重要章節(jié),是整個(gè)物理學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容之一。本章涉及位移、速度、加速度等多個(gè)物理量,基本公式也較多,同時(shí)還有描述運(yùn)動(dòng)規(guī)律的s—t圖象、V—t圖象等知識(shí)。從歷年高考試題的發(fā)展趨勢(shì)看,本章內(nèi)容作為一個(gè)孤立的知識(shí)點(diǎn)單獨(dú)考查的命題并不多,更多的是體現(xiàn)在綜合問題中,甚至與力、電場(chǎng)中帶電粒子、磁場(chǎng)中的通電導(dǎo)體、電磁感應(yīng)現(xiàn)象等結(jié)合起來,作為綜合試題中的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)加以體現(xiàn)。為適應(yīng)綜合考試的要求,提高綜合運(yùn)用學(xué)科知識(shí)分析、解決問題的能力。同學(xué)們復(fù)習(xí)本章時(shí)要在扎實(shí)掌握學(xué)科知識(shí)的基礎(chǔ)上,注意與其他學(xué)科的滲透以及在實(shí)際生活、科技領(lǐng)域中的應(yīng)用,經(jīng)常用物理視角觀察自然、社會(huì)中的各類問題,善于應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析、解決問題,尤其是提高解決綜合問題的能力。本章多與公路、鐵路、航海、航空等交通方面知識(shí)或電磁學(xué)知識(shí)綜合。
二.夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)
(一)基本概念
1.質(zhì)點(diǎn)——用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。(當(dāng)物體的大小、形狀對(duì)所研究的問題的影響可以忽略時(shí),物體可作為質(zhì)點(diǎn)。)
2.速度——描述運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,是位移對(duì)時(shí)間的變化率。
3.加速度——描述速度變化快慢的物理量,是速度對(duì)時(shí)間的變化率。
4.速率——速度的大小,是標(biāo)量。只有大小,沒有方向。
5.注意勻加速直線運(yùn)動(dòng)、勻減速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別。
(二)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式
1.常用公式有以下四個(gè):
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
,
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
,
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
(1)以上四個(gè)公式中共有五個(gè)物理量:s、t、a、V0、Vt,這五個(gè)物理量中只有三個(gè)是獨(dú)立的,可以任意選定。只要其中三個(gè)物理量確定之后,另外兩個(gè)就唯一確定了。每個(gè)公式中只有其中的四個(gè)物理量,當(dāng)已知某三個(gè)而要求另一個(gè)時(shí),往往選定一個(gè)公式就可以了。如果兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)有三個(gè)物理量對(duì)應(yīng)相等,那么另外的兩個(gè)物理量也一定對(duì)應(yīng)相等。
(2)以上五個(gè)物理量中,除時(shí)間t外,s、V0、Vt、a均為矢量。一般以V0的方向?yàn)檎较颍詔=0時(shí)刻的位移為零,這時(shí)s、Vt和a的正負(fù)就都有了確定的物理意義。
2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)中幾個(gè)常用的結(jié)論
①Δs=aT2,即任意相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差相等??梢酝茝V到sm—sn=(m-n)aT2
②
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
,某段時(shí)間的中間時(shí)刻的即時(shí)速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度。
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
,某段位移的中間位置的即時(shí)速度公式(不等于該段位移內(nèi)的平均速度)。
可以證明,無論勻加速還是勻減速,都有
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
。
3.初速度為零(或末速度為零)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)
做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,如果初速度為零,或者末速度為零,那么公式都可簡(jiǎn)化為:
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
,
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
,
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
,
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
以上各式都是單項(xiàng)式,因此可以方便地找到各物理量間的比例關(guān)系。
4.初速為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)
①前1s、前2s、前3s……內(nèi)的位移之比為1∶4∶9∶……
②第1s、第2s、第3s……內(nèi)的位移之比為1∶3∶5∶……
③前1m、前2m、前3m……所用的時(shí)間之比為1∶
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
∶
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
∶……
④第1m、第2m、第3m……所用的時(shí)間之比為1∶
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
∶(
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
)∶……
5.自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),豎直上拋運(yùn)動(dòng)是勻減速直線運(yùn)動(dòng),可分向上的勻減速運(yùn)動(dòng)和豎直向下勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
【典型例題】
問題1:注意弄清位移和路程的區(qū)別和聯(lián)系。
位移是表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的物理量,它是由質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的起始位置指向終止位置的矢量。位移可以用一根帶箭頭的線段表示,箭頭的指向代表位移的方向,線段的長(zhǎng)短代表位移的大小。而路程是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)路線的長(zhǎng)度,是標(biāo)量。只有做直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)始終朝著一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),位移的大小才與運(yùn)動(dòng)路程相等。
[例1]一個(gè)電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)了3圈回到原位置,運(yùn)動(dòng)過程中位移大小的最大值和路程的最大值分別是()
A.2R,2R;B.2R,6πR;
C.2πR,2R;D.0,6πR。
分析與解:位移的最大值應(yīng)是2R,而路程的最大值應(yīng)是6πR。即B選項(xiàng)正確。
問題2:注意弄清瞬時(shí)速度和平均速度的區(qū)別和聯(lián)系。
瞬時(shí)速度是運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻或某一位置的速度,而平均速度是指運(yùn)動(dòng)物體在某一段時(shí)間
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
或某段位移
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
的平均速度,它們都是矢量。當(dāng)
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
時(shí),平均速度的極限,就是該時(shí)刻的瞬時(shí)速度。
[例2]甲、乙兩輛汽車沿平直公路從某地同時(shí)駛向同一目標(biāo),甲車在前一半時(shí)間內(nèi)以速度V1做勻速直線運(yùn)動(dòng),后一半時(shí)間內(nèi)以速度V2做勻速直線運(yùn)動(dòng);乙車在前一半路程中以速度V1做勻速直線運(yùn)動(dòng),后一半路程中以速度V2做勻速直線運(yùn)動(dòng),則()
A.甲先到達(dá)B.乙先到達(dá)C.甲、乙同時(shí)到達(dá)D.不能確定。
分析與解:設(shè)甲、乙車從某地到目的地距離為S,則對(duì)甲車有
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
;對(duì)于乙車有
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
,所以
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
,由數(shù)學(xué)知識(shí)知
:直線運(yùn)動(dòng)(1)
,故t甲
20xx高考物理知識(shí)點(diǎn):勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
20xx高考物理知識(shí)點(diǎn):勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
1.條件:物體受到的合外力恒定,且與運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上.
2.特點(diǎn):a恒定,即相等時(shí)間內(nèi)速度的變化量恒定.
3.規(guī)律:
(1)vt=v0+at
(2)s=v0t+at2
(3)vt2-v02=2as
4.推論:
(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間里的位移之差是個(gè)恒量,即
Δs=si+1-si=aT2=恒量.
(2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,即vt/2==
以上兩個(gè)推論在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度等學(xué)生實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常用到,要熟練掌握.
(3)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(設(shè)T為等分時(shí)間間隔):
①1T末、2T末、3T末……瞬時(shí)速度的比為:
v1∶v2∶v3∶……∶vN=1∶2∶3∶…∶n
②1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)……位移的比為:
s1∶s2∶s3∶…∶sN=12∶22∶32∶…∶n2
③第一個(gè)T內(nèi)、第二個(gè)T內(nèi)、第三個(gè)T內(nèi)……位移的比為:
sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sN=1∶3∶5∶…∶(2n-1)
④從靜止開始通過連續(xù)相等的位移所用時(shí)間的比:
t1∶t2∶t3∶…∶tN=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-)
5.自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng),初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)的所有規(guī)律和比例關(guān)系均適用于自由落體運(yùn)動(dòng)
二.解題方法指導(dǎo)
(1)要養(yǎng)成根據(jù)題意畫出物體運(yùn)動(dòng)示意圖的習(xí)慣.特別對(duì)較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),畫出草圖可使運(yùn)動(dòng)過程直觀,物理圖景清晰,便于分析研究。
(2)要注意分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過程,搞清整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程按運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的轉(zhuǎn)換可分為哪幾個(gè)運(yùn)動(dòng)階段,各個(gè)階段遵循什么規(guī)律,各個(gè)階段間存在什么聯(lián)系。
(3)由于本章公式較多,且各公式間有相互聯(lián)系,因此,本章的題目??梢活}多解。解題時(shí)要思路開闊,聯(lián)想比較,篩選最簡(jiǎn)捷的解題方案。解題時(shí)除采用常規(guī)的公式解析法外,圖象法、比例法、極值法、逆向轉(zhuǎn)換法(如將一勻減速直線運(yùn)動(dòng)視為反向的勻加速直線運(yùn)動(dòng))等也是本章解題中常用的方法。
三.跟蹤練習(xí)
1.一質(zhì)點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為a1,經(jīng)時(shí)間t后做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為a2。若再經(jīng)時(shí)間t恰好能回到出發(fā)點(diǎn),則a1∶a2應(yīng)為()
A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.1∶4
2.馬路旁每?jī)筛娋€桿間的距離都是60m,坐在汽車?yán)锏某丝停瑴y(cè)得汽車從第1根電線桿駛到第2根電線桿用了5s,從第2根電線桿駛到第3根電線桿用了3s。如果汽車是勻加速行駛的,求汽車的加速度和經(jīng)過這三根電線桿時(shí)的瞬時(shí)速度。
3.為了安全,在公路上行駛的汽車之間應(yīng)保持必要的距離。已知某高速公路的最高限速v=120km/h。假設(shè)前方車輛突然停止,后車司機(jī)從發(fā)現(xiàn)這一情況,經(jīng)操縱剎車,到汽車開始減速所經(jīng)歷的時(shí)間(即反應(yīng)時(shí)間)t=0.50s。剎車時(shí)汽車受到的阻力的大小為汽車重力的0.40倍。該高速公路上汽車間的距離s至少應(yīng)為多少?取重力加速度為10m/s2。
4.如圖所示,光滑斜面AE被均分成四段,一物體由A點(diǎn)靜止釋放,則()
⑴物體到達(dá)各點(diǎn)速度之比vB:vC:vD:vE=1:::2
⑵物體到達(dá)各點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間tE=2tB=tC=2tD/
⑶物體從A到E的平均速度等于vB
⑷通過每一段時(shí),其速度增量均相等
A.只有⑴B.⑴⑵⑶C.⑵⑷D.⑶⑷
5.由于十字路中一個(gè)方向有紅燈,一側(cè)已停有20輛汽車,平均每輛汽車占道路長(zhǎng)度為5m,綠燈亮起時(shí)假設(shè)每輛汽車都以0.8m/s2的加速度起動(dòng),速度達(dá)到4m/s后改為勻速度行駛。如果十字路口寬度為70m,那么,一次綠燈亮多長(zhǎng)時(shí)間才能讓全部停著的車輛都穿過馬路?
6.升降機(jī)從靜止開始上升,先做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過4s速度達(dá)到4m/s,然后勻速上升2s,最后3s做勻減速運(yùn)動(dòng)直到停止,求升降機(jī)上升的總高度。
7.物體沿某一方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng),在時(shí)間t內(nèi)通過的路程為s,它在處的速度為,在中間時(shí)刻的速度為.則和的關(guān)系是()
A.當(dāng)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),
B.當(dāng)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),
C.當(dāng)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),
D.當(dāng)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),
8.質(zhì)點(diǎn)以加速度a從靜止出發(fā)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在時(shí)刻t加速度變?yōu)?a,時(shí)刻2t加速度變?yōu)?a……,求質(zhì)點(diǎn)在開始的nt時(shí)間內(nèi)通過的總位移。
9.物體從靜止開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng),第3s內(nèi)通過的位移是3m,則()
A.第3s內(nèi)的平均速度是3m/sB.物體的加速度是1.2m/s2
C.前3s內(nèi)的位移是6mD.3s末的速度是3.6m/s
10.如圖1-2-2所示的光滑斜面上,一物體以4m/s的初速度由斜面底端的A點(diǎn)勻減速滑上斜面,途經(jīng)C和B,C為AB中點(diǎn),已知vA∶vC=4∶3,從C點(diǎn)到B點(diǎn)歷時(shí)()S,試求:
(1)到達(dá)B點(diǎn)的速度?
(2)AB長(zhǎng)度?
11.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,初速度為10m/s,方向沿x軸正方向,經(jīng)過2s,末速度變?yōu)?0m/s,方向沿x軸負(fù)方向,則其加速度和2s內(nèi)的平均速度分別是().
A.10m/s2;0B.0;10m/sC.-10m/s2;0D.-10m/s2;10m/s
12.一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻速度大小為4m/s,1s后速度大小為10m/s,在這1s內(nèi)該物體的()
A.位移的大小可能小于4mB.位移的大小可能大于10m
C.加速度的大小可能小于4m/s2D.加速度的大小可能大于10m/s2
13.有一個(gè)物體開始時(shí)靜止在O點(diǎn),先使它向東作勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過5秒鐘,使它的加速度方向立即改為向西,加速度的大小不改變,再經(jīng)過5秒鐘,又使它加速度方向改為向東,但加速度大小不改變,如此重復(fù)共歷時(shí)20秒,則這段時(shí)間內(nèi)()
A.物體運(yùn)動(dòng)方向時(shí)而向東時(shí)而向西B.物體最后靜止在O點(diǎn)
C.物體運(yùn)動(dòng)時(shí)快時(shí)慢,一直向東運(yùn)動(dòng)D.物體速度一直在增大
14.汽車以20m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),剎車后的加速度為5m/s2,那么剎車后2S與剎車后6S汽車通過的位移之比為()
A.1∶1B.3∶1C.3∶4D.4∶3
15.物體沿光滑斜面勻減速上滑,加速度大小為4m/s2,6s后又返回原出發(fā)點(diǎn).那么下述結(jié)論正確的是().
A.物體開始沿斜面上滑時(shí)速度為12m/sB.物體開始沿斜面上滑時(shí)速度是10m/s
C.物體沿斜面上滑的最大位移是18mD.物體沿斜面上滑的最大位移是15m
16.在正常情況下,火車以54km/h作勻速直線運(yùn)動(dòng)?;疖囋诮?jīng)過某小站時(shí)要作短暫停留?;疖噷⒁叫≌緯r(shí)以-0.5m/s2的加速度作勻減速直線運(yùn)動(dòng),停留2分鐘后,又以0.3m/s2的加速度駛出小站直到恢復(fù)原來的速度,求:火車因??啃≌径诱`的時(shí)間。
17.某人以接近于豎直方向從地面朝天開槍,子彈的初速度大小為30m/s,每隔1s時(shí)間發(fā)射一顆子彈,在發(fā)射了許多顆子彈后(子彈仍在發(fā)射中),問:
(1)在任一時(shí)刻空中有幾顆子彈?
(2)對(duì)任一顆子彈,在空中可遇到多少顆子彈從它邊上擦過?
(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2)
20xx高三物理復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn):簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
20xx高三物理復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn):簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
一、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
基礎(chǔ)目標(biāo)
1、回復(fù)力、平衡位置、機(jī)械振動(dòng)
2、知道什么是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)及物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件。
3、理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)在一次全振動(dòng)過程中位移、回復(fù)力、加速度、速度的變化情況。
4、理解簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性及運(yùn)動(dòng)過程中能量的變化。
拔高目標(biāo)
1、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的證明(豎直方向彈簧振子,水面上木塊)。
2、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)與力學(xué)的綜合題型。
3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)周期公式。
【重難點(diǎn)】
重點(diǎn):簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征及相關(guān)物理量的變化規(guī)律。
難點(diǎn):偏離平衡位置位移的概念及一次全振動(dòng)中各量的變化。
一.新課引入
知識(shí)目標(biāo):引入新的運(yùn)動(dòng)--機(jī)械振動(dòng)
前面已學(xué)過的運(yùn)動(dòng):
按運(yùn)動(dòng)軌跡分:直線運(yùn)動(dòng)按速度特點(diǎn)分:勻變速
曲線運(yùn)動(dòng)非勻變速
自然界中還有一種更常見的運(yùn)動(dòng):機(jī)械振動(dòng)
二.機(jī)械振動(dòng)
在自然界中,經(jīng)常觀察到一些物體來回往復(fù)的運(yùn)動(dòng),如吊燈的來回?cái)[動(dòng),樹枝在微風(fēng)中的擺動(dòng),下面我們就來研究一下這些運(yùn)動(dòng)具有什么特點(diǎn)。
這些運(yùn)動(dòng)都有一個(gè)明顯的中心位置,物體或物體的一部分都在這個(gè)中心位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣的運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械振動(dòng)。
當(dāng)物體不再往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),都停在這個(gè)位置,我們把這一位置稱為平衡位置。(標(biāo)出平衡位置)
平衡位置是指運(yùn)動(dòng)過程中一個(gè)明顯的分界點(diǎn),一般是振動(dòng)停止時(shí)靜止的位置,并不是所有往復(fù)運(yùn)動(dòng)的中點(diǎn)都是平衡位置。存在平衡位置是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的必要條件,有很多運(yùn)動(dòng),盡管也是往復(fù)運(yùn)動(dòng),但并不存在明顯的平衡位置,所以并非機(jī)械振動(dòng)。
如:拍皮球、人來回走動(dòng)
注意:在運(yùn)動(dòng)過程中,平衡位置受力并非一定平衡!如:小球的擺動(dòng)
總結(jié):機(jī)械振動(dòng)的充要條件:1、有平衡位置2、在平衡位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
自然界中還有哪些機(jī)械振動(dòng)?
鐘擺、心臟、活塞、昆蟲翅膀的振動(dòng)、浮標(biāo)上下浮動(dòng)、鋼尺的振動(dòng)
三.回復(fù)力
1)回復(fù)力
機(jī)械振動(dòng)的物體,為何總是在平衡位置兩側(cè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)?
結(jié)論:受到一個(gè)總是指向平衡位置的力
觀察:振子在平衡位置右側(cè)時(shí),有一個(gè)向左的力,在平衡位置左側(cè)時(shí),有一個(gè)向右的力,這個(gè)力總是促使物體回到平衡位置。
總結(jié):總是指向平衡位置,它的作用是總使振子回復(fù)到平衡位置,這樣的力我們稱之為回復(fù)力。
(在平衡位置時(shí),回復(fù)力應(yīng)該為零)
回復(fù)力:使物體返回平衡位置的力,方向總是指向平衡位置。
特點(diǎn):1.是效果力。(按效果命名的力)
2.可以是某個(gè)力,也可以是幾個(gè)力的合力,還可以是某個(gè)力的分力。
2)偏離平衡位置的位移
由于振子總是在平衡位置兩側(cè)移動(dòng),如果我們以平衡位置作為參考點(diǎn)來研究振子的位移就更為方便。這樣表示出的位移稱為偏離平衡位置的位移。它的大小等于物體與平衡位置之間的距離,方向由平衡位置指向物體所在位置。(由初位置指向末位置)用x表示。
偏離平衡位置的位移與某段時(shí)間內(nèi)位移的區(qū)別:偏離平衡位置的位移是以平衡位置為起點(diǎn),以平衡位置為參考位置。
某段時(shí)間內(nèi)的位移,是默認(rèn)以這段時(shí)間內(nèi)的初位置為起點(diǎn)。
四.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
彈簧振子。一個(gè)滑塊通過一個(gè)彈簧連在底座上,底座上有許多小孔,和一個(gè)皮管相連,對(duì)著皮管吹氣,底座上噴出的氣流會(huì)使振子浮在底座上方,從而達(dá)到減小摩擦的作用,和前面的氣墊導(dǎo)軌相似。
演示:彈簧振子的運(yùn)動(dòng),結(jié)論:是機(jī)械振動(dòng)。
樹枝的振動(dòng),沒有什么規(guī)律可循,而彈簧的振動(dòng)具有規(guī)律性。接下來研究彈簧振子振動(dòng)的規(guī)律。
對(duì)彈簧振子振動(dòng)規(guī)律的研究:
1、彈簧振子運(yùn)動(dòng)過程中F與x之間的關(guān)系。
大小關(guān)系:根據(jù)胡克定律,F(xiàn)=k|x|
方向關(guān)系:F與x方向相反,取定一正方向后可得,F(xiàn)=-kx
總結(jié):F=-kx
2、彈簧振子運(yùn)動(dòng)過程中各物理量的變化情況分析
結(jié)合右圖分析振子在一次全振動(dòng)中回復(fù)力F、偏離平衡位置的位移x、加速度a、速度V的大小變化情況及方向。
1)A→Ox↓,方向由O向A
F↓,方向由A向O
a↓,方向由A向O
V↑,方向由O向A
振子做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)A′OA
2)在O位置,x=0,F(xiàn)=0,a=0,V最大;
3)O→A′x↑,方向由O向A′
F↑,方向由A′向O
a↑,方向由A′向O
V↓,方向由O向A′
振子做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)
4)在A′位置,x最大,F(xiàn)最大,a最大,V=0
5)A′→Ox↓,方向由O向A′
F↓,方向由A′向O
a↓,方向由A′向O
V↑,方向由O向A′
振子做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)
6)在O位置,x=0,F(xiàn)=0,a=0,V最大;
7)O→Ax↑,方向由O向A
F↑,方向由A向O
a↑,方向由A向O
V↓,方向由O向A
振子做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng)
8)在A位置,x最大,F(xiàn)最大,a最大,V=0
3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)定義
彈簧振子由于偏離平衡位置的位移和回復(fù)力具有明顯的對(duì)稱性,導(dǎo)致其速度、加速度等都具有明顯的對(duì)稱性,形成的運(yùn)動(dòng)是一種簡(jiǎn)單而和諧的運(yùn)動(dòng)。我們稱之為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。
定義:物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比,方向總是指向平衡位置的平衡位置的回復(fù)力作用下的振動(dòng)叫簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。
條件:1.有回復(fù)力。2.F=-kx
證明豎直方向的彈簧振子的運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。
證明步驟:1、找平衡位置
2、找回復(fù)力
3、找F=kx
4、找方向關(guān)系
五、課堂小結(jié)
概念:機(jī)械振動(dòng)、回復(fù)力、平衡位置、偏離平衡位置的位移、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)
方法:如何證明某個(gè)運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
六、思考題
1、試證明水面上木塊的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
2、試證明:A木塊降到最低點(diǎn)時(shí)加速度大于重力加速度g
(一)3、如圖,m和M兩木塊通過彈簧連接,現(xiàn)將m用力下壓,欲使m彈起時(shí),剛好M對(duì)地面壓力為0,m應(yīng)下壓的距離是多少?(彈簧的勁度系數(shù)為k)