高中生物一輪復(fù)習(xí)教案
發(fā)表時(shí)間:2021-02-18高考物理第一輪勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)專(zhuān)項(xiàng)復(fù)習(xí)。
§2勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
知識(shí)要點(diǎn)梳理
1.常用公式有以下四個(gè)
Vt=s=vt2-v02=v平均=
2.勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中幾個(gè)常用的結(jié)論
①Δs=,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=
②vt/2=________=___________,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。
Vs/2=_______________,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)。
4.初速為零的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
①前1秒、前2秒、前3秒……內(nèi)的位移之比為
②第1秒、第2秒、第3秒……內(nèi)的位移之比為
③前1米、前2米、前3米……所用的時(shí)間之比為
④第1米、第2米、第3米……所用的時(shí)間之比為對(duì)末速為零的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),可以相應(yīng)的運(yùn)用這些規(guī)律。
要點(diǎn)講練:
1,公式的選取及方法的選擇:
【例1】一輛汽車(chē)沿平直公路從甲站開(kāi)往乙站,起動(dòng)加速度為2m/s2,加速行駛5秒,后勻速行駛2分鐘,然后剎車(chē),滑行50m,正好到達(dá)乙站,求汽車(chē)從甲站到乙站的平均速度?|
【例2】汽車(chē)以加速度為2m/s2的加速度由靜止開(kāi)始作勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),求汽車(chē)第5秒內(nèi)的平均速度?
【例3】一物體由斜面頂端由靜止開(kāi)始勻加速下滑,最初的3秒內(nèi)的位移為s1,最后3秒內(nèi)的位移為s2,若s2-s1=6米,s1∶s2=3∶7,求斜面的長(zhǎng)度為多少?
【例4】物塊以v0=4米/秒的速度滑上光滑的斜面,途經(jīng)A、B兩點(diǎn),已知在A(yíng)點(diǎn)時(shí)的速度是B點(diǎn)時(shí)的速度的2倍,由B點(diǎn)再經(jīng)0.5秒物塊滑到斜面頂點(diǎn)C速度變?yōu)榱?,A、B相距0.75米,求斜面的長(zhǎng)度及物體由D運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間?
【例5】一質(zhì)點(diǎn)沿AD直線(xiàn)作勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),如圖,測(cè)得它在A(yíng)B、BC、CD三段的時(shí)間均為t,測(cè)得位移AC=L1,BD=L2,試求質(zhì)點(diǎn)的加速度?
【例6】一質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)出發(fā)沿直線(xiàn)AB運(yùn)動(dòng),行程的第一部分是加速度為a1的勻加速運(yùn)動(dòng),接著做加速度為a2的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),抵達(dá)B點(diǎn)時(shí)恰好靜止,如果AB的總長(zhǎng)度為s,試求質(zhì)點(diǎn)走完AB全程所用的時(shí)間t?
【例7】一個(gè)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體,連續(xù)通過(guò)兩段長(zhǎng)為s的位移所用的時(shí)間分別為t1、t2,求物體的加速度?
2、重力作用下的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的處理
自由落體運(yùn)動(dòng)
豎直上拋運(yùn)動(dòng)
(1)處理方法:
一是將豎直上拋運(yùn)動(dòng)全過(guò)程分為上升和下降兩個(gè)階段來(lái)處理,要注意兩個(gè)階段運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性。
二是將豎直上拋運(yùn)動(dòng)全過(guò)程視為初速度為v0,加速度為-g的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
綜合應(yīng)用例析
例8、(鎮(zhèn)江市2008屆調(diào)研二)小明搖動(dòng)蘋(píng)果樹(shù),從同一高度有一個(gè)蘋(píng)果和一片樹(shù)葉同時(shí)從靜止下落,發(fā)現(xiàn)蘋(píng)果先落地,則以下說(shuō)法正確的是()
(A)蘋(píng)果和樹(shù)葉都是自由落體運(yùn)動(dòng)
(B)蘋(píng)果和樹(shù)葉的運(yùn)動(dòng)都不能近似看成自由落體運(yùn)動(dòng)
(C)蘋(píng)果的運(yùn)動(dòng)可以近似看成自由落體運(yùn)動(dòng),樹(shù)葉的運(yùn)動(dòng)則不能看作自由落體運(yùn)動(dòng)
(D)假如地球上沒(méi)有空氣,則蘋(píng)果和樹(shù)葉也不會(huì)同時(shí)落地
例9、(鎮(zhèn)江市2008屆調(diào)研二)給滑塊一初速v0使它沿光滑斜面向上作勻減速運(yùn)動(dòng),加速度大小為,當(dāng)滑塊速度大小減為時(shí),所用時(shí)間可能是()
(A)(B)(C)(D)
【例11】(1999年高考全國(guó)卷)一跳水運(yùn)動(dòng)員從離水面10m高的平臺(tái)上向上躍起,舉雙臂直體離開(kāi)臺(tái)面,此時(shí)其重心位于從手到腳全長(zhǎng)的中點(diǎn),躍起后重心升高0.45m達(dá)到最高點(diǎn),落水時(shí)身體豎直,手先入水(在此過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員水平方向的運(yùn)動(dòng)忽略不計(jì))從離開(kāi)跳臺(tái)到手觸水面,他可用于完成空中動(dòng)作的時(shí)間是______s。(計(jì)算時(shí),可以把運(yùn)動(dòng)員看作全部質(zhì)量集中在重心的一個(gè)質(zhì)點(diǎn),g取10m/s2,結(jié)果保留二位數(shù))
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第6課時(shí):《直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)》小結(jié)
【知識(shí)結(jié)構(gòu)】
1、如圖是一輛汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的s-t圖,對(duì)線(xiàn)段OA、AB、BC、CD所表示的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是()
A、OA表示的速度最大
B、AB表示靜止
C、CD表示運(yùn)動(dòng),速度方向與初速相反
D、CD與橫軸間包圍的面積表示第四小時(shí)內(nèi)的位移
2、一質(zhì)點(diǎn)作直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)x=-2t2-3t+1,則此質(zhì)點(diǎn)()
A、每秒末的速度成等差數(shù)列B、從t=0時(shí)刻起,每秒末位移成等差數(shù)列
C、在連續(xù)的任意相等時(shí)間隔內(nèi)的位移成等差數(shù)列D、此質(zhì)點(diǎn)作勻速運(yùn)動(dòng)
3、(泰州市2008屆第二學(xué)期期初聯(lián)考)有一種“傻瓜”相機(jī)的曝光時(shí)間(快門(mén)從打開(kāi)到關(guān)閉的時(shí)間)是固定不變的。為了估測(cè)相機(jī)的曝光時(shí)間,有位同學(xué)提出了下述實(shí)驗(yàn)方案:他從墻面上A點(diǎn)的正上方與A相距H=1.5m處,使一個(gè)小石子自由落下,在小石子下落通過(guò)A點(diǎn)后,按動(dòng)快門(mén),對(duì)小石子照相,得到如圖所示的照片,由于石子的運(yùn)動(dòng),它在照片上留下一條模糊的徑跡CD。已知每塊磚的平均厚度約6cm。從這些信息估算該相機(jī)的曝光時(shí)間最近于下列哪個(gè)值?()
A.0.5sB.0.06sC.0.02sD.0.008s
4、(2008年山東省高考沖刺預(yù)測(cè)卷)兩輛游戲賽車(chē)、在兩條平行的直車(chē)道上行駛.時(shí)兩車(chē)都在同一計(jì)時(shí)線(xiàn)處,此時(shí)比賽開(kāi)始.它們?cè)谒拇伪荣愔械膱D如圖所示.哪些圖對(duì)應(yīng)的比賽中,有一輛賽車(chē)追上了另一輛()
5、(泰州市2008屆第一次聯(lián)考)落體的運(yùn)動(dòng)是司空見(jiàn)慣的,但人類(lèi)對(duì)它的認(rèn)識(shí)卻經(jīng)歷了運(yùn)兩千年的時(shí)間。是什么因素決定物體下落的快慢呢?亞里十多德的論斷是:物體下落的快慢由它們的重雖決定。他的這一論斷一直被人家奉為經(jīng)典,后米是哪位物理學(xué)家推翻了他的論斷()
A.牛頓B.伽利略C.愛(ài)因斯坦D.哥白尼
6、(淄博市2008年第一次摸底考試)在地質(zhì)、地震、勘探、氣象和地球物理等領(lǐng)域的研究中,需要精確的重力加速度g值,g值可由實(shí)驗(yàn)精確測(cè)定。近年來(lái)測(cè)g值的一種方法叫“對(duì)稱(chēng)自由下落法”,它是將測(cè)g歸于測(cè)長(zhǎng)度和時(shí)間,以穩(wěn)定的氦氖激光的波長(zhǎng)為長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn),用光學(xué)干涉的方法測(cè)距離,以銣原子鐘或其他手段測(cè)時(shí)間,能將g值測(cè)得很準(zhǔn),具體做法是:將真空長(zhǎng)直管沿豎直方向放置,自其中O點(diǎn)豎直向上拋出小球,小球又落至原處O點(diǎn)的時(shí)間為T(mén)2,在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)比O點(diǎn)高H的P點(diǎn),小球離開(kāi)P點(diǎn)至又回到P點(diǎn)所用的時(shí)間為T(mén)1,測(cè)得T1、T2和H,可求得g等于()
A.B.C.D.
7、(淄博市2008年第一次摸底考試)下列速率—時(shí)間圖像中,圖線(xiàn)I、II分別表示物體以初速度v0作平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),水平方向和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)情況,其中正確的是()
8、(濰坊、棗莊等市2008年質(zhì)檢)如圖所示,一同學(xué)沿一直線(xiàn)行走,現(xiàn)用頻閃照相連續(xù)記錄了他行走中9個(gè)位置的圖片,觀(guān)察圖片,能比較正確的反應(yīng)該同學(xué)運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像是()
9、A、B兩物體的質(zhì)量分別為mA、mB,且mAmB.它們與水平面間的摩擦因數(shù)相同,兩物體具有相同的動(dòng)能,它們?cè)谒矫嫔贤瑫r(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),最終停止.A物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tA,位移為SA,B物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為tB,位移為SB.則有()
A.SASBtAtBC.SASBtAtB
B.SASBtAtBD.SA=SBtA=tB
10、(山東省高考調(diào)研卷)如圖5一個(gè)圓筒形容器內(nèi)部盛有兩種液體,它們的密度不同但又互不相溶,因而分成上下兩層。有一鋁制小球,從容器的上部液面由靜止開(kāi)始下落。不計(jì)液體對(duì)鋁球的摩擦阻力,則鋁球向下運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化關(guān)系圖線(xiàn)可能是()
11、(山東省高考調(diào)研卷)北京奧運(yùn)會(huì)將在2008年舉行,跳水比賽是我國(guó)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目,設(shè)正在進(jìn)行的10米跳臺(tái)比賽中,下列說(shuō)法正確的是()
A.為了研究方便,可將正在比賽的運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)
B.運(yùn)動(dòng)員在下落過(guò)程中,感覺(jué)水面在勻速上升
C.前一半位移用的時(shí)間長(zhǎng),后一半位移用的時(shí)間短
D.前一半時(shí)間內(nèi)位移長(zhǎng).后一半時(shí)間內(nèi)位移短
12、(山東省高考調(diào)研卷)如圖3甲、乙所示,為同一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的兩條紙帶,由紙帶可知()
A.在打下計(jì)數(shù)點(diǎn)“0”至“5”的過(guò)程中,紙帶甲的平均速度比乙的大
B.在打下計(jì)數(shù)點(diǎn)“0”至“5”的過(guò)程中,紙帶甲的平均速度比乙的小
C.紙帶甲的加速度比乙的大
D.紙帶甲的加速度比乙的小
13、(山東省高考調(diào)研卷)對(duì)于做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體,下列說(shuō)法正確的是()
A.加速度減小,其速度必然隨之減少B.加速度增大,其速度必然隨之增大
C.位移與時(shí)間平方成正比D.在某段時(shí)間內(nèi)位移可能為零
14.t=0時(shí),甲乙兩汽車(chē)從相距70km的兩地開(kāi)始相向行駛,它們的v-t圖象如圖所示.忽略汽車(chē)掉頭所需時(shí)間.下列對(duì)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)狀況的描述正確的是()
A.在第1小時(shí)末,乙車(chē)改變運(yùn)動(dòng)方向
B.在第2小時(shí)末,甲乙兩車(chē)相距10km
C.在前4小時(shí)內(nèi),乙車(chē)運(yùn)動(dòng)加速度的大小總比甲車(chē)的大
D.在第4小時(shí)末,甲乙兩車(chē)相遇
15.伽利略在著名的斜面實(shí)驗(yàn)中,讓小球分別沿傾角不同、阻力很小的斜面從靜止開(kāi)始滾下,他通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀(guān)察和邏輯推理,得到的正確結(jié)論有()
A.傾角一定時(shí),小球在斜面上的位移與時(shí)間成正比
B.傾角一定時(shí),小球在斜面上的速度與時(shí)間成正比
C.斜面長(zhǎng)度一定時(shí),小球從頂端滾到底端時(shí)的速度與傾角無(wú)關(guān)
D.斜面長(zhǎng)度一定時(shí),小球從頂端滾到底端所需的時(shí)間與傾角無(wú)關(guān)
16、如圖,甲、乙兩物體在同一水平面上的兩條平行直線(xiàn)路線(xiàn)上同向運(yùn)動(dòng),甲以速度v=4m/s一直做勻速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻乙在距甲L0=300m處(后面A處)以初速V0=20m/s、a=0.1m/s2的加速度大小開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)直至停止,則:
(1)從乙開(kāi)始減速起,經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間乙趕上甲?
(2)從乙趕上甲起,又經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間甲再次趕上乙?
高考物理第一輪能力提升復(fù)習(xí):實(shí)驗(yàn):研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
第五課時(shí)實(shí)驗(yàn):研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br>
1.練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,學(xué)習(xí)利用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)。
2.學(xué)習(xí)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定即時(shí)速度和加速度。
【實(shí)驗(yàn)原理】
1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器,它每隔0.02s打一次點(diǎn)(由于電源頻率是50Hz),因此,紙帶上的點(diǎn)就表示了和紙帶相連的運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置,研究紙帶上點(diǎn)之間的間隔,就可以了解物體運(yùn)動(dòng)的情況。
2.由紙帶判斷物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的方法
如圖所示,0、1、2……為時(shí)間間隔相等的各計(jì)數(shù)點(diǎn),s1、s2、s3、……為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離,若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量,即若連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為恒量,則與紙帶相連的物體的運(yùn)動(dòng)為勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
3.由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)加速度的方法
(1)用“逐差法”求加速度:
根據(jù)s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔),求出、、,再算出a1、a2、a3的平均值,即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。
(2)用v-t圖法:
先根據(jù),求出打第n點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度,后作出v-t圖線(xiàn),圖線(xiàn)的斜率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。
知識(shí)點(diǎn)一測(cè)定勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度
1.把一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端,連接好電路,如圖所示。
2.把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上,細(xì)繩跨過(guò)滑輪,并在細(xì)繩的另一端掛上合適的鉤碼,試放手后,小車(chē)能在長(zhǎng)木板上平穩(wěn)地加速滑行一段距離,把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并把它的一端固定在小車(chē)的后面。
3.把小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,先接通電源,再放開(kāi)小車(chē),讓小車(chē)運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn),取下紙帶,換上新紙帶,重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。
4.選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開(kāi)頭的比較密集的點(diǎn)子,確定好計(jì)數(shù)始點(diǎn)0,標(biāo)明計(jì)數(shù)點(diǎn),正確使用毫米刻度尺測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的距離,用逐差法求出加速度值,最后求其平均值。也可求出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度,作v-t圖線(xiàn),求得直線(xiàn)的斜率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。
【應(yīng)用1】(鹽城市08屆高三六所名校聯(lián)考)某同學(xué)用如圖所示裝置測(cè)量重力加速度g,所用交流電頻率為50Hz。在所選紙帶上取某點(diǎn)為0號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn),然后每3個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),所以測(cè)量數(shù)據(jù)及其標(biāo)記符號(hào)如題圖所示。
該同學(xué)用兩種方法處理數(shù)據(jù)(T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔):
方法A:
由……,取平均值g=8.667m/s2;
方法B:
由取平均值g=8.673m/s2。
(1)從實(shí)驗(yàn)裝置看,該同學(xué)所用交流電的電壓為_(kāi)_____伏特,操作步驟中釋放紙帶和接通電源的先后順序應(yīng)該是______________________。
(2)從數(shù)據(jù)處理方法看,在S1、S2、S3、S4、S5、S6中,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果起作用的,方法A中有__________;方法B中有______________________________。
因此,選擇方法______(A或B)更合理,這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的________(系統(tǒng)或偶然)誤差。
(3)本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源有:
______________________________________(試舉出兩條)。
導(dǎo)示:(1)從實(shí)驗(yàn)裝置看,交流電的電壓為_(kāi)220伏特,操作步驟中釋放紙帶和接通電源的先后順序應(yīng)該是:_先接通電源后釋放紙帶。
(2)從數(shù)據(jù)處理方法看,在S1、S2、S3、S4、S5、S6中,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果起作用的,方法A中有_S1、S6;方法B中有S1、S2、S3、S4、S5、S6。因此,選擇方法_B(A或B)更合理,這樣可以減少實(shí)驗(yàn)的_偶然(系統(tǒng)或偶然)誤差。
(3)本實(shí)驗(yàn)誤差的主要來(lái)源有:重物下落過(guò)程中受到阻力;S1、S2、S3、S4、S5、S6長(zhǎng)度測(cè)量;交流電頻率波動(dòng);數(shù)據(jù)處理方法等。
1.紙帶打完后及時(shí)斷開(kāi)電源;
2.小車(chē)的加速度應(yīng)適當(dāng)大一些,以能在紙帶上長(zhǎng)約50cm的范圍內(nèi)清楚地取7~8個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜;
3.應(yīng)區(qū)別計(jì)時(shí)器打出的軌跡點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),通常每隔4個(gè)軌跡點(diǎn)選1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),選取的記數(shù)點(diǎn)不少于6個(gè);
4.不要分段測(cè)量各段位移,可統(tǒng)一量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)數(shù)起點(diǎn)0之間的距離,讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到毫米的下一位。
知識(shí)點(diǎn)二數(shù)據(jù)的記錄與處理
【應(yīng)用2】(啟東08屆高三調(diào)研測(cè)試)在“利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)加速度”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在50Hz的低壓交變電源上。某同學(xué)在打出的紙帶上每5點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),共取了A、B、C、D、E、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出).從每一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處將紙帶剪開(kāi)分成五段(分別為a、b、c、d、e段),將這五段紙帶由短到長(zhǎng)緊靠但不重疊地粘在xoy坐標(biāo)系中,如圖所示,由此可以得到一條表示v-t關(guān)系的圖線(xiàn),從而求出加速度的大?。?/p>
(1)請(qǐng)你在xoy坐標(biāo)系中用最簡(jiǎn)潔的方法作出能表示v-t關(guān)系的圖線(xiàn)(作答在右圖上),并指出哪個(gè)軸相當(dāng)于v軸?答:;
(2)從第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí),為求出0.15s時(shí)刻的瞬時(shí)速度,需要測(cè)出哪一段紙帶的長(zhǎng)度?答:;
(3)若測(cè)得a段紙帶的長(zhǎng)度為2.0cm,e段紙帶的長(zhǎng)度為10.0cm,則可求出加速度的大小為m/s2.
導(dǎo)示:(1)v-t圖線(xiàn)如圖所示;y軸相當(dāng)于v軸
(2)b(3)2.0
知識(shí)點(diǎn)二拓展與延伸
【應(yīng)用3】(07年蘇錫常鎮(zhèn)四市二模。12)如圖(甲)所示,用包有白紙的質(zhì)量為1.00kg的圓柱棒替代紙帶和重物,蘸有顏料的毛筆固定在電動(dòng)機(jī)上并隨之轉(zhuǎn)動(dòng),使之替代打點(diǎn)計(jì)時(shí)器當(dāng)燒斷懸掛圓柱棒的線(xiàn)后,在圓柱棒豎直下落的過(guò)程中,毛筆就在圓柱棒面上的紙上畫(huà)出記號(hào),如圖(乙)所示,
設(shè)毛筆接觸棒時(shí)不影響棒的運(yùn)動(dòng).測(cè)得記號(hào)之間的距離依次為26.0mm、41.0mm、56.0mm、71.0mm、86.0mm、101.0mm,已知電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“1500r/min”字樣,由此研究圓柱棒的運(yùn)動(dòng)情況。
(1)毛筆畫(huà)相鄰兩條線(xiàn)的時(shí)間間隔T=s,圖(乙)中的圓柱棒的(選填“左”或“右”)端是懸掛端.
(2)根據(jù)圖(乙)所給的數(shù)據(jù),計(jì)算毛筆畫(huà)下記號(hào)C時(shí)圓柱棒下落的速度Vc=m/s,圓柱棒豎直下落的加速度a=m/s2.
導(dǎo)示:(1)毛筆畫(huà)相鄰兩條線(xiàn)的時(shí)間間隔應(yīng)該等于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間即T=0.04s;重物下落速度越來(lái)越大,故相鄰的兩條線(xiàn)之間的間隔也越大,故圓柱棒左端是懸掛端;
(2)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)計(jì)算可得毛筆畫(huà)下記號(hào)C時(shí)圓柱棒下落的速度Vc=1.2m/s;圓柱棒豎直下落的加速度a=9.4m/s2
1.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)正在做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),現(xiàn)用固定的照相機(jī)對(duì)該質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行閃光照相,閃光時(shí)間間隔為1s。分析照片得到的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)質(zhì)點(diǎn)在第1次、第2次閃光的時(shí)間間隔內(nèi)移動(dòng)了2m;在第3次、第4次閃光的時(shí)間間隔內(nèi)移動(dòng)了8m,由此可求得()
A.第1次閃光時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度
B.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度
C.第2次閃光到第3次閃光時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移
D.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的初速度
2.(2007年高考天津理綜卷.22)某學(xué)生用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車(chē)的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。他將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上,實(shí)驗(yàn)時(shí)得到一條紙帶。他在紙帶上便于測(cè)量的地方選取第一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn),在這點(diǎn)下標(biāo)明A,第六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明B,第十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明C,第十六個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明D,第二十一個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明E。測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)B點(diǎn)已模糊不清,于是他測(cè)得AC長(zhǎng)為14.56cm,CD長(zhǎng)為11.15cm,DE長(zhǎng)為13.73cm,則打C點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小為_(kāi)_______m/s,小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_(kāi)__________m/s2,AB的距離應(yīng)為_(kāi)___________cm。(保留三位有效數(shù)字)
3.(如皋市08屆高三一輪復(fù)習(xí)測(cè)試卷)2007年10月24日,中國(guó)用長(zhǎng)征運(yùn)載火箭成功的發(fā)射了“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星.右圖是某監(jiān)測(cè)系統(tǒng)每隔2.5s拍攝的,是關(guān)于起始勻加速階段火箭的一組照片.已知火箭的長(zhǎng)度為40m,用刻度尺測(cè)量照片上的長(zhǎng)度,結(jié)果如圖所示.火箭的加速度a=______m/s2,火箭在照片中第2個(gè)像所對(duì)應(yīng)時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小υ=_______m/s.
4.(廣東東莞中學(xué)07屆高三模擬試題。11)某同學(xué)在測(cè)定勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí),得到了在不同拉力下的A、B、C、D……等幾條較為理想的紙帶,并在紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),即相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s,將每條紙帶上的計(jì)數(shù)點(diǎn)都記為0、1、2、3、4、5……,如圖所示甲、乙、丙三段紙帶,分別是從三條不同紙帶上撕下的.
○1在甲、乙、丙三段紙帶中,屬于紙帶A的是
○2打A紙帶時(shí),物體的加速度大小是m/s2
答案:1.ABC2.0.986,2.58,5.99;
3.8、424.丙、3.33m/s2
高考物理第一輪勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用專(zhuān)題考點(diǎn)復(fù)習(xí)教案
20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)學(xué)案:第二章《直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)》專(zhuān)題二勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其應(yīng)用
【考點(diǎn)透析】
一、本專(zhuān)題考點(diǎn):變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)及公式vt=v0+at;;
vt2-v02=2as均為II類(lèi)要求,即能夠理解其含義,能在實(shí)際問(wèn)題的分析、綜合,推理和判斷等過(guò)程中運(yùn)用,在高考中多與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等知識(shí)綜合命題,單獨(dú)命題多與實(shí)際生活相結(jié)合。
二、理解和掌握的內(nèi)容
1.基本知識(shí)
⑴變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng):物體在一條直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng),如果在相等的時(shí)間里位移不相等,這種運(yùn)動(dòng)叫變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
⑵勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng):在變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,如果在相等的時(shí)間內(nèi)速度的改變相等,這種運(yùn)動(dòng)叫做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
⑶勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的基本公式和推論
基本公式vt=v0+at
推論vt2-v02=2as
(只適于勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng))
公式中s、v、a均為矢量,計(jì)算時(shí)常指定正方向,對(duì)初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),一般取加速度方向?yàn)檎?;初速度不為零時(shí),一般取初速度方向?yàn)檎?br>
⑷自由落體:物體只在重力作用下由靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
v0=0a=g
自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),遵守勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律,有關(guān)初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的比例式也成立。
2.勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)推論:
⑴由紙帶得到的結(jié)論
如圖2—2所示,A、B、C、D、E.為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn),點(diǎn)間距分別為S1S2S3S4S5,打出相鄰兩點(diǎn)所用時(shí)間為T(mén),則
vA=(S1+S2)/2T
vB=(S2+S3)/2T(中時(shí)刻的速度等于這段時(shí)間的平均速度)
a=(S2-S1)/T2=(S3-S2)/T2=(S3-S1)/2T2=(S5-S2)/3T2(依次相鄰的相同時(shí)
間間隔內(nèi)的位移之差為一恒量)
⑵初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的特征(設(shè)T為時(shí)間單位)
①1T末、2T末、3T末、……nT末瞬時(shí)速度之比為
V1:V2:V3:……Vn=1:2:3:……n
②1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)、……nT內(nèi)位移之比為
S1:S2:S3:……Sn=12:22:32:……n2
③第1個(gè)T內(nèi)、第2個(gè)T內(nèi)、第3個(gè)T內(nèi)、……第n個(gè)T內(nèi)的位移之比
SI:SII:SIII:……SN=1:3:5:……(2n-1)
④通過(guò)連續(xù)相同的位移所用時(shí)間之比
t1:t2:t3:……tn=1:(-1):(-):……(-)
3.難點(diǎn)釋疑
⑴如圖2—3所示,某質(zhì)點(diǎn)從A到B做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),通過(guò)時(shí)間為t,t/2時(shí)的速度為v1,質(zhì)點(diǎn)通過(guò)AB中點(diǎn)C時(shí)的速度為v2,則v1v2
因?yàn)?,?dāng)質(zhì)點(diǎn)做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),t/2時(shí)刻到D點(diǎn),前半時(shí)運(yùn)動(dòng)的位移小于后半時(shí)運(yùn)動(dòng)的位移,則D點(diǎn)在C點(diǎn)左側(cè),如圖2-4所示,則v1v2。當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),t/2時(shí)刻到D點(diǎn),前半時(shí)運(yùn)動(dòng)的位移大于后半時(shí)運(yùn)動(dòng)的位移,則D點(diǎn)在C點(diǎn)右側(cè),如圖2-5所示。則v1v2
⑵追擊問(wèn)題是運(yùn)動(dòng)學(xué)中一個(gè)常見(jiàn)又較難的問(wèn)題。解決這類(lèi)問(wèn)題一般要抓住兩個(gè)關(guān)系:速度關(guān)系和位移關(guān)系,找到臨界條件。例如①勻減速運(yùn)動(dòng)的物體追趕同方向勻速運(yùn)動(dòng)的物體時(shí),恰能追上或恰好追不上的臨界條件是靠近時(shí)追趕者的速度等于被追者的速度。②初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)的物體追趕同向勻速運(yùn)動(dòng)物體時(shí),追上前具有最大距離的條件是追趕者的速度等于被追者的速度。
【例題精析】
例題1飛機(jī)著陸以6m/s2的加速度做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),若其著陸速度為60m/s,求飛機(jī)著陸后12s滑行的距離。
解析:設(shè)飛機(jī)從著陸到停止所用的時(shí)間為t’
由vt=v0+at解得t’=10s,說(shuō)明飛機(jī)在12S內(nèi)不是始終做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),它在后2s內(nèi)是靜止的.S=v0t’+at’2/2=60×10-6×102/2
=300(m)
或S=v02/2a=602/2×6=300(m)
錯(cuò)解:依S=v0t+at2/2=60×12-6×122/2=288(m)
其實(shí)這樣算出的位移是飛機(jī)運(yùn)動(dòng)10s后再反向運(yùn)動(dòng)2s的總位移,但飛機(jī)運(yùn)動(dòng)停止后并沒(méi)有運(yùn)動(dòng)。
思考拓寬:若將勻減速運(yùn)動(dòng)的飛機(jī)改成在足夠長(zhǎng)光滑斜面上從A點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)的小球,如圖2-6所示,求小球在12s內(nèi)的位移還是300m嗎?為什么?若求小球與A點(diǎn)的距離為300m所經(jīng)歷的時(shí)間為多少?
例題2相同的小球從斜面上某一位置每隔0.1s釋放一顆,在連續(xù)放了幾顆后,對(duì)斜面上正運(yùn)動(dòng)著的小球拍下部分照片,如圖2-7所示,現(xiàn)測(cè)得AB=15cm,BC=20cm,已知小球在斜面上作勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),且加速度大小相同.求:①小球運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小;②拍片時(shí)B的速度大小;③D、C兩球相距多遠(yuǎn);④A球上面正在運(yùn)動(dòng)著的小球共有多少顆.
解析:本題屬于運(yùn)動(dòng)學(xué)的綜合問(wèn)題,從題設(shè)意境來(lái)看,斜面上有多個(gè)小球在運(yùn)動(dòng),但是釋放小球的時(shí)間間隔是相同的,各球的運(yùn)動(dòng)情況也相同,這樣拍片時(shí)圖中各小球的位置可以等效為一個(gè)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)每隔0.1s小球所在的位置.
①小球運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a=5m/s2
②小球B的速度
③D、C兩球相距DC=BC+△S=BC+(BC-AB)=0.25m
④小球B從開(kāi)始下滑到圖示位置所用的時(shí)間tB=vB/a=1.75/5=0.35s
所以B球上面正運(yùn)動(dòng)著的小球有3顆,A球上面正在運(yùn)動(dòng)著的小球有2顆.
例題3如圖2-8所示,處在平直軌道上的甲乙兩物體相距s,同時(shí)同向開(kāi)始運(yùn)動(dòng),甲以初速度v加速度a1做勻加速運(yùn)動(dòng),乙做初速度為零,加速度為a2的勻加速運(yùn)動(dòng),假設(shè)甲能從乙旁邊通過(guò),下述情況可能發(fā)生的是()
Aa1=a2時(shí)能相遇兩次Ba1a2時(shí)能相遇兩次
Ca1a2時(shí)能相遇兩次Da1a2時(shí)能相遇一次
解析:對(duì)甲物體s1=vt+a1t2/2
對(duì)乙物體s2=a2t2/2
由位移關(guān)系s1=s2+s
vt+a1t2/2=a2t2/2+s
(a1-a2)t2/2+vt–s=0
t=[-v±]/(a1-a2)
當(dāng)a1a2時(shí),v,t有一解,只能相遇一次。
當(dāng)a1=a2時(shí),t=s/v,只能相遇一次。
當(dāng)a1a2時(shí),t=[v±]/(a2-a1)
當(dāng)v2=2s(a2-a1),t有一解,只能相遇一次。
當(dāng)v,t有兩解,能相遇兩次。
答案是CD
【能力提升】
I.知識(shí)與技能
1.一個(gè)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體,初速度v0=2.0m/s,它在第3秒內(nèi)通過(guò)的位移是4.5m,則它的加速度為()
A0.5m/s2B1.0m/s2C1.5m/s2D2.0m/s2
2.小物體沿光滑斜面下滑,初速度為零,當(dāng)滑過(guò)L的距離時(shí),速度大小為v,那么,當(dāng)它的速度為v/2時(shí),滑過(guò)的距離為()
A.L/4B.L/2C.L/2D.3L/4
3.一個(gè)作勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體,其位移和時(shí)間的關(guān)系是s=18t-6t2,則它的速度為零的時(shí)刻為()
A.1.5sB.3sC.6sD.18s
4.自地面將一物體豎直上拋,初速度大小為20m/s,當(dāng)它的位移為15m時(shí),經(jīng)歷的時(shí)間和運(yùn)動(dòng)速度分別為(g取10m/s2,不計(jì)空氣的阻力,選取豎直向上為正方向)()
A.1s,10m/sB.2s,15m/s
C.3s,-10m/sD.4s,-15m/s
5.如圖2-9,光滑斜面AE被分成四個(gè)相等的部
分,一個(gè)物體由A點(diǎn)靜止釋放,下面結(jié)論中正確的是()
A.物體到達(dá)各點(diǎn)的速度vB:vC:vD::vE=1:21/2:31/2:2
B.物體到達(dá)各點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間tB:tC:tD::tE=1:21/2:31/2:2
C.物體從A到E的平均速度v=vB
D.經(jīng)過(guò)每一部分時(shí),其速度增量均相同
6.有一個(gè)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),它在開(kāi)始的兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi),通過(guò)的路程分別是24m、64m,每一個(gè)時(shí)間間隔為4s,則質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的初速度為m/s,加速度為m/s2
7.一汽車(chē)關(guān)閉油門(mén)后,在水平路面上滑行10s后靜止,該汽車(chē)滑行時(shí)所受阻力不變,關(guān)閉油門(mén)后的第8s內(nèi)運(yùn)動(dòng)了2.5m,則汽車(chē)關(guān)閉油門(mén)時(shí)的速度為
II能力和素質(zhì)
8.滴水法測(cè)重力加速度的過(guò)程是這樣的:讓水龍頭的水一滴一滴地滴在其正下方的盤(pán)子里,調(diào)整水龍頭,讓前一滴水滴到盤(pán)子而聽(tīng)到聲音時(shí)后一滴恰離開(kāi)水龍頭。測(cè)出n次聽(tīng)到水擊盤(pán)聲的總時(shí)間為t,用刻度尺量出水龍頭到盤(pán)子的高度差為h,即可算出重力加速度。設(shè)人耳能區(qū)別兩個(gè)聲音的時(shí)間間隔為0.1s,聲速為340m/s,則
A.水龍頭距人耳的距離至少為34mB.水龍頭距盤(pán)子的距離至少為34m
C.重力加速度的計(jì)算式為D.重力加速度的計(jì)算式為
9.A球從塔頂自由落下,當(dāng)下落高度為a時(shí),B球從距塔頂b處開(kāi)始自由落下,兩球同時(shí)落地,求塔高為多少?
10.兩輛完全相同的汽車(chē)沿水平直路一前一后勻速行駛,速度均為v0,若前車(chē)突然以恒定加速度剎車(chē)。在它剛停止時(shí),后車(chē)也以相同加速度剎車(chē)。若前車(chē)剎車(chē)行駛距離為s,要使兩車(chē)不相撞,則兩車(chē)勻速行駛時(shí)的車(chē)距至少應(yīng)為多少?
專(zhuān)題二:1.B2.A3.A4.AC5.ABC6.1;2.57.1m/s28.BD9.(a+b)2/4a10.2s
高考物理復(fù)習(xí):勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
第二課時(shí)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
【教學(xué)要求】
1.掌握勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)及其公式;
2.理解運(yùn)動(dòng)圖象(x-t圖、v-t圖)的物理意義并會(huì)進(jìn)行應(yīng)用。
【知識(shí)再現(xiàn)】
一.勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律及重要推論
(1)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律通常是指所謂的位移公式和速度公式
S=v0t+1/2at2
vt=v0+at
(2)在勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律中,通常以初速度v0的方向?yàn)閰⒖颊较?,即v0>0;此時(shí)加速度的方向?qū)⒎从吵鰟蜃兯僦本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)的不同類(lèi)型:
①若a0,指的是勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);
②若a=0,指的是勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);
③若a0,指的是勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
(3)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律在具體運(yùn)用時(shí),常可變換成如下推論形式
推論1:vt2-v02=2as
推論2:
推論3:△S=a△T2
推論4:
推論5:
推論6:當(dāng)v0=0時(shí),有
S1:S2:S3:……=12:22:32:……
SⅠ:SⅡ:SⅢ:……=1:3:5:……
v1:v2:v3:……=1:2:3:……
t1:t2:t3:……=1:(-1):(-):……
二.勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖
用圖像表達(dá)物理規(guī)律,具有形象,直觀(guān)的特點(diǎn)。對(duì)于勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō),其速度隨時(shí)間變化的v~t圖線(xiàn)如圖1所示,對(duì)于該圖線(xiàn),應(yīng)把握的有如下三個(gè)要點(diǎn)。
(1)縱軸上的截距其物理意義是運(yùn)動(dòng)物體的初速度v0;
(2)圖線(xiàn)的斜率其物理意義是運(yùn)動(dòng)物體的加速度a;
(3)圖線(xiàn)下的“面積”其物理意義是運(yùn)動(dòng)物體在相應(yīng)的時(shí)間內(nèi)所發(fā)生的位移s。
知識(shí)點(diǎn)一如何理解勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
在勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的公式中,只沙及五個(gè)物理量:初速度vo、末速度vt、加速度a、位移x和時(shí)間t.其中vo和a能決定物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)(指做勻加速運(yùn)動(dòng)、勻減速運(yùn)動(dòng)),所以稱(chēng)為特征量。
描述勻變速運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)公式并不只適用于單向的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),對(duì)往返的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)同樣適用.可將運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程作為一個(gè)整體直接應(yīng)用公式計(jì)算,從而避免了分段計(jì)算帶來(lái)的麻煩.
【應(yīng)用1】質(zhì)量為m=2kg的物體,受到F=4N的水平恒力作用,先在光滑水平面上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)4s后進(jìn)入動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4的粗糙水平面上,g取10m/s2,求該物體從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)l0s內(nèi)的位移是多少?
導(dǎo)示:物體在光滑水平面上的加速度為a1=F/m=2m/s2,第4s末的速度v1=alt=8m/s;
4s內(nèi)的位移,
物體進(jìn)入粗糙水平面后的加速度為
如果認(rèn)為物體做減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2=6s,那么以此求得在減速運(yùn)動(dòng)的6s內(nèi)的位移為,
此位移的計(jì)算結(jié)果是錯(cuò)誤的.物體從進(jìn)入粗糙水平面到停止,所需的時(shí)間為
所以=16m
物體在10s內(nèi)的位移為s=sl+s2=16m+16m=32m.
該類(lèi)問(wèn)題的分析要注意以下技巧:
1.關(guān)鍵詞語(yǔ):“10s內(nèi)的位移”→位移分成前4s和后6s兩段。
2.隱含條件:①“光滑水平面”→做勻加速運(yùn)動(dòng);②“由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)”→初速度為零;③“粗糙水平面”→可能做勻減速運(yùn)動(dòng);④“l(fā)0s內(nèi)”→含三個(gè)物理過(guò)程:勻加速、勻減速、停止.干擾因素:“l(fā)0s內(nèi)的位移”→后6s中含有陷阱,物體有可能在6s前就已停止運(yùn)動(dòng)
3.臨界狀態(tài):“l(fā)0s內(nèi)”→兩個(gè)臨界狀態(tài):4s末和8s末.
知識(shí)點(diǎn)二勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)公式的選擇
由于該部分內(nèi)容,公式較多,有基本規(guī)律,有重要推論,有很多特點(diǎn),解題時(shí)選擇公式的技巧就是根據(jù)條件的特征,求什么,與哪些公式相接近,就選哪些公式.
【應(yīng)用2】(無(wú)錫市08屆高三基礎(chǔ)測(cè)試)物體在斜面頂端由靜止勻加速下滑,最初4s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程為s1,最后4s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程為s2,且s2-s1=8m,s1:s2=1:2,求:
(1)物體的加速度;
(2)斜面的全長(zhǎng)。
導(dǎo)示:(1)由s2-s1=8m;s1:s2=1:2
可得S1=8m,S2=16m
最初4s,物體從0開(kāi)始勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),所以S1=at2/2,將S1=8m,帶入即可求解得a=1m/s2
(2)同樣最后4s的平均速度為V=S2/t=4m/s,勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,那么最后時(shí)刻的速度Vt=V+at’=6m/s(式中t’=2s)
根據(jù)Vt2-V02=2aL得斜面長(zhǎng)L=18m。
從本題來(lái)看,靈活選用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式是解決問(wèn)題的關(guān)鍵,這種問(wèn)題往往有多種方法,同學(xué)們可以試一試,看看還有其他哪些方法。
類(lèi)型一圖象的應(yīng)用
物理圖象可以更直觀(guān)地描述物理過(guò)程,研究圖象時(shí)首先明確所給的圖象表達(dá)的物理規(guī)律,即認(rèn)清縱、橫坐標(biāo)所表示的物理量,其次要注意理解圖象中的“點(diǎn)”、“線(xiàn)”、“斜率”、“截距”、“面積”等的物理意義。
【例1】(揚(yáng)州市08屆高三物理期中模擬試卷)兩個(gè)完全相同的物塊a、b質(zhì)量為m=0.8kg,在水平面上以相同的初速度從同一位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng),圖中的兩條直線(xiàn)表示物體受到水平拉力F作用和不受拉力作用的υ-t圖象,求:
(1)物塊b所受拉力F的大??;
(2)8s末a、b間的距離。
(3)若在8s末將作用在其中一個(gè)物體上的水平拉力F換到另外一物體上,則何時(shí)它們相距最遠(yuǎn)?最遠(yuǎn)距離為多少?
導(dǎo)示:(1)設(shè)a、b兩物塊的加速度分別為a1、a2,
由υ-t圖可得:①
②
對(duì)a、b兩物塊由牛頓第二定律得:-f=ma1③,F(xiàn)-f=ma2④
由①-④式可得:F=1.8N(2分)
(2)設(shè)a、b兩物塊8s內(nèi)的位移分別為s1、s2,由圖象得:
所以s2-s1=60m
(3)再經(jīng)16/3s它們相距最遠(yuǎn),最遠(yuǎn)距離為92m。
類(lèi)型二追及相遇問(wèn)題
相遇是指兩物體分別從相距S的兩地相向運(yùn)動(dòng)到同一位置,它的特點(diǎn)是:兩物體運(yùn)動(dòng)的距離之和等于S;追及是指兩物體同向運(yùn)動(dòng)而達(dá)到同一位置。找出兩者的時(shí)間關(guān)系、位移關(guān)系是解決追及問(wèn)題的關(guān)鍵,同時(shí)追及物與被追及物的速度恰好相等時(shí)臨界條件,往往是解決問(wèn)題的重要條件。
【例2】(常州中學(xué)08屆高三第二階段調(diào)研)甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練交接棒的過(guò)程中發(fā)現(xiàn):甲經(jīng)短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程;乙從起跑后到接棒前的運(yùn)動(dòng)是勻加速的。為了確定乙起跑的時(shí)機(jī),需在接力區(qū)前適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo)記。在某次練習(xí)中,甲在接力區(qū)前S0=13.5m處作了標(biāo)記,并以V=9m/s的速度跑到此標(biāo)記時(shí)向乙發(fā)出起跑口令。乙在接力區(qū)的前端聽(tīng)到口令時(shí)起跑,并恰好在速度達(dá)到與甲相同時(shí)被甲追上,完成交接棒。已知接力區(qū)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=20m。求:
(1)此次練習(xí)中乙在接棒前的加速度a;
(2)在完成交接棒時(shí)乙離接力區(qū)末端的距離。
導(dǎo)示:畫(huà)出運(yùn)動(dòng)示意圖如圖示:
(1)設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間t,甲追上乙,則根據(jù)題意有vt-vt/2=13.5
將v=9代入得到:t=3s,
再有v=at;解得:a=3m/s2
(2)在追上乙的時(shí)候,乙走的距離為s,則:s=at2/2
代入數(shù)據(jù)得到s=13.5m
所以,乙離接力區(qū)末端的距離為:
△s=20-13.5=6.5m
分析時(shí)要注意:
(1)兩物體是否同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),兩物體運(yùn)動(dòng)至相遇時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間可建立某種關(guān)系;兩物體各做什么形式的運(yùn)動(dòng);由兩者的時(shí)間關(guān)系,根據(jù)兩者的運(yùn)動(dòng)形式建立S=S1+S2方程;建立利用位移圖象或速度圖象分析
(2)勻減速物體追及同向勻速物體時(shí),恰能追上或恰好追不上的臨界條件為:即將靠近時(shí),追及者速度等于被追及者的速度;初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體追趕同向勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體時(shí),追上之前距離最大的條件:為兩者速度相等。
類(lèi)型三評(píng)價(jià)分析題
【例3】汽車(chē)正以v1=10m/s的速度在平直公路上行駛,突然發(fā)現(xiàn)正前方有一輛自行車(chē)以v2=10m/s的速度作同方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),汽車(chē)立即關(guān)閉油門(mén)作加速度大小為a=0.6m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng),汽車(chē)恰好沒(méi)有碰上自行車(chē),求關(guān)閉油門(mén)時(shí)汽車(chē)與自行車(chē)的距離。
某同學(xué)是這樣解的:
汽車(chē)的關(guān)閉油門(mén)后的滑行時(shí)間和滑行距離分別為:;
在相同時(shí)間內(nèi),自行車(chē)的前進(jìn)的距離為:
關(guān)閉油門(mén)時(shí)汽車(chē)與自行車(chē)的距離為:
……………………
你認(rèn)為這位同學(xué)的解法是否合理?若合理,請(qǐng)完成計(jì)算;若不合理,請(qǐng)說(shuō)明理由,并用你自己的方法算出正確結(jié)果.
導(dǎo)示:答“不合理”;
理由:能滿(mǎn)足題設(shè)的汽車(chē)恰好不碰上自行車(chē)的臨界條件是:當(dāng)汽車(chē)減速到與自行車(chē)速度相等時(shí),它們恰好相遇,而不是汽車(chē)減速到0時(shí)相遇。
正確解法:
汽車(chē)減速到與自行車(chē)速度相等時(shí),所用時(shí)間為:
在此時(shí)間內(nèi),汽車(chē)滑行距離為:
自行車(chē)的前進(jìn)的距離為:
關(guān)閉油門(mén)時(shí)汽車(chē)與自行車(chē)的距離為:
分析本題的關(guān)鍵是抓住汽車(chē)與自行車(chē)恰好沒(méi)有碰撞的條件:兩者速度相等,根據(jù)位移和速度等關(guān)系建立方程。
1.一質(zhì)點(diǎn)沿直線(xiàn)ox做加速運(yùn)動(dòng),它離開(kāi)O點(diǎn)的距離隨時(shí)間t的變化關(guān)系為x=5+2t3,其中x的單位是m,t的單位是s,它的速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系是v=6t2。設(shè)該質(zhì)點(diǎn)在t=0到t=2s間的平均速度為v1,t=2s到t=3s間的平均速度為v2,則()
A.v1=12m/s,v2=39m/s
B.v1=8m/s,v2=13m/s
C.v1=12m/s,v2=19.5m/s
D.v1=8m/s,v2=38m/s
2.(南京一中08屆高三第一次月考試卷)一物體做加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),依次通過(guò)A、B、C三點(diǎn),AB=BC.物體在A(yíng)B段加速度為a1,在BC段加速度為a2,且物體在B點(diǎn)的速度為,則下列關(guān)系正確的是()
A.a(chǎn)1a2B.a(chǎn)1=a2
C.a(chǎn)1a2D.不能確定
3.(2007年物理海南卷)8.兩輛游戲賽車(chē)、在兩條平行的直車(chē)道上行駛。時(shí)兩車(chē)都在同一計(jì)時(shí)線(xiàn)處,此時(shí)比賽開(kāi)始。它們?cè)谒拇伪荣愔械膱D如圖所示。哪些圖對(duì)應(yīng)的比賽中,有一輛賽車(chē)追上了另一輛()
4.最近某報(bào)報(bào)道徐州到南京的省道上,有一輛汽車(chē)和自行車(chē)追尾相撞事件,情況是這樣的:當(dāng)時(shí)汽車(chē)正以v0=36km/h速度向前行使,司機(jī)發(fā)現(xiàn)正前方60m處有一以v=14.4km/h的速度與汽車(chē)同方向勻速行駛的自行車(chē),司機(jī)以a=0.25m/s2的加速度開(kāi)始剎車(chē),經(jīng)過(guò)40s停下;請(qǐng)你判斷一下停下前是否發(fā)生車(chē)禍?此新聞是真是假。某同學(xué)解法如下:
解:在40s內(nèi)汽車(chē)前進(jìn)的位移為:………①
40s內(nèi)自行車(chē)前進(jìn)的位移:…………②
兩車(chē)發(fā)生車(chē)禍的條件是S1S2+60m
由①②得出S1—S2=40m60m
所以該同學(xué)從中得出不可能發(fā)生車(chē)禍。由此判斷此新聞是假的。你認(rèn)為該同學(xué)判斷是否正確,請(qǐng)分析之。
5.如圖所示,公路上一輛汽車(chē)以v1=10m/s的速度勻速行駛,汽車(chē)行至A點(diǎn)時(shí),一人為搭車(chē),從距公路30m的C處開(kāi)始以v2=3m/s的速度正對(duì)公路勻速跑去,司機(jī)見(jiàn)狀途中剎車(chē),汽車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng),結(jié)果人到達(dá)B點(diǎn)時(shí),車(chē)也恰好停在B點(diǎn)。已知AB=80m,問(wèn):汽車(chē)在距A多遠(yuǎn)處開(kāi)始剎車(chē),剎車(chē)后汽車(chē)的加速度有多大?
答案:1.D2.C3.AC
4.不正確5.2.5m/s2