《福建省高三物理一轮复习课件运动描述匀变速直线运动的研究共46》由会员分享，可在线阅读，更多相关《福建省高三物理一轮复习课件运动描述匀变速直线运动的研究共46（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究,1 描述运动的基本概念,一、 机械运动与参考系,1、机械运动：,物体的空间（位置）变化,2、运动类型：,平动、转动、振动,直线运动、曲线运动,3、运动的绝对性：,物质的运动无处不在,4、运动的相对性：,物体的运动类型依耐于参考系,匀速运动、匀变速运动、变加速运动,参考系选择的任意性和最优化,二、 质点,1、质点：,具有质量的几何点。,理想模型：质点、点电荷、光滑面、硬杆、轻绳、轻弹簧、弹簧振子、单摆、理想气体、分子模型、匀强电场、匀强磁场、光子、原子模型、纯电阻、纯电感、纯电容,2、视为质点的条件：,物体的本身大小远小于其运动空间,物体上各点的运动状态
2、完全一致 (平动物体）,、物理量-标量和矢量,1、标量：,只有大小没有方向的物理量。,例：长度、体积、温度、时间、路程、速率、功、功率、能量、周期、频率、密度、比热容、物质的量、电量、电阻、电感、电容、电压、电势、电动势、压强、电流、磁通量,2、矢量：,例：力、位移、速度、加速度、角速度、场强、磁感应强度、面积、,运算法则：平行四边形定则,运算法则：代数加减,既有大小又有方向的物理量。,3、非物理量：,例：角度、弧度、个。,、物理量-过程量和状态量,1、过程量：,也称累积量，对应一段时间。,例：位移、平均速度（速率）、速度变化、 功、平均功率、冲量,2、状态量：,例：力、速度、加速度、能量、动
3、量,也称瞬时量，对应一个时刻。,3、二者关联：,过程量引起状态量的改变,劳动创造财富、败家消耗财富,做功改变能量、冲量改变动量,三、 运动物理量,1、时间与时刻：,2、位置、位移与路程：,平均速度：V=S/t 矢量 平均速率：V=C/t 标量,3、速度与速率：,过程量：对应某一位移（路程）、某一时间,状态量：对应某一位置、某一时刻,（瞬时）速度： 矢量 （瞬时）速率： 标量,（瞬时）速度大小 =（瞬时）速率,平均速度大小 平均速率,速度V：描述运动快慢 速度变化量： V=VtV0 速度改变的大小及方向（矢） 速度变化率： 速度（矢） 变化的快慢（矢）,速度与加速度无必然联系：,速度能 加速度力
4、,V：,速度大小的变化 速度变化的大小,4、加速度a：,同向加速，反向减速,第一章 运动描述 匀变速直线运动的研究,2 匀变速直线运动的规律,一、 匀变速运动,1、特点：,加速度、合外力恒定,2、分类：,匀加速、匀减速,直线、曲线,一般匀变速、抛体类抛体,初速为0、初速不为0,自由落体、竖直上下抛 平抛、斜抛、类平抛,1、速度公式： 2、位移公式： 3、速度平方差： 4、平均速度： 5、位移差公式：,二、 匀变速直线运动运动学公式,无S 无Vt 无t 无a 无V0 Vt,平均速度计算： 通用定义： 匀变速直线专用：,知三求二,例：科技馆中有一个展品，如图，在较暗处有一个不断均匀滴水的龙头，在一
5、种特殊的灯光照射下，可观察到一个个下落的水滴，缓缓调节水滴下落的时间间隔到适当情况，可看到一种奇特现象，水滴似乎不再往下落，而是固定在图中A、B、C、D四个位置不动，一般要出现这种现象，照明光源可以是：（g=10m/s2）,A、普通光源即可 B、间歇发光，间歇时间为1.4s C、间歇发光，间歇时间为0.14s D、间歇发光，间歇时间为0.2s,8,7,6,5,4,3,2,1,6,5,4,3,T,T,T,0,40,10,90,cm,7,6,5,4,5,4,3,2,9,8,7,6,三、直线抛体运动：,1、自由落体V0=0,2、竖直下抛V0向下,只受重力，a=g,3、竖直上抛V0向上,上升最大高度：
6、H=V02/2g 上升时间：t=V0/g 返回抛出点时间：t=2V0/g,处理方案：,、分段： 上升：末速为0 a=g 匀减速 下降：初速为0 a=g 匀加速,对称可逆,、整体： 统一看作初速向上，加速度向下的匀减速直线运动 （向上为正）,最高点是速度正负的临界点； 抛出点是位移正负的临界点：,考虑空气阻力的上抛运动：,a1,a2,a1a2,三、推论：,1、中间时刻速度平均速度,2、中间位置速度方均根速度,Vt中=,中间位置速度大于中间时刻速度,Vs中=,例：一个从地面竖直上抛的物体，她两次经过一个较低点a的时间间隔是Ta，两次经过一个较高点b的时间间隔是Tb，求ab之间的距离。,a,b,3、
7、初速为0匀加速直线运动特征：,、第N“秒”末的速度比：,Vt=at,1：2：3：N,、前N“秒”内的位移比：,1：4：9：N2,、第N“秒”内的位移比（第N秒内的平均速度比）：,1：3：5：（2N-1）,、前N“米”的时间比：,、第N“米”的时间比：,、第N“米”的平均速度比：,、初速为0匀加速直线运动与末速为0匀减速直线运动若加速度等大，则（时间、位移、速度）对称可逆,例：自由落体运动：,、第1秒位移：S1=5米,、最后一秒的位移是全过程的7/16，求总时间t。,第n秒内位移比 1：3：5：7,、最后一秒的位移是全过程的9/16，求总时间t。,1：3：5：（2n-1） 找不到整数解，即总时间
8、不是整数秒,、最后一秒的位移是45m，求总时间t。,、最后一秒的位移是40m，求总时间t。,第n秒内位移比 1：3：5：7：9,总时间不是整数秒,第一章 运动描述 匀变速直线运动的研究,3 运动图象 追及和相遇问题,一、同一直线上矢量运算法则 ：,1、选取正方向、正方向原则上任选,一般选取初矢量方向为正方向，并尽可能让较多矢量指向正方向。,位移计算时要规定原点，一般以正方向上靠后的点为原点，尽量让所有位移取正值。,2、矢量方向用正负符号表示,3、矢量运算简化为代数运算,4、方向不明的矢量可任意假设方向（赋予正负号）,例：气球以20m/s的速度匀速上升，从气球上掉下一物，经15秒落地，求物体脱离
9、气球时，气球的高度H。,以H高度为原点，向上为正：,以H高度为原点，向下为正：,以地面为原点，向上为正：,以地面为原点，向下为正：,二、运动图象 ：,1、位移图象（S一t）：, 直接读出各时刻的位移, 图线的交点表示位移相等, 图象斜率 表示速度（大小方向）,直线匀速直线运动 曲线变速直线运动 抛物线匀变速直线运动,位移图象不同于运动轨迹 轨迹是判断直线或曲线运动的依据 所有直线运动的轨迹都是直线,（同一图中的多条图线应选取统一的原点、正方向）,2、速度图象（V一t）：, 直接读出各时刻的速度, 图线的交点表示速度相等, 图象斜率 表示加速度,直线匀变速直线运动 曲线变加速直线运动, 图线与横
10、轴所围“面积”表示位移或路程, 速度图像的“面积”（位移）不包含初始位移。,3、加速度图象（a一t）：,图线与横轴所围“面积”表示速度变化V,t,O,a,V,4、一般图象（y一x）：,X,O,Y,S,X,Y,斜率：（求固有属性） FX图：弹簧劲度系数k fFN图：滑动摩擦系数 MV图：密度 Gm图：重力加速度g FS图：压强P Wt图：功率P qt图：电流I Fq图：场强E Wq图：电势差U Qu图：电容C UI图：电阻R Fm图：加速度a,面积：（求过程累积量） FX图：功W It图：电量Q Ft图：冲量I Vt图：位移S at图：速度变化,三、追及相遇问题 ：,1、运动规律：,注意原点、正
11、方向统一及各物体的初始位移, 时间关系和位移关系是列方程的主要线索（画示意图）, 追及相遇时代表着位移相同,两物体速度相等时，二者间距最大或最小,前者加速度较大，间距将被拉大，此时间距为最小； 后者加速度较大，间距将被缩小，此时间距为最大； 追及时若速度也相等，这是讨论避免碰撞的临界条件。,2、注意事项：,注意位移的定义域, 末速为0的匀减速运动应判断停止时间（如刹车）, 发生掉头反向加速的匀减速运动可以全过程处理,两物体运动不同步时，应对时间的超前滞后进行修正,甲：0时刻， 乙：超前t， 丙：滞后T，,注意时间的定义域,例：竖直下抛,例：两小球a、b，之间用长L=10米的细绳相连，现从某一高
12、度O点，a球在前b球在后，两球相隔1秒从O点自由下落，设O点足够高，问a球下落多少距离后细绳将被拉直？,3、解答方法：, 代数解析法, 几何图象法（Vt图）,相对运动法（变换参照物法）,相对速度：速度矢量差,适用条件：追及的两物体同时运动时段,同向：V相=V1V2 反向：V相=V1V2,相对加速度：加速度矢量差,同向：a相=a1a2 反向：a相=a1a2,例：自行车初位移S0，以V1匀速，汽车从原点出发，初速度V2，以加速度a匀减速；,、等速分析法：,判断是否相遇（撞车）,确定相遇（撞车）临界条件,求两车间距的极值,、等位移分析法：,有效解求相遇（撞车）时刻,判别式判断是否相遇（撞车）,、位移
13、差配方法：,求两车间距的极值,甲、乙两车相距x040.5 m，同时沿平直公路做直线运动，甲车在前，以初速度v116.0 m/s，加速度a12.0 m/s2做匀减速直线运动，乙车在后，以初速度v24.0 m/s，加速度a21.0 m/s2与甲同向做匀加速直线运动求： (1)甲、乙两车相遇前相距的最大距离； (2)乙车追上甲车经历的时间,o,乙,甲,先判断甲车停车时刻：,t=8s,（1）、在两车距离最大时，甲车肯定未停止，四种方法都可使用！,方法一：位移差配方,方法二：等速分析法，当两车速度相等时间距最大,t=4s， 代回位移方程,甲、乙两车相距x040.5 m，同时沿平直公路做直线运动，甲车在前
14、，以初速度v116.0 m/s，加速度a12.0 m/s2做匀减速直线运动，乙车在后，以初速度v24.0 m/s，加速度a21.0 m/s2与甲同向做匀加速直线运动求： (1)甲、乙两车相遇前相距的最大距离； (2)乙车追上甲车经历的时间,o,乙,甲,先判断甲车停车时刻：,t=8s,（1）、在两车距离最大时，甲车肯定未停止，四种方法都可使用！,方法三：相对运动，以其中一辆车为参照物，分析另一辆车的运动,方法四：（V-t）图像法-注意V-t图的面积不含初位移X0,如V-t图像所示，在图线的交点左侧区域，甲乙两车的面积之差（阴影部分）最大，,如：以乙为参照物，分析甲的运动，当相对末速度为0时距离最
15、远,相对初位移X0=40.5m 相对初速度V相=V1-V2=12m/s 相对加速度a相=a1+a2=3m/s2,两车间距S=X0+S相=64.5m,4,t=4s,阴影面积S=(16-4)4/2=24m,甲、乙两车相距x040.5 m，同时沿平直公路做直线运动，甲车在前，以初速度v116.0 m/s，加速度a12.0 m/s2做匀减速直线运动，乙车在后，以初速度v24.0 m/s，加速度a21.0 m/s2与甲同向做匀加速直线运动求： (1)甲、乙两车相遇前相距的最大距离； (2)乙车追上甲车经历的时间,o,乙,甲,先判断甲车停车时刻：,t=8s,（2）、乙车追上甲车时，甲车可能早已停止，,方法
16、一：位移差方程,解得 t=10.6s,因t=10.6s，超过了甲车停车时间，上述甲车位移方程无效。应分段讨论,解得 t=11s,甲、乙两车相距x040.5 m，同时沿平直公路做直线运动，甲车在前，以初速度v116.0 m/s，加速度a12.0 m/s2做匀减速直线运动，乙车在后，以初速度v24.0 m/s，加速度a21.0 m/s2与甲同向做匀加速直线运动求： (1)甲、乙两车相遇前相距的最大距离； (2)乙车追上甲车经历的时间,o,乙,甲,先判断甲车停车时刻：,t=8s,（2）、乙车追上甲车时，甲车可能早已停止，,方法二：相对运动，以其中一辆车为参照物，分析另一辆车的运动,如：以乙为参照物，分析甲的运动，甲车起点为原点，向前为正方向,相对初位移X0=40.5m 相对初速度V相=V1-V2=12m/s 相对加速度a相=a1+a2=3m/s2,相遇时，
