《2011届高三物理一轮教案：匀变速直线运动》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011届高三物理一轮教案：匀变速直线运动（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高中物理辅导网 http:/2011 届高三物理一轮教案匀变速直线运动届高三物理一轮教案匀变速直线运动一、匀变速直线运动公式一、匀变速直线运动公式1常用公式有以下四个atvvt02 021attvs asvvt22 02 tvvst 20 点评：（1）以上四个公式中共有五个物理量：s、t、a、v0、vt，这五个物理量中只有三个是独立的，可以任意选定。只要其中三个物理量确定之后，另外两个就唯一确定了。每个公式中只有其中的四个物理量，当已知某三个而要求另一个时，往往选定一个公式就可以了。如果两个匀变速直线运动有三个物理量对应相等，那么另外的两个物理量也一定对应相等。（2）以上五个物理量中，除时间
2、t 外，s、v0、vt、a 均为矢量。一般以 v0的方向为正方向，以 t=0 时刻的位移为零，这时 s、vt和 a 的正负就都有了确定的物理意义。2匀变速直线运动中几个常用的结论（1）s=aT 2，即任意相邻相等时间内的位移之差相等。可以推广到sm-sn=(m-n)aT 2（2）tsvvvt t20 2/，某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度。222 0 2/t svvv ，某段位移的中间位置的即时速度公式（不等于该段位移内的平均速度） 。可以证明，无论匀加速还是匀减速，都有2/2/stvv。高中物理辅导网 http:/点评：运用匀变速直线运动的平均速度公式tsvvvt t20
3、 2/解题，往往会使求解过程变得非常简捷，因此，要对该公式给与高度的关注。3初速度为零（或末速度为零）的匀变速直线运动做匀变速直线运动的物体，如果初速度为零，或者末速度为零，那么公式都可简化为： gtv ， 2 21ats ， asv22 ， tvs2以上各式都是单项式，因此可以方便地找到各物理量间的比例关系。4初速为零的匀变速直线运动（1）前 1 秒、前 2 秒、前 3 秒内的位移之比为 149（2）第 1 秒、第 2 秒、第 3 秒内的位移之比为 135（3）前 1 米、前 2 米、前 3 米所用的时间之比为 123（4）第 1 米、第 2 米、第 3 米所用的时间之比为 112 （23
4、）对末速为零的匀变速直线运动，可以相应的运用这些规律。5一种典型的运动经常会遇到这样的问题：物体由静止开始先做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动到静止。用右图描述该过程，可以得出以下结论：（1）tsatas,1,1（2）221Bvvvv6、解题方法指导：解题步骤：（1）根据题意，确定研究对象。（2）明确物体作什么运动，并且画出运动示意图。（3）分析研究对象的运动过程及特点，合理选择公式，注意多个运动过程的联系。（4）确定正方向，列方程求解。a1、s1、t1 a2、s2、t2 高中物理辅导网 http:/（5）对结果进行讨论、验算。解题方法：（1）公式解析法：假设未知数，建立方程组。本章公
5、式多，且相互联系，一题常有多种解法。要熟记每个公式的特点及相关物理量。（2）图象法：如用 vt 图可以求出某段时间的位移大小、可以比较 vt/2与 vS/2，以及追及问题。用 st 图可求出任意时间内的平均速度。（3）比例法：用已知的讨论，用比例的性质求解。（4）极值法：用二次函数配方求极值，追赶问题用得多。（5）逆向思维法：如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动来求解。综合应用例析综合应用例析【例 1】在光滑的水平面上静止一物体，现以水平恒力甲推此物体，作用一段时间后换成相反方向的水平恒力乙推物体，当恒力乙作用时间与恒力甲的作用时间相同时，物体恰好回到原处，此时物体的速度为 v2，若撤
6、去恒力甲的瞬间物体的速度为 v1，则 v2v1=?解析：解决此题的关键是：弄清过程中两力的位移关系，因此画出过程草图（如图 5） ，标明位移，对解题有很大帮助。通过上图，很容易得到以下信息：ss，而tvs21，tvvs2)(21得 v2v1=21思考：在例 1 中，F1、F2大小之比为多少？（答案：13）点评：特别要注意速度的方向性。平均速度公式和加速度定义式中的速度都是矢量，要考虑方向。本题中以返回速度 v1方向为正，因此，末速度 v2为负。【例 2】 两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的，由图可知t1
7、t2 t3 t4 t5 t6 t7t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7高中物理辅导网 http:/A在时刻 t2以及时刻 t5两木块速度相同B在时刻 t1两木块速度相同C在时刻 t3和时刻 t4之间某瞬间两木块速度相同D在时刻 t4和时刻 t5之间某瞬时两木块速度相同解析：首先由图看出：上边那个物体相邻相等时间内的位移之差为恒量，可以判定其做匀变速直线运动；下边那个物体明显地是做匀速运动。由于 t2及 t5时刻两物体位置相同，说明这段时间内它们的位移相等，因此其中间时刻的即时速度相等，这个中间时刻显然在t3、t4之间，因此本题选 C。【例 3】 在与 x 轴平行的匀强电场中，一带电量 q=
8、1.010-8C、质量 m=2.510-3kg 的物体在光滑水平面上沿着 x 轴作直线运动，其位移与时间的关系是 x0.16t0.02t2，式中 x 以m 为单位，t 以 s 为单位。从开始运动到 5s 末物体所经过的路程为 m，克服电场力所做的功为 J。解析：须注意：本题第一问要求的是路程；第二问求功，要用到的是位移。将 x0.16t0.02t2和2 021attvs对照，可知该物体的初速度 v0=0.16m/s，加速度大小 a=0.04m/s2，方向跟速度方向相反。由 v0=at 可知在 4s 末物体速度减小到零，然后反向做匀加速运动，末速度大小 v5=0.04m/s。前 4s 内位移大小
9、m320.tvs，第 5s 内位移大小m020.tvs，因此从开始运动到 5s 末物体所经过的路程为 0.34m，而位移大小为030m，克服电场力做的功 W=mas5=310-5J。【例 4】一辆汽车沿平直公路从甲站开往乙站，起动加速度为 2m/s2，加速行驶 5 秒，后匀速行驶 2 分钟，然后刹车，滑行 50m，正好到达乙站，求汽车从甲站到乙站的平均速度？解析：起动阶段行驶位移为：s1=2 121at （1）匀速行驶的速度为： v= at1 （2）匀速行驶的位移为： s2 =vt2 （3）刹车段的时间为： s3 =32tv（4）汽车从甲站到乙站的平均速度为： v=smsmsmtttsss/4
10、4. 9/1351275/10120550120025321321匀加速 匀速 匀减速甲 t1 t2 t3 乙s1 s2 s3高中物理辅导网 http:/【例 5】汽车以加速度为 2m/s2的加速度由静止开始作匀加速直线运动，求汽车第 5 秒内的平均速度？解析：此题有三解法：（1）用平均速度的定义求：第 5 秒内的位移为： s = 21a t52 21at42 =9 (m)第 5 秒内的平均速度为： v=45tts =sm/19=9 m/s（2）用推论 v=（v0+vt）/2 求：v= 254vv 254atat =25242m/s=9m/s（3）用推论 v=vt/2求。第 5 秒内的平均速度
11、等于 4.5s 时的瞬时速度：v=v4.5= a4.5=9m/s 【例 6】一物体由斜面顶端由静止开始匀加速下滑，最初的 3 秒内的位移为 s1，最后 3秒内的位移为 s2，若 s2-s1=6 米，s1s2=37，求斜面的长度为多少？ 解析：设斜面长为 s，加速度为 a，沿斜面下滑的总时间为 t 。则：斜面长： s = 21at2 ( 1) 前 3 秒内的位移：s1 = 21at12 （2）后 3 秒内的位移： s2 =s -21a (t-3)2 (3)s2-s1=6 (4)s1s2 = 37 (5)解（1）（5）得：a=1m/s2 t= 5s s=12 . 5m【例 7】物块以 v0=4 米
12、/秒的速度滑上光滑的斜面，途经 A、B 两点，已知在 A 点时的速度是 B 点时的速度的 2 倍，由 B 点再经 0.5 秒物块滑到斜面顶点 C 速度变为零，A、B 相距0.75 米，求斜面的长度及物体由 D 运动到 B 的时间？解析：物块作匀减速直线运动。设 A 点速度为 VA、B 点速度 VB，加速度为 a，斜面长为S。（t-3）s3s高中物理辅导网 http:/A 到 B： vB2 vA2 =2asAB (1) vA = 2vB (2)B 到 C： 0=vB + at0 .(3)解（1） （2） （3）得：vB=1m/s a= 2m/s2D 到 C 0 v02=2as (4) s= 4m
13、从 D 运动到 B 的时间：D 到 B： vB =v0+ at1 t1=1.5 秒D 到 C 再回到 B：t2 = t1+2t0=1.5+20.5=2.5(s)【例 8】一质点沿 AD 直线作匀加速直线运动，如图，测得它在 AB、BC、CD 三段的时间均为 t，测得位移 AC=L1，BD=L2，试求质点的加速度？解析：设 AB=s1、BC=s2、CD=s3 则：s2s1=at2 s3s2=at2两式相加：s3s1=2at2由图可知：L2L1=（s3+s2）（s2+s1）=s3s1则：a = 212 2tLL 【例 9】一质点由 A 点出发沿直线 AB 运动，行程的第一部分是加速度为 a1的匀加
14、速运动，接着做加速度为 a2的匀减速直线运动，抵达 B 点时恰好静止，如果 AB 的总长度为 s，试求质点走完 AB 全程所用的时间 t？解析：设质点的最大速度为 v，前、后两段运动过程及全过程的平均速度相等，均为2v。全过程： s=tv 2（1）匀加速过程：v = a1t1 （2）匀减速过程：v = a2t2 （3）A B C DDC高中物理辅导网 http:/由（2） （3）得：t1=1av22avt 代入（1）得：s = )(221av avv s=21212 aaasa 将 v 代入（1）得：t = 21212121)(2222 aaaasaaasas vs【例 10】一个做匀加速直线运动的物体，连续通过两段长为 s 的位移所用的时间分别为t1、t2，求物体的加速度？解析：方法一：设前段位移的初速度为 v0，加速度为 a，则：前一段 s： s=v0t1 + 2 121at （1） 全过程 2s： 2s=v0（t1+t2）+2 21)(21tta （2）消去 v0得： a = )()(2212121 tttttts 方法二：设前一段时间 t1的中间时刻的瞬时速度为 v1,后一段时间 t2的中间时刻的瞬时速度为v2。所以：v1=1ts（1） v2=2
