《高一物理运动学专题训练(匀变速直线运动、平抛、圆周运动)鲁教版全国通用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一物理运动学专题训练(匀变速直线运动、平抛、圆周运动)鲁教版全国通用（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、word高一物理运动学专题训练匀变速直线运动、平抛、圆周运动鲁教版【本讲教育信息 】一. 教学内容：运动学专题训练匀变速直线运动、平抛、圆周运动二. 知识重点：1、掌握运动学的根底知识，知道运动的分类和相互关系。2、能够熟练掌握匀变速直线运动、平抛运动，圆周运动的相关公式和运算。3、能够熟练处理自由落体、平抛、匀速圆周运动问题，掌握处理问题的方法。三. 知识难点：1、关于对平抛运动、圆周运动等曲线运动特性的认识。2、关于自由落体、平抛运动、匀速圆周运动与实际问题相结合的问题运动的分类：一、变速直线运动： 三个根本公式：1、v =v +at t 02、s = v t + 012at23、v2t-
2、v20= 2 as两个重要推论：4、Ds =aT21 / 100 1 2 3n 1 2 3n N N ( ) () N 0 0 t 2 v word5、v =v =tv +vt20；v =s / 2v2 +v 20 t22四个关于 v =0 的匀加速直线运动的推论要求会推导：初速度为零的匀变速直线运动，设 T 为相等的时间间隔，如此有： 6、T 末、2T 末、3T 末的瞬时速度之比为：v :v :v :v =1:2:3:n7、T 内、2T 内、3T 内的位移之比为：s :s :s : :s =1:4:9:：n28、第一个 T 内、第二个 T 内、第三个 T 内的位移之比为：s :s :s :：
3、s =1:3:5: :2N-1 9、初速度为零的匀变速直线运动，设 s 为相等的位移间隔，如此有：第一个 s、第二个 s、第三个 s所用的时间 t 、t 、t t 之比为： t ：t ：t ：t =1： 2 -1 : 3 - 2 : ： ( n - n -1) 自由落体的相关公式推导：令 v 0，a=g竖直上抛运动相关公式推导：上升过程是匀减速直线运动，下落过程是匀加速直线运动。全过程是初速度为 v 、加 速度为-g 的匀减速直线运动。1、适用全过程的公式：s = v t - 012gt2v =v -gt t 0v2t-v20= 2 ass、v 的正、负号的理解vo2、上升最大高度： H =2
4、g3、上升的时间： t = og4、上升、下落经过同一位置时的加速度一样，而速度等值反向5、上升、下落经过同一段位移的时间相等。从抛出到落回原位置的时间：2 vgo例 1、一个物体从 H 高处自由落下，经过最后 196m 所用的时间是 4s，求物体下落 H 高2 / 10word度所用的总时间 T 和高度 H 是多少？取 g=9.8m/s2，空气阻力不计.分析：根据题意画出小球的运动示意图图 1其中 t=4s， h=196m. 解：方法 1：根据自由落体公式式1减去式2，得方法 2：利用匀变速运动平均速度的性质由题意得最后 4s 内的平均速度为因为在匀变速运动中，某段时间中的平均速度等于中点时
5、刻的速度，所以下落至最后 2s 时 的瞬时速度为由速度公式得下落至最后 2s 的时间方法 3：利用 vt 图象画出这个物体自由下落的 vt 图，如图 2 所示.开始下落后经时间Tt和 T 后的速度分 别为 gTt、gT。图线的 AB 段与 t 轴间的面积表示在时间 t 内下落的高度 h。由3 / 100 x y + vword二、平抛运动：1定义：v 水平，只受重力作用的运动性质：加速度为 g 的匀变速曲线运动2特点：水平方向不受外力，做匀速直线运动；在竖直方向上物体的初速度为 0，且只受到重力作用，物体做自由落体运动。 既然平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，我们
6、就可以分别算出平抛物体在任一时刻 t 的位置坐标 x 和 y 以与任一时刻 t 的水平分速度 v 和竖直 分速度 v3规律v =vx2 2y方向： tan q=vvyx=gtvo4 / 10o 0 x 0 y0 0 合位移大小：s=x 2 +y 2wordy g方向： tan a= = tx 2vo由中的 tan、tan关系得 tan2 tan时间由 y=12gt2得 t=2 yx由下落的高度 y 决定竖直方向为 v =0 的匀变速运动，匀变速直线运动的一切规律在竖直方向上都成立。例 2、如如下图所示，以 9.8m/s 的水平初速度 v 抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地 撞在倾角为 =30的
7、斜面上，如此物体完成这段飞行的时间为多少？解：v =v v =gt例、如下列图，从倾角为的斜面上的 A 点，以水平速度 v 抛出一个小球，不计空气阻 力，它落到斜面上 B 点时所用的时间为 解析：设小球从抛出至落到斜面上的时间为 t，在这段时间内球的水平位移和竖直位移 分别为 x=v t，如下列图由几何关系知5 / 100 y 0yword所以小球的运动时间答案：B说明：上面是从常规的分运动方法去研究斜面上的平抛运动，还可以变换一个角度去研 究。如下列图，把初速度 v 、重力加速度 g 都分解成沿着斜面和垂直斜面的两个分量。在 垂直斜面方向上，小球做的是以 v 为初速、g 为加速度的竖直上抛运
8、动。小球“上、下 一个来回的时间等于它从抛出至落到斜面上的运动时间，于是立即可得采用这种观点，还很容易算出小球在斜面上抛出后，运动过程中离斜面的最大距离，从 抛出到离斜面最大距离的时间、斜面上的射程等问题，有兴趣的同学请自行研究。三、匀速圆周运动1描述匀速圆周运动快慢的物理量线速度：大小 v=角速度：大小=stft；单位： m/s；单位：rad/s周期：运动一周的时间单位：s1 频率 f= ：每秒钟转过的圈数 T2v、T、f 之间的关系:单位：Hz3向心力：大小F =mrw2=mv 2 2p=mr ( )r T2=mr (2pf )26 / 102 4向心加速度：大小a =rw2=v 2 2p
9、=r ( )r T2=r (2pf)25匀速圆周运动的性质：v 的大小不变而方向时刻在变化；a 的大小不变而方向时刻 也在变，是变加速曲线运动。例 4、用细绳拴着质量为 m 的小球，使小球在竖直平面内做圆周运动，如此如下说法中， 正确的答案是 A. 小球过最高点时，绳子中张力可以为零B. 小球过最高点时的最小速度为零C. 小球刚好能过最高点时的速度是gRD. 小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反解析：像该题中的小球、沿竖直圆环内侧做圆周运动的物体等没有支承物的物体做圆周 运动，通过最高点时有如下几种情况：(1)当mgmv2/ R，即v Rg时，物体的重力恰好提供向心力加
10、，速向度心恰好等于重力加速度，物体恰能过最高点继续沿圆周运动这是能通过最高点的临界条件；(2)当mgmv2 / R，即v Rg时，物体不能通过最高点而偏离轨圆道，周做抛体运动；(3)当mgmv2/ R，即v Rg时，物体能通过最高点，这时有mgFmv /R，其中 F为绳子的拉力或环对物体的压力而值得一提的是：细绳对由它拴住的、做匀速圆周运动的 物体只可能产生拉力，而不可能产生支撑力，因而小球过最高点时，细绳对小球的作用力不 会与重力方向相反。所以，正确选项为 A、C。点拨：这是一道竖直平面内的变速率圆周运动问题。当小球经过圆周最高点或最低点时， 其重力和绳子拉力的合力提供向心力；当小球经过圆周
11、的其它位置时，其重力和绳子拉力的 沿半径方向的分力法向分力提供向心力。【问题讨论】：1、该题中，把拴小球的绳子换成细杆，如此问题讨论的结果就大相径庭了有支承物的 小球在竖直平面内做圆周运动，过最高点时：(1)(2)(3)当v Rg时，支承物对小球既没有拉力，也没有支撑力； 当v Rg时，支承物对小球有指向圆心的拉力作用； 当v Rg时，支撑物对小球有背离圆心的支撑力作用；4当 v0 时，支承物对小球的支撑力等于小球的重力 mg，这是有支承物的物体在 竖直平面内做圆周运动，能经过最高点的临界条件2、竖直面内的圆周运动：竖直面内圆周运动最高点处的受力特点与分类：物体做圆周运动的速率时刻在改变，物体
12、在最高点处的速率最小，在最低点处的速率最 大。物体在最低点处向心力向上，而重力向下，所以弹力必然向上且大于重力；而在最高点 处，向心力向下，重力也向下，所以弹力的方向就不能确定了，要分三种情况进展讨论。1绳与圆筒内部7 / 10弹力只可能向下，如绳拉球。这种情况下有 mv 2F +mg = mgR即v gR，否如此不能通过最高点。2杆与圆管弹力既可能向上又可能向下，如管内转或杆连球、环穿珠。这种情况下，速度大小v 可以取任意值。但可以进一步讨论：当 v gR时物体受到的弹力必然是向下的；当v gR 时物体受到的弹力必然是向上的；当 v = gR 时物体受到的弹力恰好为零。当弹力大小 Fmg 时，向心力只有一解：F+mg； 当弹力 F=mg 时，向心力等于零。3汽车过拱桥弹力只可能向上，如车过桥。在这种情况下有： mg -F =mvR2mg , v gR，否如此车将离开桥面，做平抛运动。例 5、如下列图，一飞机在竖直平面内做匀速率特技飞行。飞行员的质量为m，飞机速度v gR
