《高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究阶段复习课件 新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究阶段复习课件 新人教版必修1（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、阶段复习课第 二 章主题一主题一 匀变速直线运动问题的处理匀变速直线运动问题的处理【主题训练主题训练】(2014(2014合肥高一检测合肥高一检测) )一辆汽车在运动过程中遇一辆汽车在运动过程中遇到紧急情况需刹车到紧急情况需刹车, ,从某时刻开始从某时刻开始, ,其速度平方其速度平方v v2 2随位移随位移x x的变化的变化关系为关系为v v2 2=(16-4x)(m/s)=(16-4x)(m/s)2 2, ,则下列说法正确的是则下列说法正确的是( () )A.A.汽车的初速度为汽车的初速度为16m/s16m/sB.B.汽车刹车时的加速度大小为汽车刹车时的加速度大小为4m/s4m/s2 2C.
2、C.汽车刹车过程中的平均速度为汽车刹车过程中的平均速度为8m/s8m/sD.D.汽车的刹车时间为汽车的刹车时间为2s2s【规范解答规范解答】选选D D。关系式。关系式v v2 2=16-4x=16-4x可以整理为可以整理为v v2 2-4-42 2=2=2(-2)x,(-2)x,对比匀变速直线运动的位移与速度关系式对比匀变速直线运动的位移与速度关系式v v2 2-v-v0 02 2=2ax=2ax得得, ,汽车的汽车的初速度初速度v v0 0=4m/s,=4m/s,加速度加速度a=-2m/sa=-2m/s2 2,A,A、B B错误。汽车刹车的平均错误。汽车刹车的平均速度速度 =2m/s,C=2
3、m/s,C错误。汽车刹车过程的运动时间错误。汽车刹车过程的运动时间t=t=2s,D=2s,D正确。正确。【主题升华主题升华】匀变速直线运动问题的分析方法与技巧匀变速直线运动问题的分析方法与技巧常用方法常用方法规律特点规律特点一般一般公式法公式法v=vv=v0 0+at+atx=vx=v0 0t+ att+ at2 2v v2 2-v-v0 02 2=2ax=2ax。使用时应。使用时应注意它们都是矢量注意它们都是矢量, ,一般以一般以v v0 0方向为正方向方向为正方向, ,其其余物理量与正方向相同者为正余物理量与正方向相同者为正, ,与正方向相反者与正方向相反者为负为负平均平均速度法速度法 ,
4、 ,对任何性质的运动都适用对任何性质的运动都适用 (v(v0 0+v),+v),只适用于匀变速直线运动只适用于匀变速直线运动中间中间时刻速度法时刻速度法 (v (v0 0+v),+v),适用于匀变速直线运动适用于匀变速直线运动常用方法常用方法规律特点规律特点比例法比例法对于初速度为零的匀加速直线运动或末速度为零的匀减速直线运动对于初速度为零的匀加速直线运动或末速度为零的匀减速直线运动, ,可利用比例可利用比例法求解法求解逆向逆向思维法思维法把运动过程的把运动过程的“末态末态”作为作为“初态初态”的反向研究问题的方法。例如的反向研究问题的方法。例如, ,末速度为零末速度为零的匀减速直线运动可以看
5、作反向的初速度为零的匀加速直线运动的匀减速直线运动可以看作反向的初速度为零的匀加速直线运动图像法图像法应用应用v -tv -t图像图像, ,可把复杂的物理问题转化为较为简单的数学问题解决可把复杂的物理问题转化为较为简单的数学问题解决, ,尤其是用尤其是用图像定性分析图像定性分析, ,可避免繁杂的计算可避免繁杂的计算, ,快速求解快速求解【变式训练变式训练】一小球沿斜面匀加速滑下一小球沿斜面匀加速滑下, ,依次经过依次经过A A、B B、C C三点。三点。已知已知AB=6 AB=6 m,BCm,BC=10 m,=10 m,小球经过小球经过ABAB和和BCBC两段所用的时间均为两段所用的时间均为2
6、s,2s,则小球经过则小球经过A A、B B、C C三点时的速度大小分别是三点时的速度大小分别是( () )A. 2 m/s,3 m/s,4 A. 2 m/s,3 m/s,4 m/sm/s B. 2 m/s,4 m/s,6 B. 2 m/s,4 m/s,6 m/sm/sC. 3 m/s,4 m/s,5 C. 3 m/s,4 m/s,5 m/sm/s D. 3 m/s,5 m/s,7 D. 3 m/s,5 m/s,7 m/sm/s【解析解析】选选B B。由题意可知。由题意可知B B点是点是ACAC段的中间时刻段的中间时刻,AB,AB、BCBC是相是相邻的等时间段邻的等时间段, ,所以所以v vB
7、 B= =4 = =4 m/sm/s, ,又根据又根据x xBCBC-x-xABAB=at=at2 2可得可得a=a=1 m/s1 m/s2 2, ,进一步可得进一步可得v vA A=2 =2 m/sm/s、v vC C=6 =6 m/sm/s, ,选项选项B B正确。正确。主题二主题二 两种运动图像两种运动图像【主题训练主题训练】( (多选多选)(2014)(2014天水高一检测天水高一检测)A)A、B B两物体沿同一两物体沿同一直线从相同位置开始运动直线从相同位置开始运动, ,以此时刻为计时起点以此时刻为计时起点, ,其其v-tv-t图像如图像如图所示图所示, ,则由图可知则由图可知, ,
8、在在0 0t t2 2时间内时间内( () )A.AA.A、B B运动始终同向运动始终同向,B,B比比A A运动得快运动得快B.tB.t1 1时刻时刻B B运动方向改变运动方向改变C.AC.A、B B的加速度始终同向的加速度始终同向,B,B比比A A的加速度大的加速度大D.tD.t2 2时刻时刻,A,A、B B的速度相同的速度相同, ,加速度也相同加速度也相同【规范解答规范解答】选选B B、C C。B B物体先向负方向运动物体先向负方向运动,t,t1 1后向正方向运后向正方向运动动,A,A错错,B,B对。对。v-tv-t图像的斜率表示加速度图像的斜率表示加速度, ,斜率正负表示加速度斜率正负表
9、示加速度方向方向, ,斜率大小表示加速度大小斜率大小表示加速度大小, ,由于两图像的斜率都为正值由于两图像的斜率都为正值, ,且且k kA A k kB B, ,故故A A、B B的加速度方向相同的加速度方向相同, ,且且a aA A a aB B,C,C对对,D,D错。错。【主题升华主题升华】运动图像问题中的运动图像问题中的“五看五看”【变式训练变式训练】某物体的运动规律如图所示某物体的运动规律如图所示, ,下列说法中正确的下列说法中正确的是是( () )A.A.物体在第物体在第1 s1 s末运动方向发生变化末运动方向发生变化B.B.第第2 s2 s内、第内、第3 s3 s内的速度方向是相同
10、的内的速度方向是相同的C.C.物体在第物体在第2 s2 s内返回出发点内返回出发点D.D.在这在这7 s7 s内物体的加速度大小不变内物体的加速度大小不变, ,向正方向运动向正方向运动1 m1 m【解析解析】选选D D。物体在前。物体在前2 s2 s速度一直为正方向速度一直为正方向,A,A、C C错误错误; ;第第2 s2 s内速度方向为正方向内速度方向为正方向, ,第第3 s3 s内速度方向为负方向内速度方向为负方向,B,B错误错误; ;根据图像的斜率和图线与时间轴所围的面积可知根据图像的斜率和图线与时间轴所围的面积可知D D正确。正确。主题三主题三 纸带问题的分析纸带问题的分析【主题训练主
11、题训练】(2013(2013杭州高一检测杭州高一检测) )在做在做“研究匀变速直线研究匀变速直线运动运动”的实验中：的实验中：(1)(1)实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是复写纸、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是_。(2)(2)如图所示是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的如图所示是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带一条清晰纸带, ,纸带上两
12、相邻计数点间还有四个点没有画出纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出, ,打打点计时器打点的时间间隔点计时器打点的时间间隔T=0.02s,T=0.02s,其中其中x x1 1=7.05cm=7.05cm、x x2 2=7.68cm=7.68cm、x x3 3=8.33cm=8.33cm、x x4 4=8.95cm=8.95cm、x x5 5=9.61cm=9.61cm、x x6 6=10.26cm=10.26cm。下表列出了打点计时器打下下表列出了打点计时器打下B B、C C、F F时小车的瞬时速度时小车的瞬时速度, ,请在表请在表中填入打点计时器打下中填入打点计时器打下D D、E E两点时小
13、车的瞬时速度。两点时小车的瞬时速度。位置位置B BC CD DE EF F速度速度/(m/(ms s-1-1) )0.7370.7370.8010.8010.9940.994(3)(3)以以A A点为计时起点点为计时起点, ,在坐标图中画出小车的速度在坐标图中画出小车的速度时间关系时间关系图线。图线。(4)(4)根据你画出的小车的速度根据你画出的小车的速度时间关系图线计算出小车的加时间关系图线计算出小车的加速度速度a=a=m/sm/s2 2。【规范解答规范解答】(1)(1)用打点计时器研究匀变速直线运动用打点计时器研究匀变速直线运动, ,不用不用弹簧测力计。弹簧测力计。(2)v(2)vD D=
14、 = 1010-2-2m/s=0.864 m/s=0.864 m/sm/sv vE E= = 1010-2-2m/s=0.928 m/s=0.928 m/sm/s。(3)(3)在坐标图中描出各时刻速度的坐标点在坐标图中描出各时刻速度的坐标点, ,作一条直线经过尽可作一条直线经过尽可能多的点能多的点, ,使不在直线上的各点大致分布在直线两侧。如图所示使不在直线上的各点大致分布在直线两侧。如图所示(4)(4)根据直线的斜率求加速度根据直线的斜率求加速度,a= =(0.64,a= =(0.640.01)m/s0.01)m/s2 2。答案：答案：(1)(1)弹簧测力计弹簧测力计(2)0.864(2)0
15、.8640.9280.928(3)(3)图见规范解答图见规范解答(4)0.64(4)0.640.010.01【主题升华主题升华】纸带问题的分析方法纸带问题的分析方法1.1.判断物体的运动性质：判断物体的运动性质：(1)(1)若所打纸带上各相邻的点的间隔相等若所打纸带上各相邻的点的间隔相等, ,则物体做匀速直线运则物体做匀速直线运动。动。(2)(2)若所打的纸带上在任意两个相邻且相等的时间内物体的位若所打的纸带上在任意两个相邻且相等的时间内物体的位移差相等移差相等, ,则物体做匀变速直线运动。则物体做匀变速直线运动。2.2.求加速度：求加速度：(1)(1)逐差法。逐差法。如图所示：如图所示：纸带
16、上有六个连续相等的时间纸带上有六个连续相等的时间T T内的位移内的位移x x1 1、x x2 2、x x3 3、x x4 4、x x5 5、x x6 6, ,由由xx=aT=aT2 2可得：可得：x x4 4-x-x1 1=(x=(x4 4-x-x3 3)+(x)+(x3 3-x-x2 2)+(x)+(x2 2-x-x1 1)=3aT)=3aT2 2x x5 5-x-x2 2=(x=(x5 5-x-x4 4)+(x)+(x4 4-x-x3 3)+(x)+(x3 3-x-x2 2)=3aT)=3aT2 2x x6 6-x-x3 3=(x=(x6 6-x-x5 5)+(x)+(x5 5-x-x4
17、4)+(x)+(x4 4-x-x3 3)=3aT)=3aT2 2所以所以a=a= =由此可以看出由此可以看出, ,各段位移都用上了各段位移都用上了, ,有效地减小了偶然误差。所有效地减小了偶然误差。所以利用纸带计算加速度时以利用纸带计算加速度时, ,应使用逐差法。应使用逐差法。(2)v-t(2)v-t图像法。图像法。利用纸带上所打出的点迹利用纸带上所打出的点迹, ,求出各时刻的瞬时速度求出各时刻的瞬时速度v v1 1、v v2 2、v v3 3建立一个直角坐标系建立一个直角坐标系, ,横轴为横轴为t,t,纵轴为纵轴为v,v,画出画出v-tv-t图像。图像。求出该求出该v-tv-t图像的斜率图像
18、的斜率k,k,即为加速度。即为加速度。【变式训练变式训练】某同学在某同学在“用打点计时器测速度用打点计时器测速度”的实验中的实验中, ,用用交流电频率为交流电频率为50Hz50Hz打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况动情况, ,在纸带上确定出在纸带上确定出0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6共共7 7个测量点。个测量点。其相邻点间的距离如图所示其相邻点间的距离如图所示, ,每两个相邻的测量点之间的时每两个相邻的测量点之间的时间间隔为间间隔为0.10s,0.10s,打点计时器打出打点计时器打出3 3点时纸带运动的速度为点时纸带运动的速度
19、为m/sm/s, ,小车运动的加速度为小车运动的加速度为m/sm/s2 2。( (保留两保留两位有效数字位有效数字) )【解析解析】打点计时器打出打点计时器打出3 3点时纸带运动的速度点时纸带运动的速度v= cm/s0.26 v= cm/s0.26 m/sm/s小车运动的加速度为小车运动的加速度为a= cm/sa= cm/s2 20.50 m/s0.50 m/s2 2答案：答案：0.260.260.500.50主题四主题四 追及问题追及问题【主题训练主题训练】(2013(2013杭州高一检测杭州高一检测) )一辆巡逻车最快能在一辆巡逻车最快能在10s10s内由静止加速到最大速度内由静止加速到最
20、大速度50 50 m/sm/s, ,并能保持这个速度匀速行驶。并能保持这个速度匀速行驶。在平直的高速公路上在平直的高速公路上, ,该巡逻车由静止开始启动加速该巡逻车由静止开始启动加速, ,追赶前方追赶前方2 000 m2 000 m处正以处正以35 35 m/sm/s的速度匀速行驶的一辆违章卡车。则的速度匀速行驶的一辆违章卡车。则(1)(1)巡逻车至少需要多长时间才能追上卡车巡逻车至少需要多长时间才能追上卡车? ?(2)(2)在追赶的过程中在追赶的过程中, ,巡逻车和卡车的最大距离是多少巡逻车和卡车的最大距离是多少? ?【规范解答规范解答】(1)(1)巡逻车的最大加速度巡逻车的最大加速度a=
21、m/sa= m/s2 2=5 m/s=5 m/s2 2, ,巡逻车以最大加速度加速阶段的位移巡逻车以最大加速度加速阶段的位移 5 510102 2m=250 m,m=250 m,设巡逻车至少需要时间设巡逻车至少需要时间t t才能追上卡车才能追上卡车, ,则有则有x x1 1+v(t-10)=2000+35t+v(t-10)=2000+35t把把x x1 1=250m=250m、v=50m/sv=50m/s代入上式解得代入上式解得t=150st=150s。(2)(2)当两车速度相等时距离最远当两车速度相等时距离最远, ,巡逻车此时的速度巡逻车此时的速度v=35m/s,v=35m/s,经历时间经历
22、时间t= =7s,t= =7s,发生位移发生位移x= atx= at2 2= = 5 57 72 2m=122.5 m,m=122.5 m,两车的最大距离两车的最大距离x=(2000+35t)-x=2122.5mx=(2000+35t)-x=2122.5m答案：答案：(1)150s(1)150s(2)2 122.5 m(2)2 122.5 m【主题升华主题升华】追及问题及处理技巧追及问题及处理技巧1.1.追及问题：追和被追的两物体的速度相等追及问题：追和被追的两物体的速度相等( (同向运动同向运动) )是能追是能追上或追不上以及两者距离有极值的临界条件。上或追不上以及两者距离有极值的临界条件。
23、追及问题通常分两类：追及问题通常分两类：(1)(1)速度大的物体减速追速度小速度大的物体减速追速度小( (如匀速如匀速) )的物体时：当二者速的物体时：当二者速度相等时度相等时, ,若追者位移小于被追者位移若追者位移小于被追者位移, ,则追不上则追不上, ,此时两者间此时两者间有最小距离有最小距离; ;若两者位移之差等于开始运动时它们之间的距离若两者位移之差等于开始运动时它们之间的距离, ,且速度也相等且速度也相等, ,则恰能追上则恰能追上, ,也是两者避免相碰的临界条件。也是两者避免相碰的临界条件。(2)(2)速度小者加速速度小者加速( (如如v v0 0=0=0的匀加速的匀加速) )追速度
24、大者追速度大者( (如匀速如匀速) )时时, ,当当两者速度相等时有最大距离两者速度相等时有最大距离, ,位移相等时则能追上。位移相等时则能追上。2.2.追及问题的解题思路：追及问题的解题思路：(1)(1)根据对两物体运动过程的分析根据对两物体运动过程的分析, ,画出两物体运动的示意图。画出两物体运动的示意图。(2)(2)根据两物体的运动性质根据两物体的运动性质, ,分别列出物体的位移方程分别列出物体的位移方程, ,注意要注意要将两物体运动时间的关系反映在方程中。将两物体运动时间的关系反映在方程中。(3)(3)由运动示意图找出两物体位移间的关联方程由运动示意图找出两物体位移间的关联方程, ,这
25、是关键。这是关键。(4)(4)联立方程求解联立方程求解, ,并对结果进行简单分析。并对结果进行简单分析。【变式训练变式训练】甲车以加速度甲车以加速度3m/s3m/s2 2由静止开始做匀加速直线运动。由静止开始做匀加速直线运动。乙车落后乙车落后2 s2 s在同一地点由静止开始在同一地点由静止开始, ,以加速度以加速度6 m/s6 m/s2 2做匀加速做匀加速直线运动。两车的运动方向相同。求：直线运动。两车的运动方向相同。求：(1)(1)在乙车追上甲车之前在乙车追上甲车之前, ,两车距离的最大值是多少两车距离的最大值是多少? ?(2)(2)乙车出发后经多长时间可追上甲车乙车出发后经多长时间可追上甲
26、车? ?此时它们离出发点多远此时它们离出发点多远? ?【解析解析】(1)(1)两车距离最大时速度相等两车距离最大时速度相等, ,设此时乙车已开动设此时乙车已开动tsts, ,则甲、乙两车的速度分别是则甲、乙两车的速度分别是v v1 1=3=3(t+2)m/s,(t+2)m/s,v v2 2=6=6tm/s=6tm/s,tm/s=6tm/s,由由v v1 1=v=v2 2得：得：t=2s,t=2s,由由x= atx= at2 2知知, ,两车距离的最大值两车距离的最大值xx= a= a甲甲(t+2)(t+2)2 2- a- a乙乙t t2 2= = 3 34 42 2m- m- 6 62 22 2m m=12 m=12 m。(2)(2)设乙车出发后经设乙车出发后经tsts追上甲车追上甲车, ,则则x x1 1= a= a甲甲(t+2)(t+2)2 2= = 3 3(t+2)(t+2)2 2m,m,x x2 2= a= a乙乙tt2 2= = 6 6tt2 2m mx x1 1=x=x2 2, ,代入数据求得代入数据求得t=(2+2 )st=(2+2 )s。将所求得的时间代入位移公式可得将所求得的时间代入位移公式可得x x1 1=x=x2 270m70m。答案：答案：(1)12m(1)12m(2)(2+2 )s(2)(2+2 )s70 m70 m
