高三物理直线运动的规律及应用鲁教版知识精讲.doc
鲁科版高中物理必修一《匀变速直线运动规律的应用》匀变速直线运动的研究PPT课件

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9
1.(多选)一个物体以 v0=8 m/s 的初速度沿光滑斜面向上滑,加 速度的大小为 2 m/s2,冲上最高点之后,又以相同的加速度往回运 动.则( )
30
AB [匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速
度,则vA=
v
=
x1+x2 2T
,A正确.设物体的加速度为a,则x2-x1=
aT2,所以a=
x2-x1 T2
,C、D均错误.物体在B点的速度大小为vB=
vA+aT,代入数据得vB=3x22-T x1,B正确.]
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A.第 1 s 末的速度大小为 6 m/s B.第 3 s 末的速度为零 C.2 s 内的位移大小是 12 m D.5 s 内的位移大小是 15 m
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10
ACD
[由t=
v-v0 a
,物体冲上最高点的时间是4
s,又根据v=
v0+at,物体1
s末的速度为6
m/s,A对、B错.根据x=v0t+
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[解析] 由题意可知,D是C、E中间时刻的照片,由中间时刻的瞬 时速度等于这段时间的平均速度可知
vD=xE2-TxC=47.0-107..20×10-2 m/s=1.50 m/s 同理可求E处的瞬时速度 vE=xF2-TxD=67.0-300..20×10-2 m/s=1.85 m/s 则a=ΔΔvt =vE-T vD=1.850-.11.50 m/s2=3.5 m/s2.
高中物理第3章匀变速直线运动的研究第1节匀变速直线运动的规律教案鲁科版必修1

第1节 匀变速直线运动的规律[学习目标] 1.[物理观念]认识什么是匀变速直线运动,并知道匀变速直线运动的分类. 2.[科学思维]能理解匀变速直线运动的v t 图象特点. 3.[科学思维]理解匀变速直线运动的速度与时间的关系式,并用速度公式解决简单的匀变速直线运动问题. 4.[科学方法]理解位移公式的意义和推导过程,并能利用公式s =v 0t +12at 2进行分析和计算有关问题. 5.[科学态度与责任]体会物理知识与生活的联系.一、匀变速直线运动的特点及速度变化规律 1.匀变速直线运动(1)定义:物体的加速度保持不变的直线运动.(2)特点:物体在直线运动过程中,加速度的大小和方向都不变,即a 为一恒量. (3)分类①匀加速直线运动:加速度方向与速度方向同向,速度增加. ②匀减速直线运动:加速度方向与速度方向反向,速度减小. 2.匀变速直线运动的速度变化规律(1)速度公式:v t =v 0+at ,若v 0=0,则v t =at . (2)速度—时间图象①v t 图线是一条倾斜的直线.②图象提供的信息:一是直观反映物体运动速度随时间变化的规律,二是可以求出某时刻物体运动速度的大小或物体达到某速度所需要的时间,三是可以利用图线的斜率求出物体的加速度.二、匀变速直线运动的位移变化规律 1.匀变速直线运动的平均速度在匀变速直线运动中,速度是均匀变化的,所以在时间t 内的平均速度等于初、末速度的平均值,即 v =v 0+v t2.2.匀变速直线运动位移变化规律(1)位移公式:s =v 0t +12at 2.(2)位移—时间图象(s t 图象)以横轴表示时间,纵轴表示位移,根据实际数据选单位、定标度、描点,用平滑曲线连接各点便得到s t 图象.对于匀变速直线运动来说,位移是时间的二次函数,其图象是一个二次函数的部分曲线,如图所示.3.匀变速直线运动的速度与位移的关系式⎭⎪⎬⎪⎫v t =v 0+at s =v 0t +12at 2→v 2t-v 2=2as1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)加速度保持不变的运动就是匀变速直线运动. (×) (2)匀速直线运动的v t 图象是一条倾斜直线.(×)(3)公式s =v 0t +12at 2既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动. (√)(4)由公式v 2t -v 20=2as 可知在一定时间t 内,运动物体的末速度越大,位移就越大.(×) (5)匀变速直线运动的加速度越大,相同时间内位移越大. (×) (6)匀变速直线运动的平均速度越大,相同时间内位移越大. (√)2.关于直线运动,下述说法中错误的是( ) A .匀变速直线运动的加速度是恒定的,不随时间而改变 B .匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变 C .速度随时间不断增加的运动,叫匀加速直线运动D .速度随着时间均匀减小的直线运动,通常称为匀减速直线运动C [根据匀变速直线运动的特点可知,选项A 正确;根据匀变速直线运动的定义和特点可知,选项B 、D 正确;速度随时间不断增加,不一定是均匀增加,所以不一定是匀加速直线运动,选项C 错误.]3.(多选)匀变速直线运动中,下列加速度a 、初速度v 0、末速度v t 、时间t 、位移s 之间的关系式正确的是( )A .s =v 0t +12at 2B .s =v 0tC .s =12at 2D .s =v 0+v t2tAD [根据匀变速直线运动的位移公式可知A 正确.B 为加速度为0时的位移公式,即匀速直线运动的位移公式,C 为初速度为0时的位移公式,故B 、C 均错误.D 为用平均速度表示的位移公式,故D 正确.]4.(多选)下列选项图为四个物体在同一条直线上运动的图象,那么由图象可以看出,做匀变速直线运动的是( )A B C DBC [v t 图象的斜率表示物体的加速度,选项A 中图线平行于时间轴,斜率为零,加速度为零,所以做匀速直线运动,则A 错误;选项B 中图线斜率不为零且不变,加速度不变,是匀变速直线运动,且由图象可以看出,物体的速度随时间均匀减小,所以是匀减速直线运动,则B 正确;选项C 中图线斜率不为零且不变,加速度不变,做匀加速直线运动,则C 正确;选项D 中图线的切线斜率越来越大,表示物体做加速度越来越大的变加速直线运动,则D 错误.]匀变速直线运动的速度变化规律t 0(1)公式反映了匀变速直线运动中速度随时间变化的规律,该公式仅适用于匀变速直线运动.(2)公式中的v 0、v t 、a 都是矢量,在直线运动中,规定正方向后(通常以v 0的方向为正方向),都可以用带正、负号的代数量表示.(3)速度公式的两种特殊形式.①当a =0时,v t =v 0,说明物体做匀速直线运动.②当v 0=0时,v t =at ,说明物体做由静止开始的匀加速直线运动. 2.匀变速直线运动的平均速度公式 v -=v 0+v t 2仅适用于匀变速直线运动,对于加速度变化的直线运动的平均速度只能用平均速度的定义式v -=st计算.【例1】 汽车以54 km/h 的速度在水平公路上匀速行驶. (1)若汽车以0.5 m/s 2的加速度加速,则10 s 时速度能达到多少? (2)若汽车以3 m/s 2的加速度减速刹车,则3 s 时速度为多少? 思路点拨:先选取正方向,明确汽车做加速运动,还是做减速运动. 解析:v 0=54 km/h =15 m/s,取初速度方向为正方向. (1)由v =v 0+at 得,v 1=(15+0.5×10)m/s=20 m/s . (2)设历时t 0汽车停下,t 0=Δv a =0-15-3s =5 s 由v =v 0+at 得3 s 时速度v 2=[15+(-3)×3]m/s=6 m/s .答案:(1)20 m/s (2)6 m/s解匀变速直线运动速度与时间关系题目的步骤(1)规定正方向(设初速度方向为正方向).加速运动,a 为正值;减速运动,a 为负值. (2)明确初速度v 0、末速度v t 、加速度a 和时间t 及各量的正负. (3)将已知量代入公式求未知量,若所求量是矢量,要说明方向.[跟进训练]1.在上题(2)中若汽车以3 m/s 2的加速度减速刹车,则6 s 时速度为多少? 解析:设经过t 0时间汽车停下来,解t 0=Δv a =0-15-3 s =5 s .6 s >5 s,说明车已停了下来,所以速度为0. 答案:0匀变速直线运动的位移变化规律1.位移公式的推导:.2.与位移有关的两个公式 (1)s =v 0t +12at 2;(2)v 2t -v 20=2as . 3.公式的选用原则公式s =v 0t +12at 2和v 2t -v 20=2as 共包含v 0、a 、t 、v t 、s 五个物理量,已知其中的任意三个,可求另外两个,公式的选用原则:(1)若问题不涉及末速度,一般选公式s =v 0t +12at 2.(2)若问题不涉及时间,一般选公式v 2t -v 20=2as .【例2】 一辆汽车刹车前速度为90 km/h,刹车时获得的加速度大小为10 m/s 2,求: (1)汽车开始刹车后10 s 内滑行的距离s 0; (2)从开始刹车到汽车位移为30 m 所经历的时间t ; (3)汽车静止前1 s 内滑行的距离s ′.思路点拨:刹车问题的位移计算应首先由t =-v 0a确定“刹车时间”,再去比较研究的时间与“刹车时间”的关系进行计算.解析:(1)先算出汽车刹车经历的总时间.由题意可知,初速度v 0=90 km/h =25 m/s,末速度v t =0 根据v t =v 0+at 0及a =-10 m/s 2得t 0=v t -v 0a =0-25-10s =2.5 s <10 s 汽车刹车后经过2.5 s 停下来,因此汽车刹车后10 s 内的位移等于刹车后2.5 s 内的位移,可用以下两种解法求解.方法一:根据位移公式得s 0=v 0t 0+12at 20=⎝⎛⎭⎪⎫25×2.5-12×10×2.52m =31.25 m .方法二:根据v 2t -v 20=2as 0得s 0=v 2t -v 202a =0-2522×-10m =31.25 m .(2)根据s =v 0t +12at 2得t =-v 0±v 20+2as a=-25±252+2×-10×30-10 s解得t 1=2 s,t 2=3 st 2表示汽车经t 1后继续前进到达最远点后,再反向加速运动重新到达位移为30 m 处时所经历的时间,由于汽车刹车是单向运动,很显然,t 2不合题意,应舍去.(3)把汽车减速到速度为零的过程可反过来看作初速度为零的匀加速运动,求出汽车以10 m/s 2的加速度从静止开始运动经过1 s 的位移,即s ′=12at ′2=12×10×12 m =5 m .答案:(1)31.25 m (2)2 s(3)5 m应用位移公式的解题步骤(1)确定正方向,一般规定初速度的方向为正方向. (2)根据规定的正方向,确定各已知物理量的正负. (3)将各已知量连同符号一起代入公式进行代数运算. (4)根据计算结果说明所求矢量的大小和方向.[跟进训练]2.飞机着陆后以6 m/s 2的加速度做匀减速直线运动,其着陆速度为60 m/s,求: (1)它着陆后12 s 内滑行的位移s 的大小; (2)整个减速过程的平均速度的大小; (3)静止前4 s 内飞机滑行的位移s ′的大小. 解析:(1)以初速度方向为正方向,则有a =-6 m/s 2飞机在地面滑行的最长时间t max =Δv a =0-60-6s =10 s 所以飞机12 s 内滑行的位移等于10 s 内滑行的位移. 由v 2t -v 20=2as 可得s =-v 202a =-6022×-6m =300 m .(2)v -=Δs Δt =s t max =30010m/s =30 m/s .(3)静止前4 s 内飞机做匀减速直线运动,可看成反向的匀加速直线运动s ′=12a ′t 2=12×6×42 m =48 m .答案:(1)300 m (2)30 m/s (3)48 mv t 图象(1)v t 图象只能描述直线运动,无法描述曲线运动.(2)v t 图象描述的是物体的速度随时间的运动规律,并不表示物体的运动轨迹. 2.v t 图象的应用通过v t 图象,可以明确以下信息: 图线上某点的纵坐标正负号 表示瞬时速度的方向 绝对值表示瞬时速度的大小图线的斜率正负号表示加速度的方向绝对值表示加速度的大小图线与坐标轴的交点纵截距表示初速度横截距表示开始运动或速度为零的时刻图线的拐点表示运动性质、加速度改变的时刻两图线的交点表示速度相等的时刻图线与坐标轴所围图形的面积表示位移,面积在横轴上方位移为正值,在横轴下方位移为负值段时间后又匀加速(同方向)出站.在如图所示的四个vt图象中,正确描述了“和谐号”运动情况的是( )A B C D思路点拨:速度的正、负表示运动方向,vt图象的斜率表示加速度,斜率的正、负表示加速度方向,加速度与速度同向时物体做加速运动,反向时物体做减速运动.B[进站速度均匀减小,出站速度均匀增大,故A、D错误;进站、出站的运动方向相同,故B正确,C错误.]由vt图象巧得四个运动量(1)运动速度:从速度轴上直接读出.(2)运动时间:从时间轴上读出时刻,取其差.(3)运动加速度:图线斜率的大小表示加速度的大小,斜率的正负反映了加速度的方向.4运动的位移:图线与时间轴围成的面积表示位移的大小,第一象限的面积表示与规定的正方向相同,第四象限的面积表示与规定的正方向相反.[跟进训练]3.(多选)如图所示为某质点运动的速度—时间图像,下列有关物体运动情况判断正确的是( )A.0~t1时间内,加速度为正,质点做加速直线运动B.t1~t2时间内,加速度为正,质点做减速直线运动C.t2~t3时间内,加速度为负,质点做加速直线运动D.t3~t4时间内,加速度为负,质点做减速直线运动AC[0~t1时间内,加速度为正,速度为正,两者方向相同,质点做加速直线运动,A正确;t1~t2时间内,速度为正,加速度为负,两者方向相反,质点做减速直线运动,B错误;t2~t3时间内,速度、加速度均为负,方向相同,质点做加速直线运动,C正确;t3~t4时间内,加速度为正,速度为负,方向相反,质点做减速直线运动,D错误.]1.[物理观念]匀变速直线运动.2.[科学思维]匀变速直线运动的速度、位移变化规律.3.[科学方法]用vt图象分析匀变速直线运动.1.关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )A.匀加速直线运动的速度一定与时间成正比B.匀减速直线运动就是加速度为负值的运动C.匀变速直线运动的速度随时间均匀变化D.速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动C[匀加速直线运动的速度是时间的一次函数,但不一定成正比,只有在初速度为零时成正比,所以A项错;加速度的正、负表示加速度的方向与设定的正方向相同还是相反,是否是减速运动还要看速度的方向,速度与加速度反向即为减速运动,所以B项错;匀变速直线运动的速度变化量与所需时间成正比,即速度随时间均匀变化,也可用速度图象说明,所以C项对;匀变速只说明加速度是恒定的,如后面将学习到的竖直上抛,速度就是先减小再增大的,但运动过程中加速度恒定,所以D项错.要说明的是,不存在速度先增大再减小的匀变速直线运动.] 2.由于发射卫星耗资巨大,还要耗费大量燃料推动沉重的金属物体在地球大气中飞行.科学家正在研发一种解决方案,利用一架喷气式飞机发射一个高效的小型推进系统,把卫星送入近地轨道.已知卫星必须达到8 000 m/s才能达到预定轨道,发射时喷气式飞机运行了16.7 min.则喷气式飞机的加速度约为( )A.6 m/s2B.8 m/s2C .10 m/s 2D .12 m/s 2B [根据公式v =at 可得,加速度为a =v t =8 00016.7×60m/s 2≈8 m/s 2,选项B 正确.]3 .如图所示是一物体做匀变速直线运动的v t 图象,由图可知物体( )A .初速度为0 m/sB .2 s 末的速度大小为3 m/sC .5 s 内的位移为0 mD .加速度大小为1.5 m/sB [由题图象可知,物体的初速度v 0=5 m/s,末速度v =0,由公式a =v -v 0t可得a =0-5 m/s 5 s =-1 m/s 2,A 、D 错误.由v =5-t 知,2 s 末物体的速度大小为3 m/s,B 正确.由于5 s 内v t 图象面积不为零,所以C 错误.]4.航空母舰上的飞机弹射系统可以减短战机起飞的距离.如图所示,假设某战机初速度为零,在弹射系统作用下,1 s 后达到一定的速度,然后战机脱离弹射系统继续在甲板的跑道上做匀加速直线运动,加速度为2 m/s 2,经过10 s 达到起飞速度50 m/s 的要求.求:(1)战机脱离弹射系统瞬时速度的大小? (2)战机在弹射系统作用下的加速度大小? 解析:(1)根据速度—时间公式有v =v 0+a 2t 2, 战机脱离弹射系统的瞬时速度v 0=v -a 2t 2, 解得v 0=30 m/s .(2)根据速度公式有v 0=a 1t 1,代入数据解得a 1=30 m/s 2. 答案:(1)30 m/s (2)30 m/s 2。
高中物理必修一教案-3.1 匀变速直线运动的规律4-鲁科版

第一节匀变速直线运动的规律(1)设计思想通过本节教学,不但要使学生认识掌握匀变速直线运动的规律,而且要通过对这问题的研究,使学生了解和体会物理学研究问题的一个方法,图象、公式、以及处理实验数据的方法等。
这一点可能对学生更为重要,要通过学习过程使学生有所体会。
本节在内容的安排顺序上,既注意了科学系统,又注意学生的认识规律。
讲解问题从实际出发,尽量用上一节的实验测量数据。
运用图象这种数学工具,相对强调了图象的作用和要求。
这是与以前教材不同的。
在现代生产、生活中,图象的运用随处可见,无论学生将来从事何种工作,掌握最基本的应用图象的知识,都是必须的。
学生在初学时往往将数学和物理分割开来,不习惯或不会将已学过的数学工具用于物理当中。
在教学中应多在这方面引导学生。
本节就是一个较好的机会,将图象及其物理意义联系起来。
在本节教材最后,通过图象提出了一般变速运动(非匀变速运动)的问题,这是对问题自然的扩展和引伸,目的是开阔学生思路,并不是要深入讲解非匀变速运动。
教学中对基础较好的学生要求掌握,以利因材施教,使学生各得其所。
教学目标1、知识与技能(1)掌握匀变速直线运动的概念、运动规律及特点。
(2)掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式,会推导,能进行有关计算。
(3)知道v-t图象的意义,会根据图象分析解决问题。
2、过程与方法引导学生通过研究v-t图象,寻找规律,发现匀变速直线运动的速度与时间的关系。
3、情感态度与价值观(1)激发学生探索规律的兴趣。
(2)体验同一物理规律的不同描述方法,培养科学价值观。
(3)将所学知识与实际生活相联系,增加学生学习的动力和欲望。
教学重点1、理解匀变速直线运动的v-t图象的物理意义。
2、匀变速直线运动的速度与时间的关系式及应用。
教学难点1、学会用v-t图象分析和解决实际问题。
2、掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式并会运用。
教学过程新课导入师:上一节课,我们学习了如何描绘运动物体的v-t图象,本节课我们就从v-t图象入手,探究匀变速直线运动的运动规律。
高中物理课件 2.1匀变速直线运动的规律课件 鲁科版必修1

2.参考系
(1)定义:在描述一个物体的运动时,用来作为 标准的物体(被假定不动的物体)叫做_参__考__系__.
(2)意义:有了参考系,人们就能准确而又方便 地描述物体的_运__动__.
(3)参考系的选择对物体运动状态描述的影响: 选择不同的参考系来观察同一物体的运动,观 察结果一般_不__同__.
【提示】 海平面上的舰艇做的不是直线运动, 在平面内运动,应用平面直角坐标系.
三、时间的描述
1.时刻与时间 时刻是指某一_瞬__时__,时间是指两个_时__刻___ 之间的间隔.
2.时刻和时间在数轴上的表示 时刻和时间可以在时间轴上表示出来,时间 轴上的每一点都表示一个不同的_时__刻__,时 间轴上的一段_线__段__表示的是一段时间间隔.
3-1:关于时间和时刻,下列说法正确的是( ) A.物体在5 s时指的是物体在5 s末,指的是时刻 B.物体在5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的 时间
C.物体在第5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s 的时间
D.第4 s末就是第5 s初,指的是时刻 【答案】 ACD
我们平常所说的“时间”,有时指时刻,有时指 时间间隔.瞬间是指很短的一段时间,在解题中 要结合语境正确判断.解题中易辨别不清时间和 时刻的区别,从而产生错误.
例如,司机开着车行驶在高速公路上,以车 为参考系,司机是静止的;以路面为参考系, 司机是运动的.
(2)相对静止:如果两个物体运动的快慢相同, 运动的方向也相同,我们就说这两个物体是相 对静止的.
例如,肩并肩一起行走的两个人就是相对静止 的.
(3)平时人们所说的静止的物体,都是指相对静 止,绝对静止是没有的.
C.两辆汽车在公路上沿同一直线行驶,它们 之间的距离保持不变,若观察结果是两辆车都 静止,则选用的参考系必定是其中的一辆车
高中物理必修一课件-3.1 匀变速直线运动的规律2-鲁科版

o
0.1
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
t/s
实 小车的速度随时间的增加而均匀增加
验
所以小车做匀加速直线运动
结
论
:
例1.在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中, 某同学操作过程中有以下实验步骤:
理
A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先放开纸 带,再接通电源;
解
B.将打点计时器固定在长木板上,并连接好电路; C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边吊着
(2)将改正后的步骤按合理的顺序写在横线上:
步骤顺序为______________________.
理 解 与 应 用 :
例2:在《探究小车的速度随时间变化的规律》的实验中,利用打点 计时器打出了如图所示的一条纸带,其中1、2、3、4、5、6均为记数 点,且相邻的两个计数点之间都还有4个点没有画出来,已知电源的 频率为50 Hz.现测得: s1=1.40 cm,s2=1.90 cm,s3=2.40 cm,s4=
第1节 匀变速直线运动的规律
实 验 目 1、用打点计时器研究小车在重物牵引下的运 的 动,探究小车速度随时间的变化规律。
2、掌握判断物体运动规律。
3.测定运动物体的加速度。
实
验
器 材
打点计时器
电源,刻度尺
纸带
小车
细绳
一端附有定滑 轮的长木板
钩码
实 ⑴ 把附有滑轮的长木板放在实验桌上;将细绳绕过 验 滑轮并使滑轮伸出桌面;把打点计时器固定,连接 步 好电路。 骤 ⑵ 将纸带穿过打点计时器,连在小车后面。在小车
的另一端通过细绳挂上钩码。
⑶ 先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运 动,打完一条纸带后立即关闭电源。
高三物理牛顿运动定律的应用鲁教版知识精讲

高三物理牛顿运动定律的应用鲁教版【本讲教育信息】一. 教学内容:牛顿运动定律的应用〔一〕牛顿运动定律在动力学问题中的应用1. 运用牛顿运动定律解决的动力学问题常常可以分为两种类型〔两类动力学根本问题〕:〔1〕物体的受力情况,要求物体的运动情况。
如物体运动的位移、速度与时间等。
〔2〕物体的运动情况,要求物体的受力情况〔求力的大小和方向〕。
但不管哪种类型,一般总是先根据条件求出物体运动的加速度,然后再由此得出问题的答案。
两类动力学根本问题的解题思路图解如下:2. 应用牛顿运动定律解题的一般步骤〔1〕认真分析题意,明确条件和所求量,搞清所求问题的类型。
〔2〕选取研究对象.所选取的研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的整体。
同一题目,根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象。
〔3〕分析研究对象的受力情况和运动情况。
〔4〕当研究对象所受的外力不在一条直线上时:如果物体只受两个力,可以用平行四边形定如此求其合力;如果物体受力较多,一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力;如果物体做直线运动,一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动的方向上。
〔5〕根据牛顿第二定律和运动学公式列方程,物体所受的外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、负值代入公式,按代数和进展运算。
〔6〕求解方程,检验结果,必要时对结果进展讨论。
〔二〕整体法与隔离法1. 整体法:在研究物理问题时,把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为整体法。
采用整体法时不仅可以把几个物体作为整体,也可以把几个物理过程作为一个整体,采用整体法可以防止对整体内部进展繁琐的分析,常常使问题解答更简便、明了。
运用整体法解题的根本步骤:①明确研究的系统或运动的全过程。
②画出系统的受力图和运动全过程的示意图。
③寻找未知量与量之间的关系,选择适当的物理规律列方程求解2. 隔离法:把所研究对象从整体中隔离出来进展研究,最终得出结论的方法称为隔离法。
可以把整个物体隔离成几个局部来处理,也可以把整个过程隔离成几个阶段来处理,还可以对同一个物体,同一过程中不同物理量的变化进展分别处理。
高中物理 3.1 匀变速直线运动的规律同步备课课件 鲁科
义及图象法处理问题的直观快捷.
点)
自 主
5.学会用匀变速直线运动规律解决简
课 后 知 能
导 学
单的实际问题.
检 测
菜单
LK ·物理 必修1
教
课
学
堂
教
互
法 分
匀变速直线运动的特点及速度
析
变化规律
动 探 究
1.基本知识
教 (1)匀变速直线运动
当
学 方 案 设
①定义:物体的
保持不变的直线运动.
②特点:物体在直线加运速动度过程中,加速度的
堂 互
法 分 析
作用. 2.能用公式和图象描述匀变速直线运动,体会数学在研究
动 探 究
物理问题中的重要性.
●教学地位
教
当
学 本节主要是研究匀变速直线运动的特点,速度变化规律、
方
堂 双
案 位移变化规律,在研究中应用公式和图象两种数学方法, 基
设 计
而考虑到图象在生产和生活中的广泛应用,相对突出了图
达 标
和 都不
堂 双 基 达
计 变,即 为一恒量.
大小
标
③方分向类:
a
(ⅰ)匀加速直线运动:加速度与速度
课
,速度
.
课
前 自
(ⅱ)匀减速直线运动:加速度与速度
主
度
.
,速
同向
增加
后 知 能
导 学
反向
检
减小
测
菜单
教 学
(2)匀变速直线运动的速度变化规律
教 法
①速度公式:vt=
分 析
②速度—时间图象:
v,0+若avt 0=0,则vt=
近年高考物理第一轮复习专题直线运动的规律及应用练习鲁科版(2021年整理)
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直线运动的规律及应用【模拟试题】(答题时间:60分钟)1。
下列说法正确的是A. 加速度增大,速度一定增大B。
速度变化量Δv越大,加速度就越大C. 物体有加速度,速度就增加D. 物体速度很大,加速度可能为零2。
关于平均速度和即时速度的说法中正确的是A。
做变速运动的物体在相同时间间隔里的平均速度是相同的B。
即时速度就是运动的物体在一段较短的时间内的平均速度C。
平均速度就是初末时刻即时速度的平均值D. 某物体在某段时间里的即时速度都为零,则该物体在这段时间内静止3。
如图所示为甲、乙两物体的s—t图象,则A. 甲、乙两物体都做匀速直线运动B。
若甲、乙两物体在同一直线上运动,则一定会相遇C. t1时刻甲、乙相遇D. t2时刻甲、乙相遇4. 一质点沿直线OX方向做变速运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系式为x=5+2t3(m),它的速度随时间变化的关系式为v=6t2(m/s),该质点在t=0到t=2s间的平均速度和t=2s到t=3s间的平均速度的大小分别为A. 12m/s,39m/s B。
8m/s,38m/sC. 12m/s,19.5m/sD. 8m/s,13m/s5. 某质点做匀变速直线运动,加速度的大小为2m/s2,则在任意1s内A. 质点的末速度一定是初速度的2倍B. 质点的末速度一定比初速度大2m/sC. 质点的初速度可能比末速度大2m/sD. 质点的速度大小一定改变了2m/s6。
高中物理必修一教案-3.1 匀变速直线运动的规律2-鲁科版
科目物理年级高三课题:第一章运动的描述第3节追及及相遇问题斜率:斜率:交点:交点:面积:【基础知识导学】追及相遇问题的实质就是分析两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置1、分析技巧:可概括为“一个临界条件”“两个关系”(1)一个临界条件:___________相等。
它往往是物体间物体间能否追上或(两者)距离__________、___________的临界条件,也是分析判断问题的切入点。
(2)两个关系:时间关系和位移关系,通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口。
2、能否追上的判断方法。
物体B追赶物体A:开始时,两个物体相距s0,当v A=v B时;若s A+s0__________s B,则不能追上;若s A+s0__________s B,则恰好追上;若s A+s0__________s B,则能追上。
3、若被追赶的物体做匀减速直线运动,一定要注意判断被追上前该物体是否已经停止运动。
【自学检测】[单选]1.四辆小车从同一地点向同一方向运动的情况分别如图所示,下列说法正确的是(C)A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动B.这四辆车均从静止开始运动C.在0~t2时间内,丙、丁两车在时刻t2相距最远D.在0~t2时间内,丙、丁两车间的距离先增大后减小2.A、B两车在平直公路上比赛。
某一时刻,A车在B车前方s0=30m处,A车的速度为v A=30m/s,B车的速度为v B=40m/s,若A车做匀加速直线运动,加速度为a=2m/s2,B车做匀速直线运动,两车均视为质点。
问:(1)B车能否追上A车?(2)若能,什么时刻追上?若不能,两车的最小距离是多长?解:方法一(分析法)(1)当两车速度相等时,经历的时间为v A+at=v B,t=5s此时,两车的位移分别为s A =v A t +21at 2=175m s B =v B t =200m∵s A +s 0>s B ∴B 车不能追上A 车(2)当两车速度相等时,两车相距最近,可得 最小距离:s ’=s A +s 0-s B =5m方法二(图像法)(1)当两车速度相等时,经历的时间为v A +at =v B ,t =5s由图可知:s A =21(30+40)×5=175ms B =40×5=200m∵s A +s 0>s B ∴B 车不能追上A 车(2)当两车速度相等时,两车相距最近,可得 最小距离:s ’=s A +s 0-s B =5m方法三(函数法)(1) 假设B 车能追上A 车,则s A +s 0=s B ,即t 2-10t+30=0则该函数的判别式∆=(-10)2-4×30=-20<0,等式无解, 即B 车追不上A 车 (2)由图可知∆s=s A +s 0-s B =v A t+21at 2+30-v B t, 即∆s=t 2-10t+30∆s 的最小值为5442=-ab ac m课堂检测[单选]1.B 车在平直公路上以20m/s 的速度匀速行驶,B 车司机为了回复好友微信,并没有注视汽车前方,当司机抬起头时发现正前方有一辆以10m/s 的速度匀速行驶的A 车,此时B 车车头距离A 车车尾仅有5m ,B 车司机立即刹车(不计反应时间),做如图所示的减速运动。
11-12高中物理全程学习方略配套课件:2.1匀变速直线运动的规律(鲁科版必修1)
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(2)最大刹车距离 方法一: s=v0t+
1 2 1 at =12×2 m+ ×(-6)×22 2 2
m=12 m
方法二:
由vt2-v02=2as得
v0 2 122 s=m=12 m =2a 2 (-6)
方法三: s= vt= v0 t= 12 2 m=12 m 答案:(1)43.2 km/h
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【解题指导】可根据位移公式或速度公式或平均速 度推论式或逐差法求解.
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【标准解答】解法一:基本公式法.
如图所示,由位移、速度公式得, s1=vAT+ aT
1 2 1 2
2
s2=vA·2T+ a(2T)2-(vAT+
1 aT 2), 2
vC=vA+a·2T,将s1=24 m,s2=64 m,T=4 s代入以上三式, 解得a=2.5 m/s2,vA=1 m/s,vC=21 m/s.
2 2
(2)12 m
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【规律方法】选用匀变速直线运动公式解题的策略 正确的选择匀变速直线运动的公式进行解题,是迅速解决
此类问题的关键,其方法如下:
(1)理解各个匀变速直线运动公式的特点和应用情景. (2)认真分析已知条件(必要时以书面的形式呈现出来),
看已知条件和哪个公式的特点相符,然后选择用之.
s1∶s2∶s3∶„∶sn=1∶22∶32∶„∶n2. (3)第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内„的位移之比: sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶„∶sn=1∶3∶5∶„∶(2n-1).
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(4)通过连续相等的位移所用的时间之比: t1∶t2∶t3∶„∶tn=1∶( 2 -1)∶( 3- 2 )∶„∶( n- n-1). (5)通过前1s、前2s、前3s„的位移所用的时间之比: tⅠ∶tⅡ∶tⅢ∶„∶tn=1∶ 2 : 3:: n.
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用心 爱心 专心 高三物理直线运动的规律及应用鲁教版 【本讲教育信息】 一. 教学内容: 直线运动的规律及应用
二. 本章的知识点 (一)匀变速直线运动的规律及应用 1、基本规律 (1)速度公式v= (2)位移公式 s= (3)位移速度关系202vv 2、匀变速直线运动的两个重要推论 (1)任意两个连续相等的时间间隔T内,位移之差为一恒量。即 212312aTsssssssnn
(2)在一段时间内平均速度等于 时刻的瞬时速度,还等于初、末时刻速度矢
量和的一半,即202vvvvtt
中间位置的瞬时速度: 3、初速度为零的匀变速直线运动的特点(设T为等分时间间隔) (1)1T、2T、3T末瞬时速度的比为321::vvv
(2)1、1T、2T、3T内的位移之比321::sss (3)第1个T内、第2个T内、第3个T内的位移之比321::sss (4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比23:12:1::321ttt 4、竖直抛体运动 (1)自由落体运动规律 asvgthgtv2,21,22 (2)竖直上抛运动规律 v= h= 202vv
(二)匀变速直线运动的图像 1、图像的意义 2、图像上某点的切线斜率 3、图线与时间轴包围的面积
三. 本章的疑难点辨析 (一)匀变速直线运动规律的应用 1、符号确定 在匀变速直线运动中,一般规定0v的方向为正方向(但不绝对,也可规定为负),凡与
正方向相同的矢量为正值,相反的矢量为负值,这样就把公式中的矢量运算转换成了代数运算。 2、应用技巧 用心 爱心 专心
物体做匀减速直线运动,减速为零后再向反向运动,如果整个过程加速度恒定,则可对整个过程直接应用矢量式 3、公式的灵活运用 本专题涉及到的公式较多,在解决具体问题时,要根据题目的已知条件和具体要求选择公式 选择原则: (1)若题目相关物理量无位移,一般选公式atvv0
(2)若题目相关物理量无时间,一般选公式asvvo222
(3)若题目相关物理量无末速度,可选用公式2021attvs 4、分析匀变速运动的常用的方法 (1)逆向思维法 即逆着原来的运动过程考虑,例如,对于匀减速直线运动,当末速度为零时,可转化为一个初速度为零的匀加速直线运动,物体竖直上抛,逆着抛出方向,就变成从最高点向下的自由落体运动等。 (2)图像法 运动图像主要包括s-t图像v-t图像,图像的最大优点就是直观,利用图像分析问题时,要注意以下几个问题 ①图像与坐标轴交点的意义 ②图像斜率的意义 ③图像与坐标轴围成的面积的意义 ④两图线交点的意义
(二)对竖直上抛运动的理解 1、竖直上抛运动的特征量 (1)a=g
(2)上升的最大高度gvhm220
(3)上升到最大高度和从最大高度下落到抛出点两过程经历的时间gvtto下上 2、竖直上抛运动的特点 (1)对称性:上升和下降两个过程具有对称性 (2)多解性:当物体经过抛出点上方某个位置时,可能处于上升阶段,也可能处于下降阶段,造成双解
(三)追及、相遇问题的分析思路 追及问题的分析思路 (1)画出运动过程示意图,找出两物体运动位移间的关系,追及的主要条件是两个物体在追上时位置坐标相同 (2)根据追赶和被追赶的两个物体的运动性质,列出它们的位移方程,并注意两物体运动时间的关系 (3)寻找问题中隐含的临界条件 (4)求解此类问题的方法,除了上面所述根据追及的主要条件和临界条件联立方程外,用心 爱心 专心
还有利用二次函数求极值、二次方程的判别式等数学方法以及应用图像和相对运动的知识求解。
【典型例题】 1、匀变速直线运动规律的应用 【例1】甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持s/m9的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记,在某次练习中,甲在接力区前m5.13x0处作了标记,并以
s/m9v的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令。乙在接力区的前端听到口令时起跑,并
恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒,已知接力区的长度为m20L。 求:(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a (2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。 思路点拨:分析运动过程,应用速度相等和时间关系、位移关系列方程,并结合运动学公式求解。
标准解答:(1)在甲发出口令后,甲乙达到共同速度所用时间为avt。 设在这段时间内甲、乙的位移分别为1x和2x,则 22at21x,vtx1,021xxx
取立各式解得02x2va,2s/m3a (2)在这段时间内,乙在接力区的位移为 a2vx22,m5.13x2。
完成交接棒时,乙与接力区末端的距离为m5.6xL2。
2、竖直抛体运动的分析 【例2】一个气球以s/m4的速度匀速竖直上升,气球下面系着一个重物,当气球上升到下面的重物离地面m217时,系重物的绳断了,从这时起,重物经过多长时间落到地面?重物着地时的速度多大?(取2s/m10g) 思路点拨:绳断后,重物做竖直上抛运动,初速度为s/m4,对此类问题,可全程应用运动学公式求解,也可分阶段进行处理,处理时注意竖直上抛中的对称性和多解性。 标准解答:方法一:分段法
设绳断后重物可继续上升的时间为1t,上升的高度为1h,则s4.0s104gvt01
m8.0m1024g2vh2201 故重物离地面的最大高度为 m8.217m217m8.0hhH1
重物从最高点自由下落,落地时间和落地速度分别为
s6.6s108.2172gH2t2 s/m66s/m6.610gtv2,方向竖直向下。
绳子从断裂到重物落地共需时间为:s76.64.0ttt21 用心 爱心 专心
方法二:全程法 规定向上的方向为正方向,则
由20gt21tvh代入数据得
2t1021t4217
解得s7t或s2.6(舍去) 所以重物落地时的速度为 s/m66s/m7104gtvv0,方向竖直向下。
规律方法:(1)从本题的两种解法中可以看出,把竖直上抛运动的上升和下降的全过程按统一的匀变速运动来处理比用分段法处理更简洁一些,不过用全程法时,要注意正方向的规定及各物理量的符号。 (2)竖直抛体运动是一种特殊的匀变速直线运动,对此运动的研究实质是匀变速直线运动规律的应用。
3、追及、相遇类问题的分析 【例3】1935年在苏联的一条直铁轨上,有一列火车因蒸汽不足而停驶,驾驶员把货车厢甲(如图所示)留在现场,只拖着几节车厢向前不远的车站开进,但他忘了将货车厢刹好,使车厢在斜坡上以s/m4的速度匀速后退,此时另一列火车乙正以s/m16的速度向该货车厢驶来,驾驶技术相当好的驾驶员立即刹车,紧接着加速倒退,结果恰好接住了货车厢甲,从而避免了相撞,设列车乙刹车过程和加速倒退过程均为匀变速直线运动,且加速度大小均为2s/m2a,求当驾驶员发现车厢甲向自己驶来而立即开始刹车时,两车相距多远?
思路点拨:甲、乙两车不相撞的临界条件是当甲、乙相遇时二者速度相等,据此求出甲、乙两车的运动时间,并求出它们在相遇时的位移,根据二者的位移关系求出两车开始时的距离。 标准解答:乙车减速至速度为零的过程历时
s8s216avt1乙。
乙车在此时间内位移为 m64m2216a2vx221乙。
乙车反向加速后退至恰好接住甲车(此时两车速度相等)的过程历时 s2s24avt2甲
乙车的位移 m4m44a2vx222甲。
在s10s2s8ttt21时间里,甲车位移m40m104tvx甲甲。 故驾驶员刹车时,两车相距为 m100m4m64m40xxxx21甲。
误区警示:本题中有两个典型的错误认识:(1)误认为甲车厢减速为零时两车恰好相遇用心 爱心 专心
是两车不相撞的临界条件。 (2)误认为“货车乙恰好接住货车甲”仅是两者到达同一位置即可,忽略了到达同一位置时速度相同这一条件。
4、直线运动与牛顿运动定律相结合 【例4】如图所示,一儿童玩具静止在水平地面上,一个小孩沿与水平面成53角的恒力拉着它沿水平地面运动,已知拉力N0.4F,玩具的质量kg5.0m,经过时间s0.2t,
玩具移动了距离m8.4x,这时小孩松开手,玩具还能自己运动多远?(g取2s/m10)
思路点拨:先根据松手前玩具的运动情况求出加速度,再由牛顿第二定律求出玩具与地面间的动摩擦因数,并进一步求出刚松开手后玩具的加速度,最后利用运动学公式求出玩具滑行的距离。
标准解答:由运动学公式2at21x得玩具的加速度为:
2222s/m4.2s/m28.42tx2a
由牛顿第二定律得ma53sinFmg53cosF 解得32 撤去外力时的速度为s/m8.4s/m24.2atv0 撤去外力后的加速度为:2s/m320ga 所以撤去外力后还能滑行的距离由xa2v20,得: m73.1m32028.4a2vx220。
规律方法:运动和力之间的桥梁是加速度,我们可以根据受力情况利用牛顿运动定律求出加速度,然后再结合运动学公式分析出物体的运动情况,反之亦可。
5、利用运动图像分析匀变速直线运动 【例5】摩托车在平直公路上从静止开始启动,做匀加速运动,21s/m6.1a,稍后匀速运动,然后做匀减速运动,22s/m4.6a,直到停止,共历时s130,行程m1600,试求: (1)摩托车行驶的最大速度mv; (2)若摩托车从静止启动,1a、2a不变,直到停止,若行程为m400,所需最短时间为多少? 思路点拨:本题可利用tv图象来解,在tv图象中把三个阶段的速度变化情况形象地表示出来,三个阶段中的速度关系,位移关系在图象中很容易就能确定下来。 标准解答:(1)整个运动过程分三个阶段:匀加速运动、匀速运动、匀减速运动,可借助tv图象表示,如图,利用公式ax2vv202有: