2018-2019學年高中物理 第一章 運動的描述 習題課 勻變速直線運動規(guī)律的綜合應用課件 教科版必修1.ppt

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1、習題課勻變速直線運動規(guī)律的綜合應用,勻變速直線運動規(guī)律的應用,1.勻變速直線運動四個常用公式的比較,要點歸納,2.常用公式的三點說明 (1)表中四個公式共涉及勻變速直線運動的初速度v0、末速度vt、加速度a、位移x和時間t五個物理量，這五個物理量中前四個都是矢量，應用時要規(guī)定統(tǒng)一的正方向(通常取v0方向為正方向)，并注意各物理量的正負。 (2)靈活選用公式，已知五個量中任意三個可求另外兩個。 (3)速度公式和位移公式是兩個基本公式，利用這兩個公式可求解勻變速直線運動的所有問題，而靈活選用其他公式可在某些具體問題中大大簡化解題過程。,例1 一物體做勻變速直線運動，在連續(xù)相等的兩個時間間隔內，通過

2、的位移分別是24 m和64 m，每一個時間間隔為4 s，求物體的初速度和末速度及加速度。 解析法1基本公式法 如圖所示，由位移公式得,精典示例,vCvAa2T,將x124 m，x264 m，T4 s代入以上三式 解得a2.5 m/s2，vA1 m/s，vC21 m/s 法2平均速度法 連續(xù)兩段相等時間T內的平均速度分別為,由于B是A、C的中間時刻，則,vCvAa2T 聯(lián)立解得vA1 m/s，vC21 m/s 答案1 m/s21 m/s2.5 m/s2,解得vA1 m/s，vC21 m/s,法3逐差法,,針對訓練1 如圖1所示，木塊A、B并排且固定在水平桌面上，A的長度是L，B的長度是2L。一顆

3、子彈沿水平方向以速度v1射入A，以速度v2穿出B。若子彈可視為質點，其運動視為勻變速直線運動。則子彈穿出A時的速度為(),圖1,解析設子彈的加速度為a，則：,答案C,由兩式得子彈穿出A時的速度,運動圖像問題,xt圖像與vt圖像的比較,要點歸納,例2 (多選)物體甲的xt圖像和物體乙的vt圖像如圖2所示，則這兩物體的運動情況是(),圖2,精典示例,A.甲在整個t6 s時間內運動方向一直不變，它通過的總位移大小為4 m B.甲在整個t6 s時間內有往返運動，它通過的總位移為零 C.乙在整個t6 s時間內有往返運動，它通過的總位移為零 D.乙在整個t6 s時間內運動方向一直不變，它通過的總位移大小為

4、4 m 思路指導解答該題時應先區(qū)分兩個圖像是xt圖像還是vt圖像，再結合圖像的斜率、截距以及交點的物理意義進行分析。 解析甲圖為xt圖像，圖像的斜率表示速度，甲的斜率一直為正，故甲的運動方向不變，通過的總位移大小為4 m，A正確，B錯誤；乙圖為vt圖像，速度有正負，表示有往返運動。vt圖像中圖線與時間軸所圍面積表示位移的大小，在整個t6 s時間內乙通過的總位移為零，C正確，D錯誤。 答案AC,,運動學圖像的“五看”,針對訓練2 某高考考生進入考場后發(fā)現(xiàn)自己忘記帶準考證了，他立即從考場出來，先做勻加速直線運動后做勻減速直線運動跑向班主任，在班主任處拿好準考證后再勻速回到考場，關于該考生的運動情況

5、，下列圖像一定不正確的是(),解析該考生先加速后同方向減速，再反方向勻速，故初、末的速度方向應相反，A正確，B錯誤；由于是先勻加速后勻減速，故其對應的位移時間圖像是兩段拋物線，在班主任處停留一會，后勻速反向運動，故C正確；由于考生先勻加速后勻減速運動，故考生由考場到剛跑到班主任處過程加速度時間圖像是兩直線，之后加速度為零，D正確。 答案B,兩物體在同一直線上運動，它們之間的距離發(fā)生變化時，可能出現(xiàn)最大距離、最小距離或者距離為零的情況，這類問題稱為追及和相遇問題，討論追及和相遇問題的實質是兩物體能否在同一時刻到達同一位置。 1.抓住一個條件、用好兩個關系 (1)一個條件：速度相等。這是兩物體是否

6、追上(或相撞)、距離最大、距離最小的臨界點，是解題的切入點。 (2)兩個關系：時間關系和位移關系。通過畫示意圖找出兩物體位移之間的數量關系，是解題的突破口。,追及和相遇問題,要點歸納,2.常用方法 (1)物理分析法：抓住“兩物體能否同時到達空間某位置”這一關鍵，認真審題，挖掘題中的隱含條件，建立物體運動關系的圖景，并畫出運動情況示意圖，找出位移關系。 (2)圖像法：將兩者的vt圖像在同一坐標系中畫出，然后利用圖像求解。 (3)數學極值法：設從開始至相遇時間為t，根據條件列方程，得到關于t的一元二次方程，用判別式進行討論。若0，即有兩個解，說明可以相遇兩次；若0，說明剛好追上或相遇；若<0，說明

7、追不上或不能相碰。,例3 一輛汽車以3 m/s2的加速度開始啟動的瞬間，一輛以6 m/s的速度做勻速直線運動的自行車恰好從汽車的旁邊通過。試求： (1)汽車在追上自行車前運動多長時間與自行車相距最遠？此時的距離是多少？ (2)汽車經多長時間追上自行車？追上自行車時汽車的瞬時速度是多大？ 思路指導討論追及和相遇問題，實質是分析兩物體在相同時間內能否到達相同的空間位置的問題。要注意兩物體的時間、位移和速度關系，速度相等往往是分析判斷的切入點。,精典示例,解析(1)法1基本規(guī)律法 汽車與自行車的速度相等時兩車相距最遠，設此時經過的時間為t1，汽車的速度為v1，兩車間的距離為x，則有 v1at1v自,

8、法2相對運動法 以自行車為參考系，則從開始到相距最遠的這段時間內，汽車相對這個參考系的各個物理量為,法3極值法或數學分析法 設汽車在追上自行車之前經過時間t1兩車相距最遠，則,末速度vtv汽車v自0 加速度aaa自3 m/s2,負號表示汽車在后。,由二次函數求極值的條件知t12 s時，x最大 所以x6 m 法4圖像法,自行車和汽車運動的vt圖像如圖所示，由圖可以看出，在相遇前，t1時刻兩車速度相等，兩車相距最遠，此時的距離為陰影三角形的面積，,(2)法1當兩車位移相等時，汽車追上自行車，設此時經過的時間為t2，汽車的瞬時速度為v2，則有,v2at234 m/s12 m/s 法2由圖可以看出，在

9、t1時刻之后，由圖線v自、v汽和tt2構成的三角形的面積與標有陰影的三角形面積相等，此時汽車與自行車的位移相等，即汽車與自行車相遇。由幾何關系知t22t14 s，v2at234 m/s12 m/s。 答案(1)2 s；6 m(2)4 s；12 m/s,,針對訓練3 已知A、B兩列火車，在同一軌道上同向行駛，A車在前，其速度v110 m/s，B車在后，速度v230 m/s，B車在距A車x075 m時才發(fā)現(xiàn)前方有A車，這時B車立即剎車，但B車要經過x180 m才能停下來。 (1)B車剎車時A仍按原速率行駛，兩車是否會相撞？ (2)若相撞，求B車從開始剎車到兩車相撞用多少時間？若不相撞，求兩車的最小距離。,解析 (1)設B車加速度大小為aB，剎車至停下來的過程中，由v2aBx 解得：aB2.5 m/s2 B車在開始剎車后t時刻的速度為vBv2aBt,A車的位移xAv1t 設t時刻兩車速度相等，vBv1 解得：t8 s 將t8 s代入得xB160 m，xA80 m 因xBxAx0155 m 故兩車會相撞。,(2)設B車從開始剎車到兩車相撞所用時間為t，則滿足 xBxAx0 代入數據解得：t16 s，t210 s(不符合題意) 故B車從開始剎車到兩車相撞用時6 s。 答案見解析,