2018-2019高中物理 第2章 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 微型專題1學(xué)案 滬科版必修1.doc
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微型專題1勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律總結(jié)目標(biāo)定位1.進(jìn)一步熟練掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)基本公式和三個(gè)導(dǎo)出公式及其特點(diǎn)并能熟練應(yīng)用其解決問題.2.能推導(dǎo)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)比例式.3.能熟練應(yīng)用自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律解決問題一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式的應(yīng)用1兩個(gè)基本公式vtv0at和sv0tat2,涉及5個(gè)量,原則上已知三個(gè)量可求另外兩個(gè)量,可以解決所有的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問題2逆向思維法的應(yīng)用:把末速度為0的勻減速直線運(yùn)動(dòng),可以倒過來看成是初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)3解決運(yùn)動(dòng)學(xué)問題的基本思路為:審題畫過程草圖判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì)選取正方向(或選取坐標(biāo)軸)選用公式列方程求解方程,必要時(shí)對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論例1(多選)一個(gè)物體以v08 m/s的初速度沿光滑斜面向上滑,加速度的大小為2 m/s2,沖上最高點(diǎn)之后,又以相同的加速度往回運(yùn)動(dòng)則()A1 s末的速度大小為6 m/sB3 s末的速度為零C2 s內(nèi)的位移大小是12 mD5 s內(nèi)的位移大小是15 m解析由t,物體沖上最高點(diǎn)的時(shí)間是4 s,又根據(jù)vtv0at,物體1 s末的速度為6 m/s,A對(duì),B錯(cuò)根據(jù)sv0tat2,物體2 s內(nèi)的位移是12 m,4 s內(nèi)的位移是16 m,第5 s內(nèi)的位移是沿斜面向下的1 m,所以5 s內(nèi)的位移是15 m,C、D對(duì)答案ACD二、三個(gè)導(dǎo)出公式的應(yīng)用1速度與位移的關(guān)系vv2as,如果問題的已知量和未知量都不涉及時(shí)間,利用此式往往會(huì)使問題變得簡(jiǎn)單2與平均速度有關(guān)的公式有和.其中普遍適用于各種運(yùn)動(dòng),而只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)利用和可以很輕松地求出中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度3勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,任意連續(xù)相等的時(shí)間間隔T內(nèi)的位移差為常數(shù),即saT2.例2一列火車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)駛來,一人在軌道旁邊觀察火車運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)在相鄰的兩個(gè)10 s內(nèi),火車從他跟前分別駛過8節(jié)車廂和6節(jié)車廂,每節(jié)車廂長(zhǎng)8 m(相鄰車廂連接處長(zhǎng)度不計(jì)),求:(1)火車加速度的大小;(2)這20 s內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度;(3)人剛開始觀察時(shí)火車速度的大小解析(1)由題知,火車做勻減速運(yùn)動(dòng),設(shè)火車加速度大小為a,人開始觀察時(shí)火車速度大小為v0,車廂長(zhǎng)L8 m,則saT2,8L6La102,解得a m/s20.16 m/s2(2)由于 m/s5.6 m/s(3)由v2(a)8L得v07.2 m/s還可以:由v0aT得v0aT(5.60.1610) m/s7.2 m/s答案(1)0.16 m/s2(2)5.6 m/s(3)7.2 m/s三、初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的比例式1初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),按時(shí)間等分(設(shè)相等的時(shí)間間隔為T)(1)T末、2T末、3T末nT末瞬時(shí)速度之比v1v2v3vn123n(2)T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)nT內(nèi)的位移之比s1s2s3sn122232n2(3)第一個(gè)T內(nèi)、第二個(gè)T內(nèi)、第三個(gè)T內(nèi),第n個(gè)T內(nèi)位移之比ssssn135(2n1)2初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),按位移等分(設(shè)相等的位移為s)(1)通過前s、前2s、前3s前ns時(shí)的速度之比v1v2v3vn1(2)通過前s、前2s、前3s前ns的位移所用時(shí)間之比t1t2t3tn1(3)通過連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比:ttttn1(1)()()注意以上比例成立的條件是物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)對(duì)于末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng),可把它看成逆向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)用比例關(guān)系,可使問題簡(jiǎn)化例3飛機(jī)、火車、汽車等交通工具由靜止到穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的過程都可以看做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)若一輛汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則求汽車:(1)1 s末、2 s末、3 s末瞬時(shí)速度之比;(2)1 s內(nèi)、2 s內(nèi)、3 s內(nèi)的位移之比;(3)第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)的位移之比;(4)經(jīng)過連續(xù)位移,1 m末、2 m末、3 m末的瞬時(shí)速度之比;(5)第1 m內(nèi)、第2 m內(nèi)、第3 m內(nèi)所用時(shí)間之比答案(1)123(2)149(3)135(4)1(5)1(1)()解析(1)由vat知:v1v2v3123(2)由sat2得:s1s2s312232149(3)第1 s內(nèi)位移sa12第2 s內(nèi)位移sa22a12a3第3 s內(nèi)位移sa32a22a5故sss135(4)由v22as得:v得:v1v2v31.(5)由sat2得:通過第1 m所用時(shí)間tI,通過第2 m所用時(shí)間tt2t1(1)同理經(jīng)過第3 m所用時(shí)間tt3t2()所以有ttt1(1)()針對(duì)訓(xùn)練做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的物體經(jīng)4 s后停止,若在第1 s內(nèi)的位移是14 m,則最后1 s內(nèi)的位移是()A3.5 m B2 m C1 m D0答案B解析物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)至停止,可以把這個(gè)過程看做逆向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),則相等時(shí)間內(nèi)的位移之比為1357(2n1),所以由得,所求位移s12 m.四、自由落體運(yùn)動(dòng)1自由落體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律(1)速度公式:vtgt.(2)位移公式:hgt2.(3)速度位移公式:v2gh.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的其他規(guī)律,如平均速度公式、位移差公式、初速度為零的比例式同樣適用于自由落體運(yùn)動(dòng)注意若分析自由落體運(yùn)動(dòng)過程中的一段,則該過程是初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng),相應(yīng)的速度公式和位移公式分別為vtv0gt、hv0tgt2.例4一個(gè)小球從H高處自由落下,經(jīng)過最后200 m所用的時(shí)間是4 s,求小球下落H所用的總時(shí)間T和高度H是多少?(g取10 m/s2,空氣阻力不計(jì))解析法一:基本公式法根據(jù)題意畫出小球的運(yùn)動(dòng)示意圖如圖所示,其中t4 s,h200 m.根據(jù)自由落體公式得:HgT2,Hhg(Tt)2得:hgTtgt2,所以T7 s,HgT2245 m.法二:平均速度法由題意得最后4 s內(nèi)的平均速度為: m/s50 m/s因?yàn)樵趧蜃兯龠\(yùn)動(dòng)中,某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,所以下落至最后2 s時(shí)的瞬時(shí)速度為:vt50 m/s.由速度公式得下落至最后2 s的時(shí)間:t s5 s所以Tt5 s s7 s,HgT2245 m.答案7 s245 m1熟練掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)基本公式(1)vtv0at(2)sv0tat22對(duì)應(yīng)題目中的場(chǎng)景靈活選用三個(gè)導(dǎo)出公式(1)vv2as(2)(3)saT23會(huì)推導(dǎo)和應(yīng)用初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)比例式4熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式、推論以及比例式解決自由落體運(yùn)動(dòng)問題1(基本公式的應(yīng)用)(多選)用相同材料做成的A、B兩木塊的初速度之比為23,它們以相同的加速度在同一粗糙水平面上沿直線滑行直至停止,則它們滑行的()A時(shí)間之比為11 B時(shí)間之比為23C距離之比為49 D距離之比為23答案BC解析兩木塊以一定的初速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至停止,由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式vv0at,得t,因?yàn)榧铀俣认嗤?,因此運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比就等于初速度之比,選項(xiàng)B正確;將其看成反向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)位移公式sat2,知位移之比等于運(yùn)動(dòng)時(shí)間的平方之比,選項(xiàng)C正確2(導(dǎo)出公式的應(yīng)用)一物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),初速度為10 m/s,加速度大小為1 m/s2,則物體在停止運(yùn)動(dòng)前1 s內(nèi)的平均速度為()A5.5 m/s B5 m/sC1 m/s D0.5 m/s答案D解析物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)到靜止相當(dāng)于反向的勻加速直線運(yùn)動(dòng),停止運(yùn)動(dòng)前1 s內(nèi)的平均速度,相當(dāng)于勻加速運(yùn)動(dòng)第1 s內(nèi)的平均速度, m/s0.5 m/s.故選D.3.(初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)比例式)(多選)如圖1所示,在水平面上固定著三個(gè)完全相同的木塊,一顆子彈以水平速度v射入若子彈在木塊中做勻減速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)穿透第三個(gè)木塊時(shí)速度恰好為零,則子彈依次穿入每個(gè)木塊時(shí)的速度之比和穿過每個(gè)木塊所用時(shí)間之比分別為()圖1Av1v2v3321Bv1v2v31Ct1t2t31Dt1t2t3()(1)1答案BD解析把子彈的運(yùn)動(dòng)看做逆向的初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)子彈由右向左依次“穿出”3個(gè)木塊的速度之比為1.則子彈實(shí)際運(yùn)動(dòng)依次穿入每個(gè)木塊時(shí)的速度之比v1v2v31,故B正確子彈從右向左,通過每個(gè)木塊的時(shí)間之比為1(1)()則子彈實(shí)際運(yùn)動(dòng)通過連續(xù)相等位移的時(shí)間之比為t1t2t3()(1)1,故D正確4.(自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用)屋檐上每隔相同的時(shí)間間隔滴下一滴水,當(dāng)?shù)?滴正欲滴下時(shí),第1滴己剛好到達(dá)地面,而第3滴與第2滴分別位于高為1 m的窗戶的上、下沿,如圖2所示,問:圖2(1)此屋檐離地面多高?(2)滴水的時(shí)間間隔是多少?(g取10 m/s2)答案(1)3.2 m(2)0.2 s解析(1)根據(jù)比例關(guān)系,從上到下相鄰水滴間距離之比為1357,而2、3兩滴間距離為1 m,所以總高度H1 m3.2 m.(2)根據(jù)hgt2,代入數(shù)據(jù)得t s0.8 s.滴水時(shí)間間隔t0.2 s.題組一基本公式和導(dǎo)出公式的應(yīng)用1一輛汽車以2 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過2 s(汽車未停下),汽車行駛了36 m汽車開始減速時(shí)的速度是()A9 m/s B18 m/s C20 m/s D12 m/s答案C解析由位移公式sv0tat2得汽車的初速度v0 m/s20 m/s,C正確2(多選)一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體先后經(jīng)過A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為v1和v2,則下列結(jié)論中正確的有()A物體經(jīng)過AB位移中點(diǎn)的速度大小為B物體經(jīng)過AB位移中點(diǎn)的速度大小為C物體通過AB這段位移的平均速度為D物體通過AB這段位移所用時(shí)間的中間時(shí)刻的速度為答案BCD解析設(shè)經(jīng)過位移中點(diǎn)時(shí)的速度為,則對(duì)前半段的位移有2av,對(duì)后半段的位移有2av,聯(lián)立兩式得,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)而言,總有,選項(xiàng)C、D正確3(多選)物體由靜止做勻加速直線運(yùn)動(dòng),第3 s內(nèi)通過的位移是3 m,則()A第3 s內(nèi)的平均速度是3 m/sB物體的加速度是1.2 m/s2C前3 s內(nèi)的位移是6 mD3 s末的速度是3.6 m/s答案ABD解析第3 s內(nèi)的平均速度 m/s3 m/s,A正確;前3 s內(nèi)的位移s3at,前2 s內(nèi)的位移s2at,故ss3s2atat3 m,即a32a223 m,解得a1.2 m/s2,B正確;將a代入s3at得s35.4 m,C錯(cuò)誤;v3at31.23 m/s3.6 m/s,D正確4(速度與位移關(guān)系的理解與應(yīng)用)如圖3所示,物體A在斜面上由靜止勻加速滑下s1后,又勻減速地在水平平面上滑過s2后停下,測(cè)得s22s1,則物體在斜面上的加速度a1與在水平平面上的加速度a2的大小關(guān)系為()圖3Aa1a2 Ba12a2Ca1a2 Da14a2答案B解析設(shè)勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為v,對(duì)于勻加速直線運(yùn)動(dòng)階段有:v22a1s1,對(duì)于勻減速運(yùn)動(dòng)階段,采用逆向思維有:v22a2s2,聯(lián)立兩式解得2,即a12a2.題組二初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的比例式5從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體,在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)的平均速度之比為()A135 B149C123 D1答案A解析由于第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)的位移之比s1s2s3135,而平均速度v,三段時(shí)間都是1 s,故三段時(shí)間的平均速度之比為135,故A正確6一個(gè)物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),它在第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)位移大小之比為s1s2,在通過第1米時(shí)與通過第2米時(shí)的速度大小之比為v1v2,則()As1s213,v1v212Bs1s213,v1v21Cs1s214,v1v212Ds1s214,v1v21答案B解析質(zhì)點(diǎn)從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),它在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移之比s1s2s3sn135(2n1),所以s1s213;由v22as得v1v21.7.(多選)如圖2所示,一個(gè)滑塊從斜面頂端A由靜止開始沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)到達(dá)底端C,已知ABBC,則下列說法正確的是()圖2A滑塊到達(dá)B、C兩點(diǎn)的速度之比為12B滑塊到達(dá)B、C兩點(diǎn)的速度之比為1C滑塊通過AB、BC兩段的時(shí)間之比為1D滑塊通過AB、BC兩段的時(shí)間之比為(1)1答案BD解析方法一根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式:v22as,解得:v,因?yàn)榻?jīng)過B、C兩點(diǎn)的位移比為12,則通過B、C兩點(diǎn)的速度之比為1,故B正確,A錯(cuò)誤;設(shè)AB段、BC段的長(zhǎng)度為L(zhǎng),所經(jīng)歷的時(shí)間分別為t1、t2,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式:Lat和2La(t1t2)2,聯(lián)立可得:,故D正確,C錯(cuò)誤方法二比例關(guān)系初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)通過連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比為1(1)()(),所以滑塊通過AB、BC兩段的時(shí)間之比為1(1)(1)1,D正確,C錯(cuò)誤;前s末、前2s末、前3s末、前ns末的瞬時(shí)速度之比為1,A錯(cuò)誤,B正確題組三自由落體運(yùn)動(dòng)8一石塊做自由落體運(yùn)動(dòng),到達(dá)地面把它在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分為相等的三段,如果它在第一段時(shí)間內(nèi)的位移是1.2 m,那么它在第三段時(shí)間內(nèi)的位移是()A1.2 m B3.6 mC6.0 m D10.8 m答案C解析本題中前三段相等時(shí)間T內(nèi)的位移之比為s1s2s3135所以s35s1,選項(xiàng)C正確9(多選)對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(g取10 m/s2)()A在前1 s內(nèi)、前2 s內(nèi)、前3 s內(nèi)的位移之比是135B在第1 s末、第2 s末、第3 s末的速度之比是135C在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)的平均速度之比是135D在相鄰兩個(gè)1 s內(nèi)的位移之差都是10 m答案CD解析根據(jù)hgt2可知,在前1 s內(nèi)、前2 s內(nèi)、前3 s內(nèi)的位移之比是149,故A錯(cuò)誤;根據(jù)自由落體速度公式vtgt可知在1 s末、2 s末、3 s末的速度之比是123,故B錯(cuò)誤;根據(jù)平均速度定義式及自由落體運(yùn)動(dòng)在開始通過連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之比為135可知:在第1 s內(nèi)、第2 s內(nèi)、第3 s內(nèi)的平均速度之比是135,故C正確;勻變速直線運(yùn)動(dòng)相鄰兩個(gè)1 s內(nèi)的位移之差為hgT210 m,故D正確10自由下落的物體第n秒內(nèi)通過的位移比第(n1)秒內(nèi)通過的位移多(g取10 m/s2)()A10 m B5(2n1) mC3(n1) m D. m答案A解析兩個(gè)連續(xù)1 s內(nèi)的位移之差hgT21012 m10 m,A正確11跳傘運(yùn)動(dòng)員做低空跳傘表演,他離開飛機(jī)后先做自由落體運(yùn)動(dòng)當(dāng)距離地面125 m時(shí)打開降落傘,傘張開后運(yùn)動(dòng)員就以14.3 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)地面時(shí)的速度為5 m/s,取g10 m/s2.求:(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)(1)運(yùn)動(dòng)員離開飛機(jī)時(shí)距地面的高度為多少?(2)離開飛機(jī)后,運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間才能到達(dá)地面?答案(1)305 m(2)9.85 s解析(1)設(shè)自由下落的高度為h,則此時(shí)速度為v1打開傘減速過程滿足:vv2ah式中v25 m/s,a14.3 m/s2,h125 m解得h180 m所以總高度為:Hhh(180125) m305 m(2)第一過程經(jīng)過的時(shí)間是:t16 s第二過程經(jīng)過的時(shí)間是:t2 s3.85 s所以總時(shí)間為tt1t29.85 s12.如圖3所示,懸掛著的一根長(zhǎng)為15 m的直桿AB,在直桿正下方5 m處有一個(gè)無底圓筒CD.若將懸線剪斷,直桿通過圓筒所用的時(shí)間為2 s,求無底圓筒的豎直長(zhǎng)度(g取10 m/s2)圖3答案25 m解析取桿的下端B點(diǎn)為研究對(duì)象,設(shè)下降5 m時(shí)B點(diǎn)的速度的大小為v0,根據(jù)v2gh可得,v0 m/s10 m/s,直桿通過圓筒的時(shí)間是從B點(diǎn)進(jìn)入圓筒開始,到A點(diǎn)離開圓筒時(shí)結(jié)束,設(shè)圓筒的豎直長(zhǎng)度為l,則在2 s內(nèi)桿下降的距離為l15,由位移公式可得,l15v0tgt2,即l151021022,解得l25 m.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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- 2018-2019高中物理 第2章 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 微型專題1學(xué)案 滬科版必修1 2018 2019 高中物理 研究 變速 直線運(yùn)動(dòng) 規(guī)律 微型 專題 滬科版 必修
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