高中物理 2探究勻變速直線運動規(guī)律同步教學課件 粵教版必修1

1、,一、勻變速直線運動規(guī)律的綜合應用1.公式選用的技巧勻變速直線運動，在規(guī)律方面，公式比較多，選用時難以定奪或者亂加套用，從而影響解題.方法總結(jié)：分析已知量、相關(guān)量與待求量，找出這些量共存于哪個公式中，這個公式就是要選取的最適合的公式.如vt2-v02=2as(不涉及t)和 (v0+vt)(不涉及a和t).,2.矢量符號的處理在勻變速直線運動的公式中涉及到很多矢量：如s、vt、a，正確處理符號問題是很重要的.方法總結(jié)：

2、各矢量均自帶符號，與正方向相同時取正，相反時取負.在各矢量有不同方向時，一定要先規(guī)定正方向.,典例1 為了使飛機能在航空母艦上正常起飛，所以在航空母艦上都裝有彈射裝置，使飛機在自己加速前就有一個初速度.設(shè)彈射裝置的加速度為3g，要想使飛機速度達到30 m/s，彈射裝置使飛機運動的距離為(g取10 m/s2)( )A.5 m B.15 m C.25 m D.35 m【解析】選B.根

3、據(jù)s= m=15 m，B項正確.,二、紙帶問題的處理方法1.由紙帶判斷物體運動性質(zhì)設(shè)物體做勻變速直線運動,加速度是a,在各個連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移分別是s1，s2，…，sn，則s2-s1=s3-s2=…= sn-sn-1=aT2，即在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差相等.據(jù)此,可由紙帶上連續(xù)相鄰的計數(shù)點間的距離差是否相等,判斷物體是否做勻變速直線運動.,2.由紙帶求物體運動的速度如果物體做勻變速直線運動,s1，s2

4、，…，sn為其在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移,T為相等時間間隔值,則紙帶上某點對應的瞬時速度等于以這個點為中間時刻的位移內(nèi)的平均速度,即vn=,3.由紙帶求物體運動的加速度(1)由圖象求加速度:利用多組數(shù)據(jù)描繪出v-t圖象,則v-t圖線斜率即為物體運動的加速度.(2)利用逐差法求加速度：如圖所示的紙帶,按時間順序取0，1，2，3，4，5，6七個計數(shù)點,用刻度尺測量相鄰兩點之間的距離分別是s1，s2，s3，s4，s5，s6,T為計數(shù)

5、點間的時間,則物體運動的加速度：a=,典例2 (2011·濟南高一檢測)在做“研究勻變速直線運動”實驗時,某同學得到一條用電火花計時器打下的紙帶如圖所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7個計數(shù)點,每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點在圖中沒有畫出,電火花計時器接50 Hz交流電源.他經(jīng)過測量并計算得到電火花計時器在打B、C、D、E、F各點時紙帶運動的瞬時速度，并列入下表.,(1)設(shè)電火花計時器打點的時間間隔為T,則計算v

6、F的公式為vF=____(用題中所給物理量符號表示).(2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù),以A點對應的時刻為計時的開始,即t=0.試在如圖所示坐標系中合理地選擇標度,作出v-t 圖象,并利用該圖象求物體的加速度a=____m/s2.,【解析】(1)點F的瞬時速度等于EG這段位移內(nèi)的平均速度,由于題圖中每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出,所以從E到G的時間t=10T,故,(2)如圖建立v-t圖象,在v-t圖象中,直線的斜率表示加速度,物體的加速

7、度a=0.40 m/s2.答案:(1)(2)v-t圖象見解析 0.40(范圍在0.38～0.42之間均正確),三、追及、相遇問題追及相遇問題是直線運動規(guī)律的綜合應用,在歷年的高考中經(jīng)常出現(xiàn).1.解追及、相遇問題的思路(1)根據(jù)對兩物體運動過程的分析,畫出物體運動的示意圖.(2)根據(jù)兩物體的運動性質(zhì),分別列出兩個物體的位移方程,注意要將兩物體運動時間的關(guān)系反映在方程中.(3)由運動示意圖找出兩物體位移間的關(guān)聯(lián)

8、方程,這是關(guān)鍵.(4)聯(lián)立方程求解,并對結(jié)果進行簡單分析.,2.分析追及、相遇問題時的注意事項(1)必須根據(jù)題意進行正確的運動過程分析，必要時畫出運動草圖.(2)注意兩物體的初始運動狀態(tài)，是同時運動還是一先一后，是從同一位置出發(fā)的，還是從不同位置開始運動的等，這些都有助于我們找出正確的時間關(guān)系和位置關(guān)系.(3)認真審題，充分挖掘題目中隱含的條件，例如“剛好相遇”、“恰好碰不上”等往往都對應一個臨界狀態(tài)，這些往往也是解決這類問題的

9、突破口.,3.追及、相遇問題的解決方法大致有四種方法:①物理分析法,即通過對物理情景和物理過程的分析,找到臨界狀態(tài)和臨界條件,然后列出方程求解;這類問題,臨界條件往往是兩物體的速度相同,而這一條件對應的具體物理意義又不盡相同.②數(shù)學方法,因為在勻變速直線運動的位移表達式中有時間的二次方,我們可列出位移方程,利用二次函數(shù)求極值的方法求解.③借助v-t圖象進行分析.④相對運動法.,典例3 火車A以v1=20 m/s速度勻速行駛,司機發(fā)

10、現(xiàn)前方同軌道上相距100 m處有另一列火車B正以v2=10 m/s速度勻速行駛,A車立即做加速度大小為a的勻減速直線運動.要使兩車不相撞,a應滿足什么條件?,【解析】解法一(物理分析法)：兩車恰不相撞的條件是兩車速度相同時相遇.由A、B速度關(guān)系v1-at=v2 ①由A、B位移關(guān)系v1t- at2≤v2t+s0 ②由①②得a

11、≥ m/s2=0.5 m/s2故a應滿足a≥0.5 m/s2.,解法二(二次函數(shù)極值法)：若兩車不相撞,其位移關(guān)系應為v1t- at2-v2t≤s0即 at2-10t+100≥0若有解,則 ≥0解得a≥0.5 m/s2所以a應滿足a≥0.5 m/s2.,解法三(圖象法):火車A做勻減速直線運動,B做勻速直線運動,建立v-t圖象,面積表示位移.由題意得 &

12、#215;(20-10)t0≤100解得t0≤20 s所以a= m/s2=0.5 m/s2故a應滿足a≥0.5 m/s2.,解法四(相對運動法):以火車B為參考系,火車A的初速度v0=10 m/s.以加速度大小為a減速,行駛s0=100 m后“停下”,末速度vt=0.恰好相遇不相撞時vt2-v02=-2as0解得a= m/s2=0.5 m/s2故a應滿足a≥0.5 m/s2.,