《沪科版高中物理必修一第2章《研究匀变速直线运动规律》章末总结学案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《沪科版高中物理必修一第2章《研究匀变速直线运动规律》章末总结学案.docx（15页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、最新沪科版高中物理必修一第2 章研究匀变速直线运动规律章末总结学案一、匀变速直线运动的常用解题方法1常用公式法匀变速直线运动的常用公式有：vt 0at s 0 12vt202 2asvv t2atv使用时应注意它们都是矢量, 一般以v0 方向为正方向 , 其余物理量的方向与正方向相同的为正, 与正方向相反的为负2平均速度法s(1)v t , 此式为平均速度的定义式, 适用于任何直线运动t 1(2) v v22( v0 vt ) 只适用于匀变速直线运动(3) 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, 可利用初速度为零的匀加速直线运动的推论, 用比例法解题(4) 逆向思维
2、法1 / 9把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法例如, 末速度为零的匀减速直线运动可以看做反向的初速度为零的匀加速直线运动(5) 图像法应用 t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, 尤其是用图像定性分v析, 可避免繁杂的计算, 快速求解注意(1) 刹车类问题一般先求出刹车时间(2) 对于有往返的匀变速直线运动( 全过程加速度a 恒定 ), 可对全过程应用公式vt v0 12at 、 s v0t 2at 、列式求解(3) 分析题意时要养成画运动过程示意图的习惯对于多过程问题, 要注意前后过程的联系前段过程的末速度是后一过程的初速度；再要注意寻找位移关系、时间
3、关系例 1一物体以某一速度冲上一光滑斜面, 前 4 s 的位移为1.6 m, 随后 4 s 的位移为零 , 那么物体的加速度多大？( 设物体做匀变速直线运动且返回时加速度不变) 你能想到几种解法？解析设物体的加速度大小为a, 由题意知 a 的方向沿斜面向下解法一基本公式法物体前 4 s 位移为 1.6 m, 是减速运动 , 所以有12s v0t 2at ,12代入数据1.6 v04 2a4随后 4 s 位移为零 , 则物体滑到最高点所用时间为4t 4 s s 6 s,所以初速度为v0 at 6a由以上两式得物体的加速度为a 0.1 m/s 2.t解法二推论 v v2法1.6物体 2 s末时的速
4、度即前 4 s内的平均速度为v2 v 4m/s 0.4 m/s.物体 6 s末的速度为 v6 0, 所以物体的加速度大小为v2 v6 0.4 022.m/s 0.1 m/sat4解法三推论saT2 法由于整个过程a 保持不变 , 是匀变速直线运动, 由s at 2 得物体加速度大小为s1.6 022a t 2 42m/s0.1 m/s.2 / 9解法四由题意知 , 此物体沿斜面速度减到零后, 又逆向加速全过程应用s v0t 12at 2 得121 6 v04 2a4121 6 v08 2a8由以上两式得a 0.1 m/s 2, v0 0.6 m/s答案0.1 m/s 2二、运动图像的意义及应用
5、1“六看”识图像首先要学会识图识图就是通过“看”寻找规律及解题的突破口为方便记忆, 这里总结为六看：一看“轴” , 二看“线” , 三看“斜率” , 四看“面” , 五看“截距” , 六看“特殊值”(1) “轴”：纵、横轴所表示的物理量, 特别要注意纵轴是位移 s, 还是速度 v.(2) “线”：从线反映运动性质 , 如 s t 图像为倾斜直线表示匀速运动 , v t 图像为倾斜直线表示匀变速运动(3) “斜率”：“斜率”往往代表一个物理量s t 图像斜率表示速度；v t图像斜率表示加速度(4) “面”即“面积”：主要看纵、横轴物理量的乘积有无意义如s t图像面积无意义, v t图像与 t 轴
6、所围面积表示位移(5) “截距”：初始条件、初始位置s0 或初速度 v0.(6) “特殊值”：如交点 , s t 图像交点表示相遇 , v t 图像交点表示速度相等 ( 不表示相遇) 2位移图像s t 、速度图像v t 的比较 ( 如图 1 甲、乙所示 )图 1s t 图像vt 图像表示物体做匀速直线运动( 斜率表示表示物体做匀加速直线运动( 斜率表速度 v)示加速度a)表示物体静止表示物体做匀速直线运动表示物体向负方向做匀速直线运表示物体做匀减速直线运动；初速度3 / 9动；初位移为s0为 v0交点的纵坐标表示三个运动质点相交点的纵坐标表示三个运动质点的速遇时的位移度相等 t 1 时刻物体的
7、速度为v1( 图中阴影部 t 1 时间内物体的位移为 s10 t 1 时间内的位移 )分面积表示质点在例 2如图2 所示是在同一直线运动的甲、乙两物体的图像 , 下列说法中正确的是s t()图 2A甲启动的时刻比乙早t 1B两物体都运动起来后甲的速度大C当 t t 2 时 , 两物体相距最远D当 t t 3 时 , 两物体相距s1解析由图可知甲从计时起运动, 而乙从t 1 时刻开始运动 ,A 正确都运动后, 甲的图像的斜率小 , 所以甲的速度小,B 错误；当t t 2 时, 甲、乙两物体的位置相同, 在同一直线上运动,说明两物体相遇,C 错误；当t t 3 时 , 甲在原点处 , 乙在 s1
8、处 , 两物体相距s1,D 正确 , 故选A、 D.答案AD例 3一枚火箭由地面竖直向上发射, 但由于发动机故障而发射失败, 其速度时间图像如图 3 所示 , 根据图像求：( 已知10 3.16, g 取 10 m/s 2)图 3(1) 火箭上升过程中离地面的最大高度；(2) 火箭从发射到落地总共经历的时间4 / 9解析 (1) 由图像可知：当火箭上升25 s 时离地面最高 , 位移等于0 25 s 图线与 t 轴所围图形的面积 , 则120 501h 21520 m25 m 2550 m 450 m1 2(2) 火箭上升 25 s 后从 450 m 处自由下落 , 由 h2gt 2 ,得：
9、t 22h900g 10 9.48 s.所以总时间 t t 1 t 2 34.48 s.答案 (1)450 m(2)34.48 s三、纸带问题的分析和处理方法纸带问题的分析与计算是近几年高考中考查的热点, 因此应该掌握有关纸带问题的处理方法1判断物体的运动性质(1) 根据匀速直线运动的位移公式s vt 知 , 若纸带上各相邻的点的间隔相等, 则可判定物体做匀速直线运动(2) 由匀变速直线运动的推论 s aT2 知 , 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 , 则说明物体做匀变速直线运动2求瞬时速度根据在匀变速直线运动中, 某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度
10、：vnsnsn 1, 即 n 点的瞬时速度等于n 1 点和 n 1 点间的平均速度2T3求加速度(1) 逐差法如图 4 所示 , 纸带上有六个连续相等的时间T 内的位移 s1、 s2、 s3、 s4、 s5、 s6.图 4由 s aT2 可得：2s4s1 ( s4 s3) ( s3 s2) ( s2s1) 3aT2s6s3 ( s6 s5) ( s5 s4) ( s4s3) 3aTs6 s3 s5 s2 s4s1所以 a9 2Ts6 s5 s4 s3 s2 s19T25 / 9由此可以看出, 各段位移都用上了, 有效地减小了偶然误差, 所以利用纸带计算加速度时, 可采用逐差法(2) 两段法将图
11、 4所示的纸带分为和CF两大段 , 每段时间间隔是3 , 可得：s456(s123)OCTssss(3) 2, 显然 , 求得的a和用逐差法所得的结果是一样的, 但该方法比逐差法简单多了aT(3) 利用 v t 图像求解加速度先求出各时刻的瞬时速度v1、 v2、v3、 vn, 然后作 vt 图像 , 求出该 v t 图线的斜率k,则k . 这种方法的优点是可以舍掉一些偶然误差较大的测量值, 因此求得值的偶然误差较a小例 4如图 5 所示为“测量匀变速直线运动的加速度”实验中打点计时器打出的纸带, 相邻两计数点间还有两个点未画出( 电源频率为 50 Hz) 由图知纸带上D 点的瞬时速度vD_；加
12、速度 _；E点的瞬时速度vE _.(小数点后均保留两位小a数 )图 5解析由题意可知： T 0.06 s2m/s 0.90 m/svD v CE20.06设 AB、 BC、 CD、 DE间距离分别为s1、 s2、 s3、 s4, 如图所示则 s4 s32s2 s1OE OCOC OA2a4T4T 3.33 m/s 2vEvD aT1.10 m/s.答案 0.90 m/s3.33 m/s 21.10 m/s1.( s t图像 ) 甲、乙两车某时刻由同一地点, 沿同一方向开始做直线运动, 若以该时刻作为计时起点 , 得到两车的位移时间图像如图6 所示 , 图像中的OC段与 AB段平行 , CB段与
13、 OA段平行 , 则下列说法中正确的是()6 / 9图 6A t 1 到 t 2 时刻两车的距离越来越远B 0 t 3 时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度C甲车的初速度等于乙车在t 3 时刻的速度D t 3 时刻甲车在乙车的前方答案C解析根据位移时间图像的斜率表示速度, 可知 t 1 到 t 2 时刻甲、乙两车速度相同, 所以两车间距离保持不变, 故 A 错误；由图知0t 3 时间内甲、乙两车位移相同, 时间相同 , 根据平s均速度定义v t 可得两车平均速度相同,B 错误；因OC段与 AB段平行 , 所以甲车的初速度等于乙车在t 3 时刻的速度 , 故 C 正确；由图知t 3 时刻甲、乙
14、两车相遇,D 错误2.( v t 图像 ) 如图 7 是甲、乙两物体做直线运动的v t 图像下列表述正确的是()图 7A乙做匀加速直线运动B第 1 s 末甲和乙相遇C甲和乙的加速度方向相同D甲的加速度比乙的小答案A解析 由题图可知 , 甲做匀减速直线运动, 乙做匀加速直线运动 ,A正确第 1 s 末甲、乙速度相等 , 无法判断是否相遇 ,B 错误根据v t 图像的斜率可知 , 甲、乙加速度方向相反, 且甲的加速度比乙的大 ,C 、 D 错误3 ( 纸带的处理 ) 在做“测量匀变速直线运动的加速度”的实验时, 所用交流电源频率为50Hz, 取下一段纸带研究 , 如图 8 所示 , 设 0点为计数
15、点的起点 , 每 5个点取一个计数点 , 则第 1个计数点与起始点间的距离s1 _cm,计算此纸带的加速度大小a_m/s 2；经过第 3 个计数点的瞬时速度v _ m/s.37 / 9图 8答案331.05解析s2 6 cm, s3 15 cm 6 cm 9 cm,由于 s3 s2 s2 s1,所以 s1 2s2 s3 3 cm,相邻计数点间的时间间隔为：t 5T 0.1 ss3 s22所以 a22t 20.1 2m/s 3 m/s ,v2s2 s3 0.75 m/s.2t所以 v3 v2 at (0.75 30.1) m/s 1.05 m/s.4 ( 匀变速直线运动的常用解题方法) 如图9
16、所示 , 一小物块从静止沿斜面以恒定的加速度下滑 , 依次通过A、 B、 C 三点 , 已知 AB 12 m, AC 32 m, 小物块通过AB、 BC 所用的时间均为 2 s, 则：图 9(1) 小物块下滑时的加速度为多大？(2) 小物块通过 A、 B、 C三点时的速度分别是多少？答案(1)2 m/s2(2)4 m/s8 m/s12 m/s解析法一(1) 设物块下滑的加速度为a,则 sBC sAB at 2,s sAB32 12 1222所以BCm/s 2 m/s22at2sAC32(2) vB 2t 22m/s 8 m/s由 vt v0 at 得 vA vB at (8 22)m/s 4 m/svCvB at (8 22)m/s 12 m/s12法二由 s v0t 2at 知12AB段： 12 vA2 2a28 / 912AC段： 32 vA4 2a4A2联立得 v 4 m/s, a 2 m/sBACA所以 v v at 8 m/s, v v a2t 12 m/s.sAC12法三 vB2t 8 m/s, 由 sBCvBt 2at122即 32 1282 2a2, 得 a2 m/s,由 vt v0 at 知 vA vB at 4 m/svCvB at 12 m/s.9 / 9