高考第一轮复习_匀变速直线运动复习

1、匀变速直线运动教学与复习课题匀变速直线运动的研究(复习课型新授课教案序号授课时间教学目标1.主要知识点:1、通过研究匀变速直线运动中速度与时间的关系,位移与时间的关系,体会公式表述和图象表述的优越性,为进一步应用规律奠定基础,体会数学在处理问题中的重要性。通过史实了解伽利略研究自由落体所用的实验和推论方法,体会科学推理的重要性,提高学生的科学推理能力。2、在掌握相关规律的同时,通过对某些推论的导出过程的经历,体验物理规律“条件”的意义和重要性,明确很多规律都是有条件的,科学的推理也有条件性。2.重点难点重点:匀变速直线运动的规律及应用难点:匀变速直线运动规律的实际应用。教学设想在帮助学生复习基

2、本概念和公式的同时,要通过一些具体实例,通过对一些实际物理现象的分析,帮助学生加深对概念和物理公式的理解,并能灵活运用,不易给出过难的题目,要根据学生的实际情况灵活掌握课堂教学内容。教学内容及过程教师、学生活动教学过程一、内容复习1、知识框架图图象位移-时间图象意义:表示位移随时间的变化规律应用:判断运动性质(匀速、变速、静止判断运动方向(正方向、负方向比较运动快慢确定位移或时间等速度-时间图象意义:表示速度随时间的变化规律应用:确定某时刻的速度求位移(面积判断运动性质判断运动方向(正方向、负方向比较加速度大小等主要关系式:速度和时间的关系:匀变速直线运动的平均速度公式:位移和时间的关系:位移

3、和速度的关系:atvv+=2vvv+=2021attvx+=axvv222=-匀变速直线运动自由落体运动定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动特点:初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动定义:在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度数值:在地球不同的地方g不相同,在通常的计算中,g取9.8m/s2,粗略计算g取10m/s2自由落体加速度(g(重力加速度注意:匀变速直线运动的基本公式及推论都适用于自由落体运动,只要把v0取作零,用g来代替加速度a就行了 知识目标一、匀变速直线运动1. 定义:在相等的时间内速度的变化相等的直线运动叫做匀变速直线运动.2

4、. 特点:a=恒量.3.公式:(1v t =v 0十at (2s=v 0t +½at 2(3v t 2-v 02=2as (4s=t v v t 20+. 说明:(1以上公式只适用于匀变速直线运动.(2四个公式中只有两个是独立的,即由任意两式可推出另外两式.四个公式中有五个物理量,而两个独立方程只能解出两个未知量,所以解题时需要三个已知条件,才能有解.(3式中v0、vt 、a 、s 均为矢量,方程式为矢量方程,应用时要规定正方向,凡与正方向相同者取正值,相反者取负值;所求矢量为正值者,表示与正方向相同,为负值者表示与正方向相反.通常将v0的方向规定为正方向,以v0的位置做初始位置.(

5、4以上各式给出了匀变速直线运动的普遍规律.一切匀变速直线运动的差异就在于它们各自的v0、a 不完全相同,例如a =0时,匀速直线运动;以v0的方向为正方向; a >0时,匀加速直线运动;a <0时,匀减速直线运动;a =g 、v0=0时,自由落体应动;a =g 、v00时,竖直抛体运动.(5对匀减速直线运动,有最长的运动时间t=v0/a ,对应有最大位移s=v02/2a ,若t >v0/a ,一般不能直接代入公式求位移。4、 推论:(l 匀变速直线运动的物体,在任两个连续相等的时间里的位移之差是个恒量,即S = S- S =aT 2=恒量.(2匀变速直线运动的物体,在某段时间

6、内的平均速度,等于该段时间的中间时刻的瞬时速度,即2t V =V =20t v v +.以上两推论在“测定匀变速直线运动的加速度”等学生实验中经常用到,要熟练掌握.(3初速度为零的匀加速直线运动(设T 为等分时间间隔: IT 末、2T 末、3T 末瞬时速度的比为V l V 2V 3V n =123n ; 1T 内、2T 内、3T 内位移的比为S l S 2S 3S n =122232n 2; 第一个T 内,第二个T 内,第三个T 内位移的比为S I S S S N =l 35(2n -1;从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比t 1t 2t 3t n =(123121-n n : 规律方法1

7、、基本规律的理解与应用【例1】一物体做匀加速直线运动,经A 、B 、C 三点,已知AB =BC ,AB 段平均速度为20 m /s ,BC 段平均速度为30m/s ,则可求得( A .速度VB .末速度VcC .这段时间内的平均速度D .物体运动的加速度解析:设s AB =s BC =s ,v =20/30/2s s s +m/s=24m/s . 30,2022B C B A V V V V +=由,242A C V V +=, 得:V A =14 m/s ,VB =26m/s ,VC =34m/s 答案:ABC解题指导:1.要养成根据题意画出物体运动示意图的习惯。特别对较复杂的运动,画出草图

8、可使运动过程直观,物理图景清晰,便于分析研究。2.要分析研究对象的运动过程,搞清整个运动过程按运动性质的特点可分为哪几个运动阶段,各个阶段遵循什么规律,各个阶段间存在什么联系。3.本章的题目常可一题多解。解题时要思路开阔,联想比较,筛选最简的解题方案。解题时除采用常规的公式解析法外,图像法、比例法、极值法、逆向转换法(如将一匀减速直线运动视为反向的匀加速直线运动等等也是本章解题的常用的方法.4、列运动学方程时,每一个物理量都要对应于同一个运动过程,切忌张冠李戴、乱套公式。5、解题的基本思路:审题一画出草图一判断运动性质一选取正方向(或建在坐标轴一选用公式列方程一求解方程,必要时时结果进行讨论【

9、例2】一初速度为6m/s 做直线运动的质点,受到力F 的作用产生一个与初速度方向相反、大小为2m /s 2的加速度,当它的位移大小为3m 时,所经历的时间可能为( (s ;A 、63+(s ;B 、63-(s ;C 、223+(s D 、223-提示:当位移为正时,A .B 对;当位移为负时,C 对. 答案:ABC2、适当使用推理、结论【例3】两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知A.在时刻t 2以及时刻t 5两木块速度相同B.在时刻t 1两木块速度相同C.在时刻t 3和时刻t 4之间某瞬间两木块速

10、度相同D.在时刻t 4和时刻t 5之间某瞬时两木块速度相同解:首先由图看出:上边那个物体相邻相等时间内的位移之差为恒量,可以判定其做匀变速直线运动;下边那个物体明显地是做匀速运动。由于t 2及t 5时刻两物体位置相同,说明这段时间内它们的位移相等,因此其中间时刻的即时速度相等,这个中间时刻显然在t 3、t 4之间,因此本题选C 。【例4】一位观察者站在一列火车的第一节车厢的前端旁的站台上进行观察,火车从静止开始作匀加速直线运动,第一节车厢全部通过需时8秒,试问:(116秒内共有几节车厢通过?(2第2节车厢通过需要多少时间?分析:设每节车厢的长度为s,那么每节车厢通过观察者就意味着火车前进了s

11、距离。于是,原题的意思就变成火车在开始运动的8秒内前进了s,求16秒内前进的距离是几个s,以及前进第2个s 所需的时间。此外本题只有两个已知数据,即v 0=0,t=8秒;另一个隐含的条件是车厢长度,解题中要注意消去s 。解: (1相等时间间隔问题,T=8秒, S S S S S 442112221= (2相等位移问题,d=s ,(秒31.3121211221=-=-=t t t t 3、分段求解复杂运动【例5】有一长度为S ,被分成几个相等部分在每一部分的末端,质点的加速度增加a/n ,若质点以加速度为a ,由这一长度的始端从静止出发,求它通过这段距离后的速度多大? t 1 t 2 t 3 t

12、 4 t 5 t 6 t 7t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7(秒×n8.02=2t n 【解析】设每一分段末端的速度分别为v l 、v 2、v 3、v n ;每一分段的加速度分别为a ; +n a 11;21 +n a -+n n a 11。每一等分段的位移为S/n 。 根据v t 2-v 02=2as 得v 12-0=2as/n v 22-v 12=2a +n 11s/n v 32-v 22=2a +n 21s/n v n 2-v n-12=2a -+n n 11s/n 把以上各式相加得v n 2=2a n S -+n n n n n 121( -+=n n

13、n n n s a 212 -=n as 13, 【例6】小球从离地面h=5米高处自由下落,小球每次与地面碰撞后又反弹起来的上升高度总是前一次下落高度的4/5,忽略空气阻力的影响,试求小球从自由下落开始直到最后停在地面上,该整个过程的运动时间。(忽略地面与小球碰撞所用的时间,g 取10米/秒2分析:小球每次下落都是自由落体运动,小球每次反弹上升都是竖直上抛运动,由于不计空气阻力,因此小球上抛到最高点所用的时间与由最高点回落到地面的时间是相等的.解:小球第一次自由下落时间为秒1200=gh t ,小球从地面第一次碰撞反弹上升及回落的总时间为: 秒8.025422201= =gh t ,小球从地面

14、第二次碰撞反弹上升及回落的总时间为: (秒××××20120.82=545422=5422=2t g h g h 小球从地面第n 次碰撞反弹上升及回落的总时间为: 小球从h0处自由下落,直到最后停在地面上,在空中运动的总时间为答:小球从自由下落开始,直到最后停在地上,在空中运动的总时间为18秒.说明:在一些力学题中常会遇到等差数列或等比数列等数学问题,每位同学应能熟练地使用这些数学知识解决具体的物理问题.4、借助等效思想分析运动过程-=n as v n 13小应为多少?解析:由于小球与挡板碰后速率不变,运动中加速度大小不变,因此小球在挡板间往复的运动可用

15、一单向的匀减速运动等效替代.要使小球停在A,B 中点,它运动的路程应满足S=nl+l/2,n=0、1、2、其中s=v02/2a , 210,124、n n a =+=所以, 说明:对于分阶段问题,应把握转折点对应的物理量的关系,亦可借助等效思想进行处理. 试题展示1.骑自行车的人沿着直线从静止开始运动,运动后,在第1 s 、2 s 、3 s 、4 s 内,通过的路程分别为1 m 、2 m 、3 m 、4 m ,有关其运动的描述正确的是A .4 s 内的平均速度是2.5 m/sB .在第3、4 s 内平均速度是3.5 m/sC .第3 s 末的即时速度一定是3 m/sD .该运动一定是匀加速直线

16、运动2.汽车以20 m/s 的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度为5 m/s2,那么开始刹车后2 s 与开始刹车后6 s 汽车通过的位移之比为A .14 B.35 C.34 D.593.有一个物体开始时静止在O 点,先使它向东做匀加速直线运动,经过5 s ,使它的加速度方向立即改为向西,加速度的大小不改变,再经过5 s ,又使它的加速度方向改为向东,但加速度大小不改变,如此重复共历时20 s ,则这段时间内A .物体运动方向时而向东时而向西B .物体最后静止在O 点C .物体运动时快时慢,一直向东运动D .物体速度一直在增大4.物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s ,1 s 后速

17、度的大小变为10 m/s ,关于该物体在这1 s 内的位移和加速度大小有下列说法位移的大小可能小于4 m位移的大小可能大于10 m加速度的大小可能小于4 m/s 2加速度的大小可能大于10 m/s 2其中正确的说法是A . B. C. D.5.物体从斜面顶端由静止开始滑下,经t s 到达中点,则物体从斜面顶端到底端 共用时间为A .t 2sB.t sC.2t sD.22t s 6.做匀加速直线运动的物体,先后经过A 、B 两点时的速度分别为v 和7v ,经 历的时间为t ,则A .前半程速度增加3.5 vB .前2t 时间内通过的位移为11 v t /4 C .后2t 时间内通过的位移为11v

18、 t /4 D .后半程速度增加3v7.一观察者站在第一节车厢前端,当列车从静止开始做匀加速运动时A .每节车厢末端经过观察者的速度之比是123nB .每节车厢末端经过观察者的时间之比是135nC .在相等时间里经过观察者的车厢数之比是135D .在相等时间里经过观察者的车厢数之比是1238.汽车A 在红绿灯前停住,绿灯亮起时起动,以0.4 m/s 2的加速度做匀加速运动,经过30 s 后以该时刻的速度做匀速直线运动.设在绿灯亮的同时,汽车B 以8 m/s 的速度从A 车旁边驶过,且一直以相同速度做匀速直线运动,运动方向与A 车相同,则从绿灯亮时开始A .A 车在加速过程中与B 车相遇B .A 、B 相遇时速度相同C .相遇时A 车做匀速运动D .两车不可能再次相遇9.做匀加速直线运