教科版高中物理必修第一册第2章匀变速直线运动的规律整合课件

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合第二章内容索引0102知识网络·系统构建重点题型·归纳剖析知识网络·系统构建重点题型·归纳剖析一匀变速直线运动规律的理解与应用1.匀变速直线运动的常用解题方法

2.注意事项(1)解题时首先选择正方向,一般以v0方向为正方向。(2)刹车类问题一般先求出刹车时间。(3)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+at、

等列式求解。(4)分析题意时要养成画运动过程示意图的习惯,特别是对多过程问题。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;再注意寻找位移关系、时间关系。【例题1】

物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,到达斜面最高点C时速度恰好为零,如图所示,已知物体运动到斜面长度

处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间。答案:t这类匀减速直线运动,当物体速度为零时,加速度不为零,所以物体还要反向运动。求解这类问题一是注意矢量的正负;二是要注意到像速度、时间等物理量可能有两解。【变式训练1】

下图为一景区游乐滑道简化图,游客坐在座垫上沿着花岗岩滑道下滑,他可依靠手、脚与侧壁间的摩擦来控制下滑速度。滑道由AB、BC、CD三段组成,各段之间平滑连接。AB段和BC段,竖直高度均为h=12m,与水平面倾角分别为53°和37°。一质量为m的游客从A点由静止开始下滑,先匀加速经过AB段,再匀速通过BC段,最后匀减速停在水平轨道CD段上的D点。已知xCD=7m,且从C滑到D用时2s。运动过程中游客始终不离开滑道,不计在两段滑道交接处的能量损失,sin37°=0.6,cos37°=0.8。问:(结果均保留2位有效数字)(1)游客加速阶段的加速度等于多大?(2)游客运动的总时间等于多少?(3)整个过程游客运动的平均速度多大?答案:(1)1.6m/s2

(2)9.2s

(3)4.3m/s二运动图像的理解与应用两类运动图像对比

【例题2】

甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动,位移—时间图像如图所示,则在0~t1时间内(

)A.甲的速度总比乙大B.甲、乙位移相同C.甲经过的路程比乙小D.甲、乙均做加速运动答案:B解析:在位移—时间图像中,斜率表示速度,在t1时刻,乙的斜率大于甲的斜率,乙的速度大于甲的速度,A错误;在位移—时间图像中,位移就是两时刻的位置差,0~t1时间内,甲和乙的位置差相等,B正确;斜率始终为正数,表明速度始终沿着正方向做直线运动,位移大小等于路程,0~t1时间内甲和乙的路程相等,C错误;甲的斜率不变,甲做匀速运动,D错误。图像的特点在于直观性,可以通过“看”和“写”寻找规律及解题的突破口,为方便记忆,这里总结为“六看一写”:一看“轴”,二看“线”,三看“斜率”,四看“面”,五看“截距”,六看“特殊值”;必要时写出函数表达式。【变式训练2】

(多选)有四个运动的物体A、B、C、D,物体A、B运动的s-t图像如图(a)所示;物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v-t图像如图(b)所示。在0到5s这段时间内,根据图像作出的以下判断正确的是(

)(a)(b)A.物体A和B均做匀加速直线运动且A的加速度比B大B.在0~3s的时间内,物体B运动的位移为10mC.t=3s时,物体C追上物体DD.t=3s时,C追上D之前,物体C与物体D之间有最大间距答案:BD解析:由图(a)看出,物体A和B位移图像都是倾斜的直线,斜率都不变,速度都不变,说明两物体都做匀速直线运动,A图线的斜率大于B图线的斜率,A的速度比B更大,故A错误;由图(a)看出,在0~3

s时间内,物体B运动的位移为Δs=10

m-0=10

m,故B正确;由图(b)看出,前3

s内,D的速度较大,DC间距离增大,3

s后C的速度较大,两者距离减小,t=3

s时,物体C与物体D之间有最大间距,故C错误,D正确。三追及相遇问题1.追及和相遇问题的概述当两个物体在同一直线上运动时,由于两物体的运动情况不同,所以两物体之间的距离会不断发生变化,这时就会涉及追及、相遇或避免相碰等问题。2.追及和相遇问题中的一个条件和两个关系(1)一个条件:两者速度相等,它往往是物体间能否追上或(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断的切入点。(2)两个关系:时间关系和位移关系,这两个关系可通过画草图得到。3.追及、相遇问题两种典型情况假设物体A追物体B,开始时,两个物体相距x0,有两种典型情况:(1)匀加速运动的物体追匀速运动的物体,一定能追上,追上前,vA=vB时,两者相距最远。(2)匀减速运动的物体追匀速运动的物体,vA=vB时,①若A已超过B则相遇两次。②若A恰好追上B,则相遇一次。③若A没追上B,则无法相遇。4.求解追及和相遇问题的思路和技巧(1)解题思路分析两物体运动过程→画运动示意图→找两物体位移关系→列位移方程(2)解题技巧【例题3】

某一长直的赛道上有一辆赛车,其前方Δx=200m处有一安全车正以v0=10m/s的速度匀速前进,这时赛车从静止出发以a=2m/s2的加速度追赶。试求:(1)赛车经过多长时间追上安全车?(2)赛车追上安全车之前,从开始运动起经过多长时间与安全车相距最远?最远相距是多少?(3)当赛车刚追上安全车时,赛车手立即刹车,使赛车以4m/s2的加速度做匀减速直线运动,问两车再经过多长时间第二次相遇?(设赛车可以从安全车旁经过而不发生碰撞)答案:(1)20s

(2)5s

225m

(3)20s解决追及与相遇问题的常用方法(1)物理分析法:抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键,认真审题,挖掘题中的隐含条件,在头脑中建立起一幅物体运动关系的图景,并画出运动情况示意图,找出位移关系。(2)图像法:将两者的速度—时间图像在同一坐标系中画出,然后利用图像求解。(3)数学分析法:设从开始至相遇时间为t,根据条件列方程,得到关于t的一元二次方程,用判别式进行讨论。【变式训练3】

(多选)甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的v-t图像如图所示。两图线在