第2讲匀变速直线运动的规律及其应用——学案

本溪县高级中学高二年部 物理学科学案 第2周 课题：匀变速直线运动的规律及应用 设计教师：贾福成 审核责任人：贾福成、单立强 设计时间：2011.3.4总序号：20102011学年(下)第2个第2讲匀变速直线运动的规律及其应用自主夯实基础自主预习轻松过关名师点金匀变速直线运动是高中物理中最常见的运动形式.一般每年高考试卷中都会涉及，可能出现在力学题中，也可能出现在电学题中.我们在复习时要通过以下两方面来提高解析匀变速直线运动过程的能力：(1)运用好重要推论；(2)解题时注意一题多解、一题多变.知识梳理一、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 .特点：a=恒量.3 .公式：vt=V0+ats=v0t+1/2at2=vtt1/2at (2008年孝感高中模拟)火车进站可视为匀减速运动，在停车前倒数第3个、第2个、第1个5 s内火车行驶的距离分别为 12.5 m、7.5 m、2.5 m.求出火车运动的加速 度的大小.2(2008年海南海口模拟)以36 km/h的速度行驶的汽车，刹车后做匀减速直线运动.若 汽车在刹车后第 2 s内的位移是6.25 m ,则刹车后5 s的位移是多少？ s = si +1 - si= aT_2 =恒量，可以推广到： srr sn=(m-n)aT .2.做匀变速直线运动的物体， 在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，即： =v tV 2vtV0=2ass=v0?2(1)以上四个公式中共有五个物理量：s、t、a、v0、vt.这五个物理量中只有三个是独立的，可以任意选定.只要其中的三个物理量确定，则另外两个就唯一确定了.每个公式中只有其中的四个物理量，当已知某三个而要求另一个时，往往选定一个公式就可以了.如果两个匀变速直线运动中有三个物理量对应相等，那么另外的两个物理量也一定对应相等.(2)以上五个物理量中，除时间t外，s、v。、vt、a均为矢量.一般以v0的方向为正方向，以t=0时刻的位移为零，这时s、vt和a的正负就都有了确定的物理意义.(3)以上各式仅适用于匀变速直线运动，包括有往返的情况.二、匀变速直线运动的重要推论1.做匀变速直线运动的物体，在任意两个连续相等的时间内的位移之差为恒量，即:4.初速度为零的匀加速直线运动的常用结论(设T为等分时间间隔).(1)1T末、2T末、3T末nT末的瞬时速度之比为：(2)1T内、2T内、3T内nT内的位移之比为：(3)第1个T内、第2个T内、第3个T内第N个T内的位移之比为:(4)通过连续相等的位移s所用的时间之比为：(5)连续通过s、2s、3sns所用时间之比为：(6)通过连续相等的位移s的平均速度之比为：基础自测第1 页共4页格言：学习如春苗不见其长，日有所增3.某段位移中间位置的瞬时速度为:22v0+v.t可以证明，无论是匀加速还是匀减速,都有本溪县高级中学高二年部 物理学科学案 第2周 课题：匀变速直线运动的规律及应用 总序号：20102011学年(下)第2个设计教师：贾福成 审核责任人：贾福成、单立强设计时间：2011.3.4创新方法探究提炼方法展示技巧题型方法一、匀变速直线运动公式的合理选择s的位移所用的时间分别为例1一个做匀加速直线运动的物体连续通过两段长为t1、t2,求物体运动的加速度a.第3页共4页格言：学习如春苗不见其长，日有所增方法概述匀变速直线运动的规律体现在速度公式(vt=V0+at)及位移公式(s=V0t+1/2at2)中，这两个公式相互独立，含有五个量(v0、a、t、vt、s),因而只要知道其中三个量，就可以解出另外两个未知量.除了上面两个基本公式外，还有几个推论：vt2V02=2ass=V0t+1/2at2=vtt1/2at2一，v0vt2s_/t_,tAs_aTv2注意：这些推论是由上面两个基本公式联立推导出来的，并没有增加独立方程的个、匀变速直线运动问题的求解方法例2某物体以一定的初速度从A点冲上固定的光滑斜面，到达斜面最高点C时速度恰为零，如图9-1甲所示.已知物体运动到斜面长度t,求物体从B滑到C所用的时间.方法概述解决匀变速直线运动的常用方法有如下几种：(1)一般公式法一般公式法是指选用速度、位移和时间的关系式，它们均是矢量式，使用时应注意方向性.一般以v0的方向为正方向，其余与正方向相同者取正，与正方向相反者取负.(2)平均速度法定义式；_S，对任何性质的运动都适用，而公式；=-v0+vt)只适v2用于匀变速直线运动.t2(3)中间时刻速度法利用。一段时间t的中间时刻的瞬时速度等于这段时间t内的平均速度”，即vt=.v此公式适用于任何一个匀变速直线运动，有些题目中运用它可以避免常规解法引用位移公式列出的含有t2的复杂式子，从而简化解题过程，提高解题速度.(4)比例法对于初速度为零的匀加速直线运动与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重要结论的比例关系，用比例法求解问题.(5)逆向思维法逆向过程处理(逆向思维)是把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法.如：物体做匀加速运动可看成做反向的匀减速运动，物体做匀减速运动可看成做反向的匀加速运动.该方法一般用在末状态已知的情况中.(6)图象法应用vt图象，可把较复杂的问题转变为较为简单的数学问题解决，尤其是用图象定性分析，可避开繁杂的计算，快速找出答案.2A(7)巧用推论As=sn+1-sn=aT解题匀变速直线运动中，在连续相等的时间T内的位移之差为一恒量，即sn+1sn=aT2.对一般的匀变速直线运动问题，出现相等的时间间隔时，应优先考虑用As=aT2求解.本溪县高级中学高二年部物理学科学案第2周课题：匀变速直线运动的规律及应用设计教师：贾福成审核责任人：贾福成、单立强设计时间：2011.3.4第4页共4页格言：学习如春苗不见其长，日有所增总序号：20102011学年（下）第2个（8）巧选参考系法一个物体相对于不同的参考系，运动性质一般不同.通过变换参考系，可以简化物体的运动过程例310米折返跑”的成绩反应了人体的灵敏素质.测定时，在平直跑道上，受试者以站立式起跑姿势站在起点终点线前，当听到跑”的口令后，全力跑向正前方10米处的折返线，测试员同时开始计时.受试者到达折返线处时，用手触摸折返线处的物体（如木箱），再转身跑向起点终点线，当胸部到达起点终点线的垂直面时，测试员停表，所用时间即为“1冰折返跑”的成绩.设受试者起跑的加速度为4m/s2,运动过程中的最大速度为4m/s,快到达折返线处时需减速到零，加速度的大小为8m/s2,返回时达到最大速度后不需减速，保持最大速度冲线.受试者在加速和减速阶段运动均可视为匀变速直线运动.问该受试者“1旅折返跑”的成绩为多少秒？起点终点线折返线一一曲道木箱10m7解决问题的前提和基础；其次要分清运动过程，明确前后过程中各物理量的关联，分别对每一个过程或整个过程选用合适的公式，采用最简单、最有效的解题方法求出结果.体验成功1.（2009年郑州质检）物体从静止开始做匀加速直线运动，第3s内通过的位移是3m,则（）A.第3s内的平均速度是3m/sB.物体的加速度是1.2m/s2C.前3s内的位移是6mD.第3s末的速度是3.6m/s2. （2009年湖北五市联考）火车匀加速直线前进，前端通过A点时的速度为v1,末端通过A点时的速度为v2,则火车中点通过A点时的速度为（）A.V-V2B,22C.|22D.122v1v2V2-v1223. （2009年宁波模拟）物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m/s,2s后速度的大小变为10m/s,则在这2s内该物体的（）A.位移大小可能大于14mB.位移大小可能小于6mC.加速度大小可能是3m/s2D.加速度大小可能是7m/s24. （2008年太原模拟）跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面125m时打开降落伞，伞张开后运动员就以14.3m/s2的加速度做匀减速运动，到达地面时的速度为5m/s,取g=10m/s2.问：（1）运动员离开飞机时距地面的高度为多少？（2）离开飞机后，运动员经过多长时间才能到达地面？方法概述解决多过程运动问题时，首先要建立正确的物理图景，并画出运动草图，这是本溪县高级中学 高二年部 物理学科学案第2周 课题：匀变速直线运动的规律及应用 设计教师：贾福成 审核责任人：贾福成、单立强设计时间：2011.3.4总序号：20102011学年（下）第2个【答案】（1）305m（2）9.85s5. （2008年全国理综卷I）已知。A、日C为同一直线上的四点，AB间的距离为11,日C间的距离为12,一物体自O点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A、B、C三点，已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等.求O与A的距离.侨案】J8。2-ll）6. （2008年湖北部分中学联考）上海磁悬浮列车已于2003年10月1日正式运营.据报道，列车从上海龙阳路车站到浦东机场车站全程30km.列车开出后先加速，直至达最大速度432km/h,接着保持最大速度行驶50s,然后立即开始减速直到停止.假设列车启动和减速的加速度大小相等且恒定，列车做直线运动.试由以上数据估算磁悬浮列车运行的平均速度的大小.北京和天津之间的距离是120km,若以上海磁悬浮列车的运行方式行驶，最大速度和加速度大小都相同，则由北京到天津要用多长时间？第6页共4页格言：学习如春苗不见其长，日有所增【答案】66.7m/s1200s