新教材高中物理第3章章末复习课教案鲁科版必修1

章末复习课体系构建核心速填1匀变速直线运动规律(1)速度公式：vtv0at.(2)位移公式：sv0tat2.(3)速度位移关系式：vv2as.2匀变速直线运动的两个重要推论(1)平均速度公式：v.(2)任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量，即saT2.3自由落体运动(1)运动性质：初速度v00，加速度为重力加速度g的匀加速直线运动(2)运动规律速度公式：vtgt.位移公式：hgt2.速度位移关系式：v2gh.匀变速直线运动规律的应用解决匀变速直线运动问题，常用方法总结如下：常用方法规律、特点一般公式法一般公式法指速度公式、位移公式和速度位移关系式三式它们均是矢量式，使用时注意方向性一般以v0的方向为正方向，其余与正方向相同者为正，与正方向相反者取负平均速度法定义式对任何性质的运动都适用，而(v0vt)只适用于匀变速直线运动中间时刻速度法利用“任一段时间t中间时刻的瞬时速度等于这段时间t内的平均速度”即v，适用于任何一个匀变速直线运动，有些题目应用它可以避免常规解法中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特征的比例关系，用比例法求解逆向思维法(反演法)把运动过程的“末态”作为“初态”的反向来研究问题的方法，一般用于末态已知情况图象法应用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，快速找出答案巧用推论ssn1snaT2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sn1snaT2，对一般的匀变速直线运动问题，若出现相等的时间间隔问题，应优先考虑用saT2求解巧选参考系解题物体的运动是相对一定的参考系而言的研究地面上物体的运动常以地面为参考系，有时为了研究问题方便，也可巧妙地选用其他物体为参考系，甚至在分析某些较为复杂的问题时，为了求解简捷，还需灵活地转换参考系【例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3/4处的B点时，所用时间为t，求物体从B滑到C所用的时间解析解法一：逆向思维法物体向上匀减速冲上斜面，相当于向下匀加速滑下斜面故xBCat，xACa(ttBC)2又xBCxAC/4解得tBCt.解法二：比例法对于初速度为零的匀变速直线运动，在连续相等的时间里通过的位移之比为x1x2x3xn135(2n1)现有xBCxBA(xAC/4)(3xAC/4)13通过xAB的时间为t，故通过xBC的时间tBCt.解法三：中间时刻速度法利用教材中的推论：中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度AC(vAvC)/2(v00)/2v0/2又v2axAC，v2axBC，xBCxAC/4由以上各式解得vBv0/2可以看出vB正好等于AC段的平均速度，因此B点是时间中点的位置，因此有tBCt.解法四：图象法利用相似三角形面积之比等于对应边平方比的方法，作出vt图象，如图所示，SAOC/SBDCCO2/CD2且SAOC4SBDC，ODt，OCttBC所以4/1(ttBC)2/t解得tBCt.答案t一语通关匀变速直线运动公式的优选方法(1)理解各个匀变速直线运动公式的特点和应用情景(2)认真分析已知条件(必要时以书面的形式呈现出来)，看已知条件和哪个公式的特点相符，然后选择用之(3)对不能直接用单一公式解决的匀变速直线运动问题，要多角度考虑公式的组合，选择最佳的组合进行解题1一个做匀加速直线运动的物体，先后经过相距为s的A、B两点时的速度分别为v和7v，从A到B的运动时间为t，则下列说法不正确的是()A经过AB中点的速度为4vB经过AB中间时刻的速度为4vC通过前位移所需时间是通过后位移所需时间的2倍D前时间通过的位移比后时间通过的位移少1.5vtA由匀变速直线运动的规律得，物体经过AB中点的速度为v5v，A错误；物体经过AB中间时刻的速度为v4v，B正确；通过前位移所需时间t1，通过后位移所需时间t2，C正确；前时间通过的位移s1vt，后时间内通过的位移s2vt，ss2s11.5vt，D正确2(多选)一辆汽车沿着一条平直的公路行驶，公路旁边有与公路平行的一行电线杆，相邻电线杆间的距离均为50 m取汽车驶过某一根电线杆的时刻为零时刻，此电线杆作为第1根电线杆，此时刻汽车行驶的速度大小为v05 m/s，假设汽车的运动为匀加速直线运动，10 s末汽车恰好经过第3根电线杆，则下列说法中正确的是()A汽车运动的加速度大小为1 m/s2B汽车继续行驶，经过第7根电线杆时的瞬时速度大小为25 m/sC汽车在第3根至第7根电线杆间运动的时间为20 sD汽车在第3根至第7根电线杆间运动的平均速度为20 m/sABD由sv0tat2可得汽车运动的加速度大小为1 m/s2，选项A正确；由vv2as可得汽车经过第7根电线杆时的瞬时速度大小为25 m/s，选项B正确；由vtv0at可得汽车在第1根至第7根电线杆间运动的时间为20 s，所以汽车在第3根至第7根电线杆间运动的时间为10 s，选项C错误；由可得汽车在第3根至第7根电线杆间运动的平均速度为20 m/s，选项D正确3.(多选)如图所示，将一小球从竖直砖墙的某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3所示的小球运动过程中每次曝光时的位置已知连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d.根据图中的信息，下列判断正确的是()A位置1是小球释放的初始位置B位置1不是小球释放的初始位置C小球下落的加速度为D小球在位置3的速度为BCD小球做自由落体运动，从静止开始运动的连续相等时间内的位移之比为1357，而题图中位移之比为2345，故位置1不是小球释放的初始位置，选项A错误，B正确；由saT2知a，选项C正确；v3，选项D正确st图象与vt图象的比较两种图象st图象vt图象纵坐标值含义表示位置表示速度坐标点含义某时刻处在某位置某时刻物体的速度图线的意义反映位移随时间的变化规律反映速度随时间的变化规律图线斜率表示速度表示加速度纵轴截距0时刻的位置0时刻的初速度【例2】如图所示的位移(s)时间(t)图象和速度(v)时间(t)图象中，给出的四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是()A图线1表示物体做曲线运动Bst图象中，t1时刻v1v2Cvt图象中，0至t3时间内3和4的平均速度的大小相等D两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动B能够用位移时间图象和速度时间图象表示的运动只有正、负方向之分，故均为直线运动，A项错误；在位移时间图象中，切线的斜率表示物体速度的大小，故st图象中t1时刻1物体的速度大于2物体的速度，B项正确；根据平均速度的定义，在相同时间内位移较大的物体的平均速度较大，在vt图象中，图线和坐标轴所围面积表示物体的位移，因此在0至t3时间内4物体的位移大于3物体的位移，故两物体的平均速度不相等，C项错误；在速度时间图象中，纵坐标的正负表示速度的方向，因此在t4时刻4物体开始减速，并非改变方向，D项错误一语通关运动图象的应用技巧(1)确认是哪种图象，vt图象还是st图象(2)理解并熟记五个对应关系斜率与加速度或速度对应；纵截距与初速度或初始位置对应；横截距对应速度或位移为零的时刻；交点对应速度或位置相同；拐点对应运动状态发生改变4.(多选)如图所示是某质点做直线运动的vt图象，由图可知该质点的运动情况是()A05 s内做匀速运动，速度为8 m/sB515 s内做匀加速运动，加速度为1 m/s2C15 s末离出发点最远，20 s末回到出发点D1520 s内做匀减速运动，加速度为3.2 m/s2AD由题图知前5 s内质点以8 m/s的速度做匀速运动，选项A正确；515 s内质点速度均匀增大，做匀加速运动，加速度a m/s20.8 m/s2，选项B错误；由题图知质点速度均为正值，即质点一直沿正方向做单向直线运动，20 s末离出发点最远，不可能回到出发点，选项C错误；1520 s内质点速度均匀减小做匀减速运动，加速度a m/s23.2 m/s2，选项D正确5.如图所示是甲、乙两物体从同一点出发的位移时间(st)图象，由图象可以看出在04 s这段时间内()A甲、乙两物体始终同向运动B4 s时甲、乙两物体之间的距离最大C甲的平均速度大于乙的平均速度D甲、乙两物体之间的最大距离为3 mD由题图可知，02 s两物体同向运动，24 s两物体相向运动，故A错误；4 s时两物体的位置坐标相同，说明两物体相遇，故B错误；在相等的时间4 s内两物体的位移相同(2 m)，所以平均速度相等，故C错误；从位移时间图象来看，两个物体在2 s时纵坐标读数之差最大，即两物体相距最远，可知2 s时两物体相距最远，最大距离为s4 m1 m3 m，故D正确6.一物体做匀变速直线运动的vt图象如图所示(1)分析物体的运动情况，求出加速度；(2)求从计时开始，速度大小变为10 m/s所需时间t；(3)求物体运动9 s时的位移大小解析(1)由题图知，09 s内，速度由v018 m/s变为v0，故加速度a2 m/s2(负号表示加速度方向与初速度方向相反)；vt图线是一条倾斜的直线，表明物体在运动过程中加速度不变故物体做初速度为18 m/s、加速度为2 m/s2的匀变速直线运动(2)末速度大小为10 m/s，其方向可能与v0方向相同，也可能相反当v10 m/s时，由vtv0at得t s4 s当v10 m/s时，t s14 s.(3)由题图知，v018 m/s，vt0，t9 s则s tt9 m81 m.答案(1)见解析(2)4 s或14 s(3)81 m追及与相遇问题两物体在同一直线上运动，往往涉及追及、相遇或避免碰撞问题，解答此类问题的关键条件是：两物体能否同时到达空间某位置1追及、相遇问题的解题方法(1)物理分析法：通过对物理情景和物理过程的分析，找到临界状态和临界条件，然后列方程求解尤其注意“一个条件两个关系”“一个条件”是速度相等时满足的临界条件，“两个关系”是指时间关系和位移关系(2)数学解析法：匀变速直线运动的位移关系式是关于时间的二次方程，可利用二次函数求极值的方法进行临界状态的判定(3)图象法：借助vt图象分析求解2基本思路是：(1)分别对两物体研究(2)画出运动过程示意图(3)列出位移方程(4)找出时间关系、速度关系、位移关系(5)解出结果，必要时进行讨论【例3】A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶当B车在A车前84 m处时，B车速度为4 m/s，且正以2 m/s2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，B车加速度突然变为零A车一直以20 m/s的速度做匀速运动经过12 s后两车相遇，问B车加速行驶的时间是多少？解析设A车的速度为vA，B车加速行驶的时间为t，两车在t0时相遇则有sAvAt0sBvBtat2(vBat)(t0t)式中，t012 s，sA、sB分别为A、B两车相遇前行驶的路程依题意有sAsBs式中s84 m由式代入题给数据vA20 m/s，vB4 m/s，a2 m/s2得t224t1080解得t16 s，t218 st218 s不合题意，舍去因此，B车加速行驶的时间为6 s.答案6 s一语通关结合题意寻求运动时间、位移以及速度等存在的等量关系是解题的关键7火车以速率v1向前行驶，司机突然发现在前方同一轨道上距车s处有另一辆火车，它正沿相同的方向以较小的速率v2做匀速运动，于是司机立即使火车做匀减速运动，该火车的加速度大小为a，则要使两火车不相撞，加速度a应满足的关系为()AaBaCaDaD两火车速度相等时所经历的时间为t，此时后面火车的位移为s1，前面火车的位移为s2v2t，若此时两火车恰不相撞，则有s1s2s，解得：a，所以要使两火车不相撞，应有a，故选D.8一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10 m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时，决定前去追赶，经过5.5 s后警车发动起来，并以2.5 m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在90 km/h以内问：(1)警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？(2)判定警车在加速阶段能否追上货车？(要求通过计算说明)(3)警车发动后要多长时间才能追上货车？解析(1)警车在追赶货车的过程中，当两车速度相等时，它们间的距离最大，设警车发动后经过t1时间两车的速度相等，则t1 s4 ss货(5.54)10 m95 ms警at2.542 m20 m所以两车间的最大距离为ss货s警75 m.(2)v090 km/h25 m/s，当警车刚达到最大速度时，运动时间t2 s10 ss货(5.510)10 m155 ms警at2.5102m125 m因为s货s警，故警车在加速阶段不能追上货车(3)警车刚达到最大速度时两车距离ss货s警30 m，警车达到最大速度后做匀速运动，设再经过t时间追赶上货车则：t2 s，所以警车发动后要经过tt2t12 s才能追上货车答案(1)75 m(2)不能(3)12 s