《四川省攀枝花市米易中學(xué)高一物理《質(zhì)點的運動》課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《四川省攀枝花市米易中學(xué)高一物理《質(zhì)點的運動》課件（33頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、一、基本概念1質(zhì)點當(dāng)物體的大小、形狀對所研究的問題的影響可以忽略時，物體可作為質(zhì)點。2速度描述運動快慢和方向的物理量，是位移對時間的。v=s /t3加速度描述速度變化快慢和方向的物理量，是速度對時間的變化率。a=v /t4運動圖象。s-t 圖（位置時間圖）和 v-t 圖。 s-t 圖中過原點的斜線表示物體做勻速運動，斜率表示速度的大??； v-t 圖中過原點的斜線表示物體做勻變速運動，斜率表示加速度速度的大小。5. 看清勻加速、勻減速、勻變速直線運動、勻變速曲線運動1基本公式有以下四個 說明：a 5個物理量中，只有3個是獨立的 ！b 注意先確定正方向。和正方向同向的矢量取正值、反向取負(fù)值。atv

2、vt02021attvsasvvt2202tvvst20二、勻變速直線運動公式2勻變速直線運動中幾個常用的推論 :S=aT 2，即任意相鄰相等時間內(nèi)的位移差相等?？梢酝茝V到 Sm-Sn=(m-n)aT 2 某段時間的中間時刻的瞬時速度等于該段時間內(nèi)的平均速度。 區(qū)別于位移中點的瞬時速度。 無論是勻加速還是勻減速，都有:202tt/vvvv22202ts/vvv22s/t/vv3初速度為零（或末速度為零）的勻變速直線運動前1秒、前2秒、前3秒內(nèi)的位移之比為： 1 4 9 第1秒、第2秒、第3秒內(nèi)的位移之比為： 1 3 5 tatv2221tatssasv 22tvs2前前1米、前米、前2米、前米

3、、前3米米所用的時間之比為：所用的時間之比為： 1 23第第1米、第米、第2米、第米、第3米米所用的時間之比為：所用的時間之比為： 1 12 23 4一種特殊運動模型：初速度為零、先勻加速、后勻減速至速度為零的運變速直線運動。 O tvvma1，t1 a2，t2S1 S22211tatavm2211222SaSavm2/21mvvvv例1兩木塊自左向右運動，現(xiàn)用高速攝影機在同一底片上多次曝光，記錄下木塊每次曝光時的位置，如圖所示，連續(xù)兩次曝光的時間間隔相等，由圖可知（ ）A. t2 時刻和 t5 時刻兩木塊速度相同B. t1 時刻兩木塊速度相同C. t3 與 t4 時刻之間的某瞬間兩木塊速度相

4、同D. t4 與 t5 時刻之間的某瞬時兩木塊速度相同t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7例2在與 x 軸平行的勻強電場中，一帶電量q=1.010-8C、質(zhì)量 m=2.510-3kg 的物體在光滑水平面上沿著 x 軸作直線運動，其位移與時間的關(guān)系是 x0.16t 0.02t2，式中 x 以m為單位，t 以 s 為單位。從開始運動到 5s 末物體所經(jīng)過的位移為_m，路程為_ m，克服電場力所做的功為_J。0.30m；0.34m；310-5J/220attvsx0.16t 0.02t2例3一輛玩具小車從水平面上A點由靜止開始勻加速運動，運動一段距離到達(dá)

5、B點后小車立即開始以2.0m/s2的加速度做勻減速運動，又滑行t=2.0s停在C點。已知A、C兩點間的距離s=5.0m。求小車勻加速運動階段的位移、經(jīng)歷時間和加速度各是多大？A B C a1、s1、t1 a2、s2、t2 vBS1=1.0m，t1=0.5s，a1=8.0m/s2a1S1S22 m/s22sOvvmt1tt1+2例4物體從A點由靜止開始做加速度大小為a1 的勻加速直線運動，經(jīng)時間 t 到達(dá)B點。這時突然改為做加速度大小為a2的勻減速直線運動，又經(jīng)過時間 t 回 到A點。求a1 a2=?A Ba1、ta2、 ttvsB20tvvsAB2BAvv2 tvaB1 tvvaBA23 1

6、21:a:a1s-t 圖象。能讀出s、t、v 的信息。2v-t 圖象。能讀出s、t、v、a的信息 （曲線下的面積表示位移） v-t 圖象提供的信息最多，應(yīng)用最廣 O tsO tv三、運動圖象例5如圖所示的直線和分別表示從同一位置出發(fā)向同一方向運動的兩個物體的勻加速直線運動的速度圖象。它們的初速度各是多大？哪一個的加速度大？經(jīng)過多長時間它們的速度大小相同？經(jīng)過多長時間兩物體再次相遇？t/sv/(ms-1)1 2 310 8 6 4 2 0 初速度初速度v1=2m/s，v2=4m/s；物體加速度大（物體加速度大（a1=4m/s2，a2=2m/s2）；經(jīng)過）；經(jīng)過1s后速度大小相同（都是后速度大小相

7、同（都是6m/s）；經(jīng)過）；經(jīng)過2s后兩物體再次相遇。后兩物體再次相遇。例6某人騎自行車在平直道路上行進(jìn)，右圖中的實線記錄了自行車開始一段時間內(nèi)的v-t圖象，某同學(xué)為了簡化計算，用虛線作近似處理。下列說法正確的是（ ）A在t1時刻，虛線反映的加速度比實際的大B在0-t1時間內(nèi)，由虛線計算 出的平均速度比實際的小C在t2-t3時間內(nèi)，由虛線計 算出的位移比實際的大D在t3-t4時間內(nèi)，實線反映 的物體做曲線運動tvOt1t2t3t4例狹窄的公路上同方向行駛著甲、乙兩輛汽車，速度依次為6m/s和8m/s。當(dāng)它們相距5m時，位于前面甲車開始以1m/s2的加速度做勻減速運動，后面的乙車也同時開始做勻減

8、速運動，直至兩車都停下。為了使兩車不相碰，乙的加速度至少應(yīng)為多大？ 乙乙 甲甲v乙乙 v甲甲 v S乙乙 S0 S甲甲 乙甲sss0tvvtvvs乙甲220tavv甲甲; 5st1m/s;v24m/s1.乙a例狹窄的公路上同方向行駛著甲、乙兩輛汽車，例狹窄的公路上同方向行駛著甲、乙兩輛汽車，速度依次為速度依次為6m/s和和8m/s。當(dāng)它們相距。當(dāng)它們相距5m時，位時，位于前面甲車開始以于前面甲車開始以1m/s2的加速度做勻減速運動，的加速度做勻減速運動，后面的乙車也同時開始做勻減速運動，直至兩車后面的乙車也同時開始做勻減速運動，直至兩車都停下。為了使兩車不相碰，乙的加速度至少應(yīng)都停下。為了使兩

9、車不相碰，乙的加速度至少應(yīng)為多大？為多大？ s5m86v/(m s-1)t/sOt甲甲乙乙5/26)(8t5stv1m/sv21.4m/sa四、運動的合成與分解 1運動的性質(zhì)和軌跡： 物體運動的性質(zhì)由加速度決定 物體運動的軌跡（直線還是曲線）則由物體的速度和加速度的方向關(guān)系決定 兩個互成角度的直線運動的合運動是直線運動還是曲線運動取決于它們的合速度和合加速度方向是否共線2常見的運動類型： a=0：勻速直線運動或靜止 a恒定：性質(zhì)為勻變速運動，分為： v、a同向，勻加速直線運動； v、a反向，勻減速直線運動； v、a成角度，勻變速曲線運動（軌跡在v、a方向之間，和速度v的方向相切，方向逐漸向a的

10、方向接近，但不可能達(dá)到。） a變化：性質(zhì)為變加速運動。如勻速圓周運動加速度大小不變但方向時刻改變；又如簡諧運動，加速度大小、方向都隨時間變化 3過河問題（用v1表示水速，v2表示船速）過河時間僅由v2垂直于岸的分量v決定！即t=d/ v，與v1無關(guān)。故當(dāng)v2垂直于岸時，過河時間最短，最短時間為t=d/ v2，與v1無關(guān)。 當(dāng)船速垂直河岸時，渡河時當(dāng)船速垂直河岸時，渡河時間最短，但此時船的航線間最短，但此時船的航線OO與河岸并不垂直，船是斜著過去與河岸并不垂直，船是斜著過去的的OOV1V2V合合過河路程由實際運動的軌跡方向決定，當(dāng)v1v2時，最短路程為d ；當(dāng)v1v2時，最短路程程為v1d/v2

11、。V1V2V合合OO 當(dāng)船速大于水速時，合當(dāng)船速大于水速時，合速度的方向可以垂直河岸，速度的方向可以垂直河岸，即船可垂直河岸渡河，最短即船可垂直河岸渡河，最短航程航程OO就是河寬就是河寬 當(dāng)船速小于水速時，船的當(dāng)船速小于水速時，船的合速度不可能垂直河岸指向合速度不可能垂直河岸指向?qū)Π?，由平行四邊形定則與對岸，由平行四邊形定則與幾何知識可知，當(dāng)船速與合幾何知識可知，當(dāng)船速與合速度垂直時，航程速度垂直時，航程OO最最短短OV1V2V合合O例小船在300米寬的河中橫渡，已知水流速度為5m/s，船在靜水中的航速是4m/s，則可知小船渡河的最短時間為_，最短航程為_。75s；375mOV水水V船船OV合

12、合4連帶運動問題 對于物拉繩（桿）或繩（桿）拉物問題。高中階段所研究的繩或桿的長度不會改變。所以解題原則是：把物體的實際速度分解為垂直于繩（桿）和平行于繩（桿）的兩個分量，根據(jù)沿繩（桿）方向的分速度大小相同求解。 例7如圖所示，汽車甲以速度v1拉汽車乙前進(jìn)，乙的速度為v2，甲、乙都在水平面上運動，求v1 v2=?甲甲乙乙v2v1v1v1 v2= cos 1例兩根光滑的桿互相垂直地固定在一起。上面分別穿有一個小球。小球a、b間用一細(xì)直棒相連如圖。當(dāng)細(xì)直棒與豎直桿夾角為 時，求兩小球?qū)嶋H速度之比va vb解：a、b沿桿的分速度分別為vacos 和vbsin vacos = vbsin va vb=

13、 tan 1abvavbv桿桿v桿桿五、平拋運動1特點：初速度水平，僅受重力，拋物線，勻變速運動。2分析方法：水平方向勻速運動 豎直方向自由落體運動3廣義地說，若物體所受合外力恒定且與初速度垂直，物體就做類平拋運動。 gtvvvyx02220t/v/gtytvxtgaayx 0（1）方格問題：例8平拋小球的閃光照片如圖。已知方格邊長a和閃光照相的頻閃間隔T，由這兩個數(shù)據(jù)，求：平拋初速度v0、重力加速度 g、小球通過C位置的瞬時速度大小vc。 水平：2a = v0T v0= 2a / T 豎直：s = gT2 = a g=a / T2 vcy= 5a / 2T vcx= 2a / T ABCDE

14、T a/vvvcycxc24122此類問題應(yīng)注意題目給出的第一個點未必是拋出點。此類問題應(yīng)注意題目給出的第一個點未必是拋出點。（2）臨界問題例9已知排球場網(wǎng)高H，半場長L，某次扣球點高h(yuǎn)，扣球點離網(wǎng)水平距離s、為了使水平扣出的球既不觸網(wǎng)、又不出界，求運動員扣球速度v的取值范圍。hgsLghsLv2)(2/max)(2)(2/minHhgsgHhsvhgsLvHhgs22hHsvL例10從傾角為=30的斜面頂端以初動能E=6J往坡下平拋出一個小球，求：小球落到斜面上時的動能 E 是多大？E=14J （3）一個有用推論：平拋物體任意時刻瞬時速度）一個有用推論：平拋物體任意時刻瞬時速度方向的反向延長

15、線與初速度方向的反向延長線與初速度 延長線的交點到拋出延長線的交點到拋出點的距離都等于水平位移的一半。點的距離都等于水平位移的一半。 30tan2/02tvgt? t? ?yxvv?tv例11如圖所示，內(nèi)壁光滑的薄壁圓鋼管豎直固定在水平地面上。鋼管的高為h=5.0m，橫截面直徑為d=2.0m。一只小球從鋼管頂端的A點以初速度v0 沿鋼管頂面圓的直徑方向拋出，運動過程中依次跟鋼管內(nèi)壁的B、C兩點相碰（碰撞中沒有動能損失，碰撞時間極短可以忽略不計），然后恰好落在底面圓的圓心D處。求：小球從由A點拋出到落在D點所經(jīng)歷的時間t=？A、C兩點間的距離L=？（取g=10m/s2）v0ABCDtAD=1sL

16、=3.2m（4）曲線運動的一般研究方法： 正交分解 將復(fù)雜的曲線運動分解為兩個互相垂直方向上的直線運動。 一般以初速度或合外力的方向為坐標(biāo)軸進(jìn)行分解。 例 12如圖所示，在豎直平面的 xoy 坐標(biāo)系內(nèi)，oy表示豎直向上方向。該平面內(nèi)存在沿 x 軸正向的勻強電場。一個帶電小球從坐標(biāo)原點沿 oy 方向豎直向上拋出，初動能為 4J，不計空氣阻力。它達(dá)到的最高點位置如圖中M（3，2）點所示。求： 小球在M點時的動能 E1 在圖上標(biāo)出小球落回 x 軸時的位置 N（x，y） 小球到達(dá)N點時的動能 E2O y/mx/m3212 4 6 8 10 12 14 16NMv1v09J 40J （12，0）五、勻速

17、圓周運動1勻速圓周運動的特點 變速運動（v方向時刻在變），變加速運動（a方向時刻在變）。2描述勻速圓周運動的物理量 線速度v、角速度、周期T、頻率f、向心加速度a，（轉(zhuǎn)速n）等。T1f2vr2Tttsv，r，vvrrva223皮帶傳動（包括鏈條傳動、摩擦傳動）的兩個輪子，兩輪邊緣上各點的線速度大小相等； 同一個輪上（或各輪都繞同一根軸同步轉(zhuǎn)動）的各點角速度相等（軸上的點除外）例13如圖所示裝置中，三個輪的半徑分別為r、2r、4r，b點到圓心的距離為r，求圖中a、b、c、d各點的線速度之比、角速度之比、加速度之比。bcdava vb vC vd =2 1 2 4； a b C d =2 1 1 1；aa ab ac ad = 4 1 2 4例14如圖所示，一種向自行車車燈供電的小發(fā)電機的上端有一半徑r0=1.0cm的摩擦小輪，小輪與自行車車輪的邊緣接觸。當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動時，因摩擦而帶動小輪轉(zhuǎn)動，從而為發(fā)電機提供動力。自行車車輪的半徑R1=35cm，小齒輪的半徑R2=4.0cm，大齒輪的半徑R3=10.0cm。求大齒輪的轉(zhuǎn)速n1和摩擦小輪的轉(zhuǎn)速n2之比。（假定摩擦小輪與自行車輪之間無相對滑動）大齒輪大齒輪小齒輪小齒輪車輪車輪小發(fā)電機小發(fā)電機摩擦小輪摩擦小輪鏈條鏈條2：175