高中物理 《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律》教案2 新人教版必修1
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111 1.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(2) 一、知識(shí)要點(diǎn) 1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的重要推論: ①某過程中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小等于該過程的 大小,即 = ②加速度為a的勻變速直線運(yùn)動(dòng)在相鄰的等時(shí)間T內(nèi)的 都相等,即。 ③物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)推論 t秒末、2t秒末、3t秒末…的速度之比為 前t秒內(nèi)、前2t秒內(nèi)、前3t秒內(nèi)…的位移之比為 第一個(gè)t秒內(nèi)、第二個(gè)t秒內(nèi)、第三個(gè)t秒內(nèi)…的位移之比為 第一個(gè)s米、第二個(gè)s米、第三個(gè)s米…所用時(shí)間之比為 2.兩物體的追及和相遇問題 ①勻減速物體追趕同向勻速運(yùn)動(dòng)物體時(shí),恰能追上或恰追不上的臨界條件是即將靠近時(shí):追趕者的速度 被追趕者的速度,當(dāng)追趕者的速度大于被追趕者的速度時(shí), 追上;當(dāng)追趕者的速度小于被追趕者的速度時(shí), 追上。 ②初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)的物體追趕同向勻速運(yùn)動(dòng)物體時(shí),追上前者前兩者具有最大的間距的條件是追趕者的速度 被追趕者的速度。 二、典例精析 例1. 有一個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),它在兩段連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移分別是24m和64m,連續(xù)相等的時(shí)間為4s,求質(zhì)點(diǎn)的初速度和加速度大小. 例2. 相同的小球從斜面的某一位置每隔0.1s釋放一顆,連續(xù)放了好幾顆后,對(duì)斜面上正運(yùn)動(dòng)著的小球拍下部分照片,如圖所示,現(xiàn)測(cè)得AB=15cm,BC=20cm,已知小球在斜面上做加速度相同的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(初速度為零),求: (1)各球的加速度的大小 (2)拍片時(shí),A球上方正運(yùn)動(dòng)的球有幾個(gè)? 例3.一質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)停止,在運(yùn)動(dòng)過程中,物體能以的加速度加速,也能以的加速度減速,也可以作勻速運(yùn)動(dòng)。若AB間的距離為1.6km,質(zhì)點(diǎn)應(yīng)該怎樣運(yùn)動(dòng),才能使它的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短,最短時(shí)間為多少? 例4.甲、乙兩物體的運(yùn)動(dòng)情況如圖所示,下列結(jié)論錯(cuò)誤的是:( ) A.甲、乙兩物體的速度大小相等、方向相同 B.經(jīng)過2.5s的時(shí)間,甲、乙兩物體相遇,相遇時(shí)它們相對(duì)坐標(biāo)原點(diǎn)的位移相同 C.經(jīng)過5s的時(shí)間,乙物體到達(dá)甲物體的出發(fā)點(diǎn) D.經(jīng)過5s的時(shí)間,甲物體到達(dá)乙物體的出發(fā)點(diǎn) 例5. 甲、乙兩車同時(shí)同地同向出發(fā),在同一水平公路上做直線運(yùn)動(dòng),甲以初速度,加速度做減速運(yùn)動(dòng),乙以初速度,加速度做勻加速運(yùn)動(dòng).求: (1)兩車再次相遇前二者間的最大距離; (2)兩車再次相遇所需時(shí)間. 三、隨堂訓(xùn)練 1.一個(gè)初速度為6m/s做直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),受到力F的作用,產(chǎn)生一個(gè)與初速度方向相反、大小為2 m/s2的加速度,當(dāng)它的位移大小為3 m時(shí),所經(jīng)歷的時(shí)間可能為( ) 2. 甲、乙兩車從同一地點(diǎn)出發(fā)同向運(yùn)動(dòng),其圖像如圖所示.試計(jì)算:(1)從乙車開始運(yùn)動(dòng)多少時(shí)間后兩車相遇? (2)相遇處距出發(fā)點(diǎn)多遠(yuǎn)? (3)相遇前兩車的最大距離是多少? 3.A、B兩車相距20m,A在前B在后,沿同一方向運(yùn)動(dòng),A車以2m/s的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng),B以大小為2.5m/s2的加速度作勻減速直線運(yùn)動(dòng),若要B追上A,則B的初速度應(yīng)滿足什么條件? 四、鞏固提高 1.一輛車由靜止開始作勻變速直線運(yùn)動(dòng),在第8 s末開始剎車,經(jīng)4 s停下來(lái),汽車剎車過程也是勻變速直線運(yùn)動(dòng),那么前后兩段加速度大小之比和位移之比分別是( ) 2.對(duì)于做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體,以下敘述中正確的是( ). A.相鄰的相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為常數(shù) B.相鄰的相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為最初的那個(gè)相等時(shí)間間隔內(nèi)位移的兩倍 C.該物體運(yùn)動(dòng)過程中任意兩個(gè)相等的時(shí)間間隔內(nèi)速度的改變量均相等 D.該物體運(yùn)動(dòng)過程中任意兩個(gè)相等的時(shí)間間隔內(nèi)位移大小之比一定是奇數(shù)比 3.作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)先后經(jīng)過A、B、C三點(diǎn), AB = BC.質(zhì)點(diǎn)在AB段和BC段的平均速度分別為20 m/s、30 m/s,根據(jù)以上給出的條件可以求出( ) A.質(zhì)點(diǎn)在AC段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 B.質(zhì)點(diǎn)的加速度 C.質(zhì)點(diǎn)在AC段的平均速度 D.質(zhì)點(diǎn)在C點(diǎn)的瞬時(shí)速度 4.一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),第三秒內(nèi)的位移2m,第四秒內(nèi)的位移是2.5m,那么以下說(shuō)法中正確的是( ) A.這兩秒內(nèi)平均速度是2.25m/s B.第三秒末即時(shí)速度是2.25m/s C.質(zhì)點(diǎn)的加速度是0.125m/s2 D.質(zhì)點(diǎn)的加速度是0.5m/s2 5.一個(gè)物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),若運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為t1:t2:t3:…=1:2:3:…,下面說(shuō)法中正確的是( ) A.相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)距離之比一定是s1:s2:s3:…=1:4:9: … B.相鄰的相同時(shí)間內(nèi)的位移之比一定是s1:s2:s3:…=1:3:5: … C.相鄰的相同時(shí)間內(nèi)位移之差值一定是△s=aT2,其中T為相同的時(shí)間間隔. D.以上說(shuō)法正確都是不正確的 6.一顆子彈沿水平方向射來(lái),恰穿透三塊相同的木板,設(shè)子彈穿過木板時(shí)的加速度恒定,則子彈穿過三塊木板所用的時(shí)間之比為________。 7.作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),連續(xù)兩個(gè)1 s內(nèi)的平均速度之差是4 m/s,在第5 s內(nèi)及第6 s內(nèi)的平均速度之和是56 m/s,則此質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度為_ _m/s2,初速度為___m/s 8.如圖1-3-5所示,物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng),依次經(jīng)a、b、c、d到達(dá)最高點(diǎn)e,已知ab=bd=6m,bc=1m,小球從a到c和從c到d所用的時(shí)間都是2s,求: (1)物體經(jīng)過b、c兩點(diǎn)時(shí)的速度各為多少? (2)d和e之間的距離及從d到e所用時(shí)間為多少? 9.一輛汽車在十字路口遇紅燈,當(dāng)綠燈亮?xí)r汽車以4米/秒2的加速度開始行駛,恰在此時(shí),一輛摩托車以10米/秒的速度勻速駛來(lái)與汽車同向行駛,汽車在后追摩托車,求: (1)汽車從路口開始加速起,在追上摩托車之前兩車相距的最大距離是多少? (2)汽車經(jīng)過多少時(shí)間能追上摩托車?此時(shí)汽車的速度是多大? 10.甲、乙兩汽車沿同一平直公路同向勻速行駛,甲車在前,乙車在后,它們行駛的速度均為16m/s。已知甲車緊急剎車時(shí)加速度a1=3m/s2,乙車緊急剎車時(shí)加速度a2=4m/s2,乙車司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為0.5s(即乙車司機(jī)看到甲車剎車后0.5s才開始剎車),求為保證兩車在緊急剎車過程中不相撞,甲、乙兩車行駛過程中至少應(yīng)保持多大距離? 11.已知O、A、B、C為同一直線上的四點(diǎn)、AB間的距離為l1,BC間的距離為l2,一物體自O(shè)點(diǎn)由靜止出發(fā),沿此直線做勻加速運(yùn)動(dòng),依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn),已知物體通過AB段與BC段所用的時(shí)間相等。求O與A的距離. 1.3參考答案 一、知識(shí)要點(diǎn) 1.平均速度 位移差 1∶2∶3∶…∶n 1∶4∶9∶…∶n2 1∶3∶5∶…∶(2n-1) 1∶()∶()∶…∶( 2. 圖1-3-1 二、典例精析 例1 〖解析〗依題意畫草圖如圖1-3-1所示,用推論公式求解 由s2-s1=aT2得64-24=a42 所以a = 2.5 m/s2,再代入s1= v1T + 可求得 v1=1m/s. ① 又因?yàn)? 有 ,代入①式 〖點(diǎn)評(píng)〗判斷采用哪種運(yùn)動(dòng)方式,所用時(shí)間最短,也可以先建立 s與t的函數(shù)關(guān)系式,再利用極值的知識(shí)用代數(shù)方法求得。但這種解法較繁。用圖線來(lái)分析解決問題,是解運(yùn)動(dòng)學(xué)問題的常用手段。 (2)當(dāng)時(shí),兩車再次相遇,即 (舍去) 〖點(diǎn)評(píng)〗弄清追及物和被追物因速度變化而引起兩者間距離變化過程,是解追及和相遇問題的關(guān)鍵,而兩者速度相等是相距最遠(yuǎn)(或最近)的臨界條件. 利用求二次函數(shù)的極值是解追及和相遇問題常用方法,該方法關(guān)鍵是找出追及物和被追物間的距離Δs關(guān)于時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系式. 三、隨堂訓(xùn)練 1.ABC 2. 〖解析〗從圖像知兩車初速,加速度分別為: ,做勻加速運(yùn)動(dòng). (1)兩車相遇位移相等,設(shè)乙車運(yùn)動(dòng)t秒后兩車相遇,則甲、乙兩車的位移為 由于,代人數(shù)據(jù)解題(舍去), (2)相遇點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)的距離為 (3)由圖知甲車行駛t=4 s時(shí)兩車速度相等.此時(shí)兩車距離最大,二者距離為: 〖點(diǎn)評(píng)〗運(yùn)動(dòng)圖像能形象、直觀地反映物體的運(yùn)動(dòng)情況,而且圖線的斜率,與t軸所圍成的面積等,都有明確的物理意義,因而利用運(yùn)動(dòng)圖像可以提高解題能力和技巧,甚至可以解決一些用解析法在中學(xué)階段還不能解決的問題. 3.大于等于12m/s 四、鞏固提高 1.C 2.ABD 3.CD 4.ABD 5.C 6.()∶()∶1 7. =4 m/s2 =8 m/s 8.m/s、3m/s;4m、4s 9.12.5m;5s、20m/s 10.3m 11.解析:設(shè)物體的加速度為a,到達(dá)A點(diǎn)的速度為v0,通過AB段和BC點(diǎn)所用的時(shí)間為t,則有 l1=v0t+at2 ① l1+l2=2v0t+2at2 ② 聯(lián)立①②式得 l2-l1=at2 ③ 3l1-l2=2v0t ④ 設(shè)O與A的距離為l,則有 l= ⑤ 聯(lián)立③④⑤式得 l= 111- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問題本站不予受理。
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