一、運(yùn)動(dòng)的描述(2)
【導(dǎo)學(xué)目標(biāo)】
1.掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其公式;
2.理解運(yùn)動(dòng)圖象(x-t圖、v-t圖)的物理意義并會(huì)進(jìn)行應(yīng)用。
【導(dǎo)學(xué)重點(diǎn)】
一.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律及重要推論
(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律通常是指所謂的位移公式和速度公式:
S=v0t+1/2at2; vt=v0+at
(2)在勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律中,通常以初速度v0的方向?yàn)閰⒖颊较,即v0>0;此時(shí)加速度的方向?qū)⒎从吵鰟蜃兯僦本運(yùn)動(dòng)的不同類型:①若a>0,指的是勻加速直線運(yùn)動(dòng);②若a=0,指的是勻速直線運(yùn)動(dòng);③若a<0,指的是勻減速直線運(yùn)動(dòng)。
(3)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律在具體運(yùn)用時(shí),?勺儞Q成如下推論形式:
vt2-v02=2as; ;△S=a△T2; ;
當(dāng)v0=0時(shí),有:
S 1:S2 :S3:……=12 :22 :32 :……
SⅠ :SⅡ :SⅢ :……=1 :3 :5 :……
v1 :v2 :v3:……=1 :2 :3 :……
t1 :t2 :t3 :……=1 :( -1) :( - ) :……
二.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖
用圖像表達(dá)物理規(guī)律,具有形象,直觀的特點(diǎn)。對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō),其速度隨時(shí)間變化的v~t圖線如圖1所示,對(duì)于該圖線,應(yīng)把握的有如下三個(gè)要點(diǎn)。(1)縱軸上的截距其物理意義是運(yùn)動(dòng)物體的初速度v0;(2)圖線的斜率其物理意義是運(yùn)動(dòng)物體的加速度a;(3)圖線下的“面積”其物理意義是運(yùn)動(dòng)物體在相應(yīng)的時(shí)間內(nèi)所發(fā)生的位移s。
【典型剖析】
[例1] 質(zhì)量為m=2kg的物體,受到F=4 N的水平恒力作用,先在光滑水平面上由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)4s后進(jìn)入動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4的粗糙水平面上,g取10 m/s2,求該物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)l0 s內(nèi)的位移是多少?
[例2] (常州中學(xué)08屆高三第二階段調(diào)研)甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練交接棒的過(guò)程中發(fā)現(xiàn):甲經(jīng)短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程;乙從起跑后到接棒前的運(yùn)動(dòng)是勻加速的。為了確定乙起跑的時(shí)機(jī),需在接力區(qū)前適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo)記。在某次練習(xí)中,甲在接力區(qū)前S0=13.5m處作了標(biāo)記,并以V=9m/s的速度跑到此標(biāo)記時(shí)向乙發(fā)出起跑口令。乙在接力區(qū)的前端聽到口令時(shí)起跑,并恰好在速度達(dá)到與甲相同時(shí)被甲追上,完成交接棒。已知接力區(qū)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=20m。求:
(1)此次練習(xí)中乙在接棒前的加速度a;
(2)在完成交接棒時(shí)乙離接力區(qū)末端的距離。
[例3] (揚(yáng)州市08屆高三物理期中模擬試卷)兩個(gè)完全相同的物塊a、b質(zhì)量為m=0.8kg,在水平面上以相同的初速度從同一位置開始運(yùn)動(dòng),圖中的兩條直線表示物體受到水平拉力F作用和不受拉力作用的υ-t圖象,求:
(1)物塊b所受拉力F的大小;
(2)8s末a、b間的距離。
(3)若在8s末將作用在其中一個(gè)物體上的水平拉力F換到另外一物體上,則何時(shí)它們相距最遠(yuǎn)?最遠(yuǎn)距離為多少?
[例4] 如圖所示,公路上一輛汽車以v1=10m/s的速度勻速行駛,汽車行至A點(diǎn)時(shí),一人為搭車,從距公路30m的C處開始以v2=3m/s的速度正對(duì)公路勻速跑去,司機(jī)見(jiàn)狀途中剎車,汽車做勻減速運(yùn)動(dòng),結(jié)果人到達(dá)B點(diǎn)時(shí),車也恰好停在B點(diǎn)。已知AB=80m,問(wèn):汽車在距A多遠(yuǎn)處開始剎車,剎車后汽車的加速度有多大?
[例5]汽車正以v1=10m/s的速度在平直公路上行駛,突然發(fā)現(xiàn)正前方有一輛自行車以v2=10m/s的速度作同方向的勻速直線運(yùn)動(dòng),汽車立即關(guān)閉油門作加速度大小為a=0.6m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng),汽車恰好沒(méi)有碰上自行車,求關(guān)閉油門時(shí)汽車與自行車的距離。
某同學(xué)是這樣解的:汽車的關(guān)閉油門后的滑行時(shí)間和滑行距離分別為: ; ;在相同時(shí)間內(nèi),自行車的前進(jìn)的距離為: ;關(guān)閉油門時(shí)汽車與自行車的距離為: ……………………
你認(rèn)為這位同學(xué)的解法是否合理?若合理,請(qǐng)完成計(jì)算;若不合理,請(qǐng)說(shuō)明理由,并用你自己的方法算出正確結(jié)果.
【訓(xùn)練設(shè)計(jì)】
1、(南京一中08屆高三第一次月考試卷)一物體做加速直線運(yùn)動(dòng),依次通過(guò)A、B、C三點(diǎn),AB=BC.物體在AB段加速度為a1,在BC段加速度為a2,且物體在B點(diǎn)的速度為 ,則 下列關(guān)系正確的是( )
A.a(chǎn)1> a2 B.a(chǎn)1= a2 C.a(chǎn)1< a2 D.不能確定
2、一質(zhì)點(diǎn)沿直線ox做加速運(yùn)動(dòng),它離開O點(diǎn)的距離隨時(shí)間t的變化關(guān)系為x=5+2t3,其中x的單位是m,t的單位是s,它的速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系是v=6t2。設(shè)該質(zhì)點(diǎn)在t=0到t=2s間的平均速度為v1,t=2s到t=3s間的平均速度為v2,則( )
A.v1=12m/s ,v2=39m/s B.v1=8m/s ,v2=13m/s
C.v1=12m/s ,v2=19.5m/s D.v1=8m/s ,v2 =38m/s
3、(2007年物理海南卷)8.兩輛游戲賽車 、 在兩條平行的直車道上行駛。 時(shí)兩車都在同一計(jì)時(shí)線處,此時(shí)比賽開始。它們?cè)谒拇伪荣愔械?圖如圖所示。哪些圖對(duì)應(yīng)的比賽中,有一輛賽車追上了另一輛( )
4、(08年高考海南卷物理)t=0時(shí),甲乙兩汽車從相距70 km的兩地開始相向行駛,它們的v-t圖象如圖所示.忽略汽車掉頭所需時(shí)間.下列對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)狀況的描述正確的是( )
A.在第1小時(shí)末,乙車改變運(yùn)動(dòng)方向
B.在第2小時(shí)末,甲乙兩車相距10 km
C.在前4小時(shí)內(nèi),乙車運(yùn)動(dòng)加速度的大小總比甲車的大
D.在第4小時(shí)末,甲乙兩車相遇
5、(無(wú)錫市08屆高三基礎(chǔ)測(cè)試)物體在斜面頂端由靜止勻加速下滑,最初4s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程為s1,最后4s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程為s2,且s2-s1=8m,s1:s2=1:2,求:
(1)物體的加速度;
(2)斜面的全長(zhǎng)。
6、(湖北省百所重點(diǎn)中學(xué)2008 屆聯(lián)考)一輛值勤的警車停在公路邊,當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時(shí),決定前去追趕,經(jīng)過(guò)5.5s后警車發(fā)動(dòng)起來(lái),井以2.5m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng),但警車的行駛速度必須控制在90km/h 以內(nèi).問(wèn):
(1)警車在追趕貨車的過(guò)程中,兩車間的最大距離是多少?
(2)警車發(fā)動(dòng)后要多長(zhǎng)時(shí)間才能追上貨車?
啟動(dòng)加速度a14 m/s2
制動(dòng)加速度a28 m/s2
直道最大速度v140 m/s
彎道最大速度v120 m/s
直道長(zhǎng)度s218 m
7、(徐匯區(qū)2008屆第一次測(cè)試B卷)辯析題:要求摩托車由靜止開始在盡量短的時(shí)間內(nèi)走完一段直道,然后駛?cè)胍欢伟雸A形的彎道,但在彎道上行駛時(shí)車速不能太快,以免因離心作用而偏出車道,求摩托車在直道上行駛的最短時(shí)間。有關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表格。
某同學(xué)是這樣解的:要使摩托車所用時(shí)間最短,應(yīng)先由靜止加速到最大速度,然后再減速到20 m/s,
t1=v1a1 =??,t2=v1-v2a2 =??,t=t1+t2=??,
你認(rèn)為這位同學(xué)的解法是否合理,若合理,請(qǐng)完成計(jì)算;若不合理,請(qǐng)說(shuō)明理由,并用你自己的方法算出正確結(jié)果。
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaosan/54150.html
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