【考點(diǎn)透析】
一、本專題考點(diǎn):變速直線運(yùn)動(dòng)及公式 v t= v 0 + a t ; ;
v t2- v 02=2 a s 均為II類要求,即能夠理解其含義,能在實(shí)際問題的分析、綜合,推理和判斷等過程中運(yùn)用,在高考中多與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等知識(shí)綜合命題 ,單獨(dú)命題多與實(shí)際生活相結(jié)合。
二、理解和掌握的內(nèi)容
1.基本知識(shí)
⑴變速直線運(yùn)動(dòng):物體在一條直線上運(yùn)動(dòng),如果在相等的時(shí)間里位移不相等,這種運(yùn)動(dòng)叫變速直線運(yùn)動(dòng)。
⑵勻變速直線運(yùn)動(dòng):在變速直線運(yùn)動(dòng)中,如果在相等的時(shí)間內(nèi)速度的改變相等,這種運(yùn)動(dòng)叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
⑶勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式和推論
基本公式 v t= v 0 + a t
推論 v t2- v 02=2 a s
(只適于勻變速直線運(yùn)動(dòng))
公式中s、v、a均為矢量,計(jì)算時(shí)常指定正方向,對(duì)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),一般取加速度方向?yàn)檎;初速度不為零時(shí),一般取初速度方向?yàn)檎?br />⑷自由落體:物體只在重力作用下由靜止開始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。
v0=0 a=g
自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),遵守勻變速直線運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律,有關(guān)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的比例式也成立。
2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論:
⑴由紙帶得到的結(jié)論
如圖2?2所示,A、B、C、 D、 E. 為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn),點(diǎn)間距分別為S1 S2 S3 S4 S5,打出相鄰兩點(diǎn)所用時(shí)間為T,則
v A=(S1+S2)/2T
v B=(S2+S3)/2T (中時(shí)刻的速度等于這段時(shí)間的平均速度)
a=(S2-S1)/T2 =(S3-S2)/T2 =(S3-S1)/2T2 =(S5-S2)/3T2 (依次相鄰的相同時(shí)
間間隔內(nèi)的位移之差為一恒量)
⑵初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特征(設(shè)T為時(shí)間單位)
①1T末、2T末、3T末、……nT末瞬時(shí)速度之比為
V1:V2:V3:……Vn=1:2:3:……n
②1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)、……nT內(nèi)位移之比為
S1:S2:S3:……Sn=12:22:32:……n2
③第1個(gè)T內(nèi)、第2個(gè)T內(nèi)、第3個(gè)T內(nèi)、……第n個(gè)T內(nèi)的位移之比
SI:SII:SIII:……SN=1:3:5:……(2n-1)
④通過連續(xù)相同的位移所用時(shí)間之比
t1:t2:t3:……tn=1:( -1):( - ):……( - )
3.難點(diǎn)釋疑
⑴如圖2?3所示,某質(zhì)點(diǎn)從A到B做勻變速直線運(yùn)動(dòng),通過時(shí)間為t,t /2時(shí)的速度為v 1,質(zhì)點(diǎn)通過AB中點(diǎn)C時(shí)的速度為v 2,則v 1 < v 2
因?yàn),?dāng)質(zhì)點(diǎn)做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),t /2時(shí)刻到D點(diǎn),前半時(shí)運(yùn)動(dòng)的位移小于后半時(shí)運(yùn)動(dòng)的位移,則D點(diǎn)在C點(diǎn)左側(cè),如圖2-4所示,則v 1 < v 2。當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),t /2時(shí)刻到D點(diǎn),前半時(shí)運(yùn)動(dòng)的位移大于后半時(shí)運(yùn)動(dòng)的位移,則D點(diǎn)在C點(diǎn)右側(cè),如圖2-5所示。則v 1 < v 2
⑵追擊問題是運(yùn)動(dòng)學(xué)中一個(gè)常見又較難的問題。解決這類問題一般要抓住兩個(gè)關(guān)系:速度關(guān)系和位移關(guān)系,找到臨界條件。例如①勻減速運(yùn)動(dòng)的物體追趕同方向勻速運(yùn)動(dòng)的物體時(shí),恰能追上或恰好追不上的臨界條件是靠近時(shí)追趕者的速度等于被追者的速度。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),追上前具有最大距離的條件是追趕者的速度等于被追者的速度。
【例題精析】
例題1飛機(jī)著陸以6m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng),若其著陸速度為60m/s,求飛機(jī)著陸后12s滑行的距離。
解析:設(shè)飛機(jī)從著陸到停止所用的時(shí)間為t’
由v t= v 0+ a t解得t’ =10s, 說明飛機(jī)在12S內(nèi)不是始終做勻減速直線運(yùn)動(dòng),它在后2s內(nèi)是靜止的. S= v 0 t’+ a t’2/2。剑叮啊粒保埃丁粒保埃玻
。剑常埃埃ǎ恚
或 S=v 02/2a=602/2×6=300(m)
錯(cuò)解: 依S= v 0 t + a t 2/2 =60×12-6×122/2。剑玻福福ǎ恚
其實(shí)這樣算出的位移是飛機(jī)運(yùn)動(dòng)10s后再反向運(yùn)動(dòng)2s的總位移,但飛機(jī)運(yùn)動(dòng)停止后并沒有運(yùn)動(dòng)。
思考拓寬:若將勻減速運(yùn)動(dòng)的飛機(jī)改成在足夠長(zhǎng)光滑斜面上從A點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng)的小球,如圖2-6所示,求小球在12s內(nèi)的位移還是300m嗎?為什么?若求小球與A點(diǎn)的距離為300m所經(jīng)歷的時(shí)間為多少?
例題2 相同的小球從斜面上某一位置每隔0.1s釋放一顆,在連續(xù)放了幾顆后,對(duì)斜面上正運(yùn)動(dòng)著的小球拍下部分照片,如圖2-7所示,現(xiàn)測(cè)得AB=15cm,BC=20cm,已知小球在斜面上作勻加速直線運(yùn)動(dòng),且加速度大小相同.求:①小球運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小;②拍片時(shí)B的速度大小;③D、C兩球相距多遠(yuǎn);④A球上面正在運(yùn)動(dòng)著的小球共有多少顆.
解析:本題屬于運(yùn)動(dòng)學(xué)的綜合問題,從題設(shè)意境來看,斜面上有多個(gè)小球在運(yùn)動(dòng),但是釋放小球的時(shí)間間隔是相同的,各球的運(yùn)動(dòng)情況也相同,這樣拍片時(shí)圖中各小球的位置可以等效為一個(gè)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)每隔0.1s小球所在的位置.
①小球運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a= 5 m/s2
②小球B的速度
③D、C兩球相距DC=BC+△S=BC+(BC-AB)=0.25m
④小球B從開始下滑到圖示位置所用的時(shí)間t B=v B/a=1.75/5=0.35s
所以B球上面正運(yùn)動(dòng)著的小球有3顆,A球上面正在運(yùn)動(dòng)著的小球有2顆.
例題3 如圖2-8所示,處在平直軌道上的甲乙兩物體相距s,同時(shí)同向開始運(yùn)動(dòng),甲以初速度v 加速度a1 做勻加速運(yùn)動(dòng),乙做初速度為零,加速度為a2 的勻加速運(yùn)動(dòng),假設(shè)甲能從乙旁邊通過,下述情況可能發(fā)生的是( )
A a1 = a2時(shí)能相遇兩次 B a1 > a2時(shí)能相遇兩次
C a1 < a2時(shí)能相遇兩次 D a1 < a2時(shí)能相遇一次
解析: 對(duì)甲物體s1= v t + a1 t 2/2
對(duì)乙物體 s2= a2 t 2/2
由位移關(guān)系 s1 =s2+s
v t + a1 t 2/2= a2 t 2/2 +s
( a1- a2)t 2/2 + v t ?s=0
t =[- v± ]/(a1- a2)
當(dāng)a1 > a2時(shí), > v,t有一解,只能相遇一次。
當(dāng)a1 = a2時(shí),t = s/ v ,只能相遇一次。
當(dāng)a1 < a2時(shí),t = [ v± ]/(a2 -a1)
當(dāng) v 2=2s(a2 -a1),t有一解,只能相遇一次。
當(dāng) < v,t有兩解,能相遇兩次。
答案是C D
【能力提升】
I.知識(shí)與技能
1.一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體,初速度v0=2.0m/s,它在第3秒內(nèi)通過的位移是4.5m,則它的加速度為( )
A 0.5m/s2 B 1.0 m/s2 C 1.5 m/s2 D 2.0 m/s2
2.小物體沿光滑斜面下滑,初速度為零,當(dāng)滑過L的距離時(shí),速度大小為v,那么,當(dāng)它的速度為v /2 時(shí),滑過的距離為 ( )
A .L/4 B. L/2 C.L/2 D.3L/4
3.一個(gè)作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體,其位移和時(shí)間的關(guān)系是s=18t-6t2,則它的速度為零的時(shí)刻為( 。
A. 1.5s B. 3s C. 6s D.18s
4.自地面將一物體豎直上拋,初速度大小為20m/s,當(dāng)它的位移為15m時(shí),經(jīng)歷的時(shí)間和運(yùn)動(dòng)速度分別為(g取10m/s2,不計(jì)空氣的阻力,選取豎直向上為正方向)( )
A. 1 s,10 m/s B. 2 s,15 m/s
C. 3 s,-10 m/s D. 4 s,-15 m/s
5.如圖2-9,光滑斜面AE被分成四個(gè)相等的部
分,一個(gè)物體由A點(diǎn)靜止釋放,下面結(jié)論中正確的是( )
A.物體到達(dá)各點(diǎn)的速度vB: vC:vD::vE=1:21/2:31/2:2
B.物體到達(dá)各點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間tB: tC:tD::tE=1:21/2:31/2:2
C.物體從A到E的平均速度v=vB
D.經(jīng)過每一部分時(shí),其速度增量均相同
6.有一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),它在開始的兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi),通過的路程分別是24 m、64m ,每一個(gè)時(shí)間間隔為4s,則質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的初速度為 m/s, 加速度為 m/s2
7.一汽車關(guān)閉油門后,在水平路面上滑行10s后靜止,該汽車滑行時(shí)所受阻力不變,關(guān)閉油門后的第8s內(nèi)運(yùn)動(dòng)了2.5m,則汽車關(guān)閉油門時(shí)的速度為
II 能力和素質(zhì)
8.滴水法測(cè)重力加速度的過程是這樣的:讓水龍頭的水一滴一滴地滴在其正下方的盤子里,調(diào)整水龍頭,讓前一滴水滴到盤子而聽到聲音時(shí)后一滴恰離開水龍頭。測(cè)出n次聽到水擊盤聲的總時(shí)間為t,用刻度尺量出水龍頭到盤子的高度差為h,即可算出重力加速度。設(shè)人耳能區(qū)別兩個(gè)聲音的時(shí)間間隔為0.1s,聲速為340m/s,則
A. 水龍頭距人耳的距離至少為34 m B. 水龍頭距盤子的距離至少為34 m
C. 重力加速度的計(jì)算式為 D. 重力加速度的計(jì)算式為
9.A球從塔頂自由落下,當(dāng)下落高度為a時(shí),B球從距塔頂b處開始自由落下,兩球同時(shí)落地,求塔高為多少?
10.兩輛完全相同的汽車沿水平直路一前一后勻速行駛,速度均為v0,若前車突然以恒定加速度剎車。在它剛停止時(shí),后車也以相同加速度剎車。若前車剎車行駛距離為s,要使兩車不相撞,則兩車勻速行駛時(shí)的車距至少應(yīng)為多少?
專題二:1.B 2.A 3.A 4.AC 5.ABC 6.1;2.5 7.1m/s2 8.BD 9.(a+b)2/4a 10.2s
本文來自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaosan/79149.html
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