第二章匀变速直线运动的研究精品教育.ppt
自我检测区自我检测区网络构建区网络构建区专题整合区专题整合区自我检测区自我检测区高中物理高中物理必修必修1第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究章末总结章末总结 网络构建区网络构建区网络构建区网络构建区专题整合区专题整合区自我检测区自我检测区加速度加速度 0atv2012tatv222axvv02tv02vv2aT网络构建区网络构建区网络构建区网络构建区专题整合区专题整合区自我检测区自我检测区重力重力9.8 m/s2 10 m/s2 gt 212gt2gh 12nnxxT斜率斜率 专题整合区专题整合区网络构建区网络构建区专题整合区专题整合区自我检测区自我检测区一、匀变速直线运动的常用解题方法一、匀变速直线运动的常用解题方法1常用公式法常用公式法 匀变速直线运动的常用公式有：匀变速直线运动的常用公式有： vv0at xv0tat2/2 v2v022ax使用时应注意它们都是使用时应注意它们都是矢量矢量， 一般以一般以v0方向为正方向方向为正方向，其余物理量其余物理量与正方向相同的为正，与正方向相反的为负与正方向相同的为正，与正方向相反的为负2平均速度法平均速度法(1) ，此式为平均速度的定义式，此式为平均速度的定义式，适用于一切适用于一切运动运动(2) , 只适用于匀变速直线运动只适用于匀变速直线运动txv20vvvv2t专题整合区专题整合区网络构建区网络构建区专题整合区专题整合区自我检测区自我检测区3 . 比例法比例法 对于初速度为零的匀加速直线运动或末速度为零的匀减速直线对于初速度为零的匀加速直线运动或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推论，用比例法运动，可利用初速度为零的匀加速直线运动的推论，用比例法解题解题4 . 逆向思维法逆向思维法 把运动过程的把运动过程的“末态末态”作为作为“初态初态”的反向研究问题的方法的反向研究问题的方法 例如，末速度为零的匀减速直线运动可以看做反向的初速度为零例如，末速度为零的匀减速直线运动可以看做反向的初速度为零的匀加速直线运动，典例：汽车刹车的匀加速直线运动，典例：汽车刹车5 . 图象法图象法 应用应用v-t 图象，可把复杂的物理问题转化为较为简单的数学问题图象，可把复杂的物理问题转化为较为简单的数学问题解决，尤其是用图象定性分析，可避免繁杂的计算，快速求解解决，尤其是用图象定性分析，可避免繁杂的计算，快速求解专题整合区专题整合区网络构建区网络构建区专题整合区专题整合区自我检测区自我检测区解析解析例例1：一物体以某一速度冲上一光滑斜面，前：一物体以某一速度冲上一光滑斜面，前4 s 的位移为的位移为1.6 m，随后随后4 s 的位移为零，那么物体的加速度多大？的位移为零，那么物体的加速度多大？(设物体做匀变速直线运动且返回时加速度不变设物体做匀变速直线运动且返回时加速度不变)你能想到几种方法你能想到几种方法？解法一：基本公式法解法一：基本公式法物体前物体前4 s位移为位移为1.6 m，是减速运动：，是减速运动：x = v0t - at2/2，代入数据，代入数据 1.6 = v04 - a42/2v01.6mt =4st =4sv0说明：又回到该位置说明：又回到该位置v随后随后4 s 位移为零，则物体滑到最高位移为零，则物体滑到最高点所用时间为：点所用时间为：t = 4 s 2s6 s初速度为：初速度为：v0ata6由以上两式得物体的加速度为：由以上两式得物体的加速度为：a = 0.1 m/s2专题整合区专题整合区网络构建区网络构建区专题整合区专题整合区自我检测区自我检测区解析解析例例1：一物体以某一速度冲上一光滑斜面，前：一物体以某一速度冲上一光滑斜面，前4 s 的位移为的位移为1.6 m，随后随后4 s 的位移为零，那么物体的加速度多大？的位移为零，那么物体的加速度多大？(设物体做匀变速直线运动且返回时加速度不变设物体做匀变速直线运动且返回时加速度不变)你能想到几种方法你能想到几种方法？解法二：推论解法二：推论 法法2tvv 物体物体2 s 末时的速度即前末时的速度即前4 s内的平均速度为内的平均速度为0.4m/sm/s46 . 12 vv22620.1m/sm/s404 . 0tavv物体物体6 s末的速度为末的速度为v60物体的加速度大小为物体的加速度大小为v01.6mt =4st =4svv2v6专题整合区专题整合区网络构建区网络构建区专题整合区专题整合区自我检测区自我检测区解析解析例例1：一物体以某一速度冲上一光滑斜面，前：一物体以某一速度冲上一光滑斜面，前4 s 的位移为的位移为1.6 m，随后随后4 s 的位移为零，那么物体的加速度多大？的位移为零，那么物体的加速度多大？(设物体做匀变速直线运动且返回时加速度不变设物体做匀变速直线运动且返回时加速度不变)你能想到几种方法你能想到几种方法？解法三：推论解法三：推论 法法2aTx 22221.60m/s0.1m/s4xat整个过程整个过程 a 保持不变，是匀变速直线运动，保持不变，是匀变速直线运动，由于前由于前4s和后和后4s是相邻相等的两段时间是相邻相等的两段时间由由xat2 得物体加速度大小为得物体加速度大小为v01.6mt =4st =4sv专题整合区专题整合区网络构建区网络构建区专题整合区专题整合区自我检测区自我检测区解析解析例例1：一物体以某一速度冲上一光滑斜面，前：一物体以某一速度冲上一光滑斜面，前4 s 的位移为的位移为1.6 m，随后随后4 s 的位移为零，那么物体的加速度多大？的位移为零，那么物体的加速度多大？(设物体做匀变速直线运动且返回时加速度不变设物体做匀变速直线运动且返回时加速度不变)你能想到几种方法你能想到几种方法？解法四：全过程用位移公式解法四：全过程用位移公式2021attx v全过程应用全过程应用 2042146 . 1av2082186 . 1av2m/s1 . 0am/s6 . 00vv01.6mt =4st =4sv4s内和内和8s内的位移均为内的位移均为1.6m专题整合区专题整合区网络构建区网络构建区专题整合区专题整合区自我检测区自我检测区二、运动图象的意义及应用二、运动图象的意义及应用首先要学会识图识图就是通过首先要学会识图识图就是通过“看看”寻找规律及解题的突破口寻找规律及解题的突破口为方便记忆，这里总结为六看：为方便记忆，这里总结为六看：一看一看“轴轴”，二看，二看“线线”，三看，三看“斜率斜率”，四看，四看“面面”，五看，五看“截距截距”，六看，六看“特殊值特殊值”(1)“轴轴”：纵、横轴所表示的物理量，特别要注意纵轴是位移：纵、横轴所表示的物理量，特别要注意纵轴是位移x, 还是速度还是速度v(2)“线线”：从线反映运动性质，如：从线反映运动性质，如 x-t 图象为倾斜直线表示匀速图象为倾斜直线表示匀速 运动，运动，v-t 图象为倾斜直线表示匀变速运动图象为倾斜直线表示匀变速运动专题整合区专题整合区网络构建区网络构建区专题整合区专题整合区自我检测区自我检测区(3)“斜率斜率”：“斜率斜率”往往代表一个物理量往往代表一个物理量x-t 图象斜率表示速度；图象斜率表示速度； v-t 图象斜率表示加速度图象斜率表示加速度(4)“面面”即即“面积面积 ”：主要看纵、横轴物理量的乘积有无意义：主要看纵、横轴物理量的乘积有无意义 如如x-t 图象面积无意义，图象面积无意义，v-t 图象与图象与 t 轴所围面积表示位移轴所围面积表示位移(5)“截距截距”：初始条件、初始位置：初始条件、初始位置x0或初速度或初速度v0.(6)“特殊值特殊值”：如交点，：如交点，x-t 图象交点表示相遇图象交点表示相遇 v-t 图象交点表示速度相等图象交点表示速度相等 (不表示相遇不表示相遇)专题整合区专题整合区网络构建区网络构建区专题整合区专题整合区自我检测区自我检测区解析解析例例2：如图所示是在同一直线上：如图所示是在同一直线上 运动的甲、乙两物体的运动的甲、乙两物体的x-t 图象，图象，下列说法中正确的是下列说法中正确的是( )A甲启动的时刻比乙早甲启动的时刻比乙早t1B两车都运动起来后甲的速度大两车都运动起来后甲的速度大C当当 tt2 时，两物体相距最远时，两物体相距最远 D当当 tt3 时，两物体相距时，两物体相距x1AD甲从计时起运动，而乙从甲从计时起运动，而乙从t1 时刻时刻开始运动开始运动 甲的图象的斜率小，甲的图象的斜率小，所以甲的速度小所以甲的速度小 t2时刻，甲和乙到了时刻，甲和乙到了同一直线上的同一直线上的同一位置同一位置，说明两物体，说明两物体相遇相遇 t3时刻，甲在原点处，乙在时刻，甲在原点处，乙在x1处，处，两物体相距两物体相距x1 专题整合区专题整合区网络构建区网络构建区专题整合区专题整合区自我检测区自我检测区三、追及相遇问题三、追及相遇问题1追及相遇问题是一类常见的运动学问题追及相遇问题是一类常见的运动学问题,分析时分析时,一定要抓住：一定要抓住：(1)位移关系：位移关系：x2x0 x1 其中其中x0 为开始追赶时两物体之间的距离，为开始追赶时两物体之间的距离， x1 表示前面被追赶物体的位移，表示前面被追赶物体的位移， x2 表示后面物体的位移表示后面物体的位移(2)临界状态：临界状态：v1v2当两个物体的速度相等时，可能出现恰好追上、恰好避免相撞、当两个物体的速度相等时，可能出现恰好追上、恰好避免相撞、 相距最远、相距最近等临界、最值问题相距最远、相距最近等临界、最值问题专题整合区专题整合区网络构建区网络构建区专题整合区专题整合区自我检测区自我检测区2处理追及相遇问题的三种方法处理追及相遇问题的三种方法(1)物理方法：物理方法：通过对物理情景和物理过程的分析通过对物理情景和物理过程的分析,找到临界状态和找到临界状态和 临界条件，然后列出方程求解临界条件，然后列出方程求解(2)数学方法：数学方法：由于匀变速直线运动的位移表达式是时间由于匀变速直线运动的位移表达式是时间t 的一元二次方程，我们可利用根的判别式进行讨论：的一元二次方程，我们可利用根的判别式进行讨论： 在追及问题的位移关系式中，在追及问题的位移关系式中， 0，即有两个解，并且两个解都符合题意，说明相遇两次；，即有两个解，并且两个解都符合题意，说明相遇两次； = 0，有一个解，说明刚好追上或相遇；，有一个解，说明刚好追上或相遇； 0，无解，说明不能够追上或相遇，无解，说明不能够追上或相遇(3)图象法：图象法：对于定性分析的问题，可利用图象法分析，对于定性分析的问题，可利用图象法分析， 避开繁杂的计算，快速求解避开繁杂的计算，快速求解专题整合区专题整合区网络构建区网络构建区专题整合区专题整合区自我检测区自我检测区解析解析例例3：甲车以：甲车以3 m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动的加速度由静止开始做匀加速直线运动乙车落后乙车落后2 s在同一地点由静止开始，以在同一地点由静止开始，以6 m/s2的加速度做的加速度做匀加速直线运动两车的运动方向相同求：匀加速直线运动两车的运动方向相同求：(1)在乙车追上甲车之前，两车距离的最大值是多少？在乙车追上甲车之前，两车距离的最大值是多少？(2)乙车出发后经多长时间可追上甲车？此时它们离出发点多远？乙车出发后经多长时间可追上甲车？此时它们离出发点多远？两车速度相等时，距离最大两车速度相等时，距离最大 0tv甲甲乙乙2t(1)专题整合区专题整合区网络构建区网络构建区专题整合区专题整合区自我检测区自我检测区解析解析例例3：甲车以：甲车以3 m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动的加速度由静止开始做匀加速直线运动乙车落后乙车落后2 s在同一地点由静止开始，以在同一地点由静止开始，以6 m/s2的加速度做的加速度做匀加速直线运动两车的运动方向相同求：匀加速直线运动两车的运动方向相同求：(1)在乙车追上甲车之前，两车距离的最大值是多少？在乙车追上甲车之前，两车距离的最大值是多少？(2)乙车出发后经多长时间可追上甲车？此时它们离出发
