教科版高中物理必修一《运动的描述》复习课件1-新版

第一章章末小结专题归纳例析阶段质量检测专题一匀变速直线运动的常用解题方法匀变速直线运动是在高中阶段遇到的一种比较多的运动形式，在历年的高考题中经常出现，掌握此类问题的分析方法和技巧，会起到事半功倍之效。常用方法总结如下：常用方法规律、特点一般公式法速度公式、位移公式和速度－位移关系式，均是矢量式，使用时注意方向性，一般以v0的方向为正方向，其余与正方向相同者为正、与正方向相反者为负平均速度法v＝xt对任何性质的运动都适用v＝12(v0＋vt)只适用于匀变速直线运动常用方法规律、特点中间时刻速度法“任一段时间t中间时刻的瞬时速度等于这段时间t内的平均速度”即v＝，适用于任何一个匀变速直线运动，有些题目应用它可以简化解题过程，提高解题速度比例法对于初速度为零的匀加速直线运动与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几个重要推论的比例关系，用比例法求解v2t＝v常用方法规律、特点逆向思维法(反演法)把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法。一般用于末态已知的情况图像法应用v－t图像，可把较复杂的物理问题转变为较为简单的数学问题解决。用图像定性分析问题，可避开繁杂的计算，快速求解常用方法规律、特点巧用推论Δx＝xn＋1－xn＝aT2解题匀变速直线运动中，在连续相等的时间T内的位移之差为一恒量，即xn＋1－xn＝aT2，对一般的匀变速直线运动问题，若出现相等的时间间隔问题，应优先考虑Δx＝aT2求解常用方法规律、特点巧选参考系解题物体的运动是相对一定的参考系而言的。研究地面上物体的运动常以地面为参考系，有时为了研究问题方便，也可巧妙地选用其他物体作为参考系，甚至在分析某些较为复杂的问题时，为了求解简捷，还需灵活地转换参考系[例证1]物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面，到达斜面最高点C时速度恰好为零，如图1－1所示，已知物体运动到距斜面最低点A为斜面长度3/4处的B点时，所用时间为t，求物体从B滑到C所用的时间。图1－1[解析]法一：逆向思维法(反演法)物体向上匀减速冲上斜面，相当于向下匀加速滑下斜面，故xBC＝at2BC2，xAC＝at＋tBC22，又xBC＝xAC4，解得tBC＝t。法二：比例法对于初速度为零的匀变速直线运动，在连续相等的时间里通过的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)现有xBC∶xBA＝xAC4∶3xAC4＝1∶3通过xAB的时间为t，故通过xBC的时间tBC＝t。法三：中间时刻速度法利用教材中的推论：中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度vAC＝(v0＋vt)/2＝(v0＋0)/2＝v0/2，又v20＝2axAC，v2B＝2axBC，xBC＝xAC/4，由以上各式解得vB＝v0/2。可以看出vB正好等于AC段的平均速度，因此B点是中间时刻的位置。因此有tBC＝t。法四：图像法利用相似三角形面积之比等于对应边平方比的方法，作出v－t图像，如图1－2所示，S△AOCS△BDC＝CO2CD2图1－2且S△AOC＝4S△BDC，OD＝t，OC＝t＋tBC，所以4/1＝(t＋tBC)2/t2BC，得tBC＝t。[答案]t专题二追及、相遇问题1．追及问题的两类情况(1)若后者能追上前者，追上时，两者处于同一位置，且后者速度一定不小于前者速度。(2)若后者追不上前者，则当后者速度与前者速度相等时，两者相距最近。2．相遇问题的两类情况(1)同向运动的两物体追及并相遇。(2)相向运动的物体，当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇。3．求解追及、相遇问题的思路(1)根据对两物体运动过程的分析，画出物体的运动示意图。分析追及、相遇问题时，一定要抓住“一个条件，两个关系”：“一个条件”是两物体的速度相等满足的临界条件，如两物体距离最大、最小，恰好追上或恰好追不上等。“两个关系”是时间关系和位移关系。其中通过画草图找到两物体位移之间的数量关系，是解题的突破口。因此，在学习中一定要养成画草图分析问题的良好习惯，因为正确的草图对帮助我们理解题意、启迪思维大有裨益。(2)根据两物体的运动性质，分别列出两物体的位移方程。注意要将两物体运动时间的关系反映在方程中。(3)由运动示意图找出两物体位移间的关联方程。(4)联立方程求解。[例证2]甲、乙两车在同一条平直公路上运动，甲车以10m/s的速度匀速行驶，经过车站A时关闭油门以4m/s2的加速度匀减速前进，2s后乙车沿与甲车同方向以1m/s2的加速度从车站A出发，由静止开始做匀加速运动，问乙车出发后经多长时间追上甲车？[解析]乙车出发时甲车具有的速度为v甲t＝v甲0－a甲t＝10m/s－4×2m/s＝2m/s。此时到甲车停止运动的时间t′＝v甲ta甲＝24s＝0.5s根据题设条件，乙车在0.5s时间内追不上甲车，因此本题求解时应先求出甲车停止时离车站的距离，乙车运动这段距离所需的时间，即为题中所求的时间。x甲＝v2甲02a甲＝1002×4m＝12.5m，x乙＝12a乙t2∴t＝2x乙a乙，由于x乙＝x甲，∴t＝2×12.51s＝5s。[答案]5s1.如图1－3所示是M、N两运动物体的位移图像，下述说法正确的是()A．M、N两物体开始时相距100m，同时相向运动B．N物体做匀速直线运动，速度大小为5m/sC．M、N两物体运动8s时，在距M的出发点60m处相遇D．M物体在运动中停止了6s图1－3解析：M、N两物体相距100m，同时开始相向运动。两图线交点表明两物体在8s时在距M的出发点60m处相遇。N物体向原点方向运动速度大小v＝ΔxΔt＝100－608m/s＝5m/s。M物体先做匀速直线运动，从2s末到6s末中间停了4s，然后又做匀速直线运动。答案：ABC图1－42.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标，在描述两车运动的v－t图像中(如图1－4所示)，直线a、b分别描述了甲、乙两车在0～20s的运动情况，关于两辆车之间的位置关系，下列说法正确的是()A．在0～10s内两车逐渐靠近B．在10～20s内两车逐渐远离C．在5～15s内两车的位移相等D．在t＝10s时两车在公路上相遇解析：由v－t图像知，0～10s内，v乙＞v甲，两车逐渐远离，10～20s内，v乙＜v甲，两车逐渐靠近，故A、B均错。v－t图线与时间轴所围的面积表示位移，5～15s内，两图线与t轴包围的面积相等，故两车的位移相等，故C对。在t＝20s时，两车的位移相等，说明两车相遇，故D错。答案：C图1－53.从斜面上某一位置每隔0.1s释放一个小球，在连续释放几个后，拍下在斜面上滑动的小球照片，如图1－5所示，并测得xAB＝15cm，xBC＝20cm，求：(1)小球的加速度。(2)拍摄时B球的速度vB。(3)拍摄时C、D之间的距离xCD。(4)A球上面滚动的小球的个数。解析：(1)由Δx＝aT2得小球的加速度a＝ΔxT2＝xBC－xABT2＝20－15×10－20.12m/s2＝5m/s2。(2)B点的速度等于AC段上的平均速度，即vB＝xAC2T＝15＋20×10－22×0.1m/s＝1.75m/s。(3)由于相邻相等时间内的位移差恒定，即xCD－xBC＝xBC－xAB，xCD＝2xBC－xAB＝40cm－15cm＝25cm＝0.25m。(4)设在位置A时小球的速度为vA，由vB＝vA＋aT，可得vA＝vB－aT＝(1.75－5×0.1)m/s＝1.25m/s，A球的运动时间tA＝vAa＝1.255s＝0.25s，因每隔0.1s释放一小球，故A球上方正在滚动的小球还有2个。答案：(1)5m/s2(2)1.75m/s(3)0.25m(4)2个4．某一长直的赛道上，有一辆赛车前方200m处有一安全车正以10m/s的速度匀速前进，这时赛车从静止出发以2m/s2的加速度追赶。试求：(1)赛车出发3s末的瞬时速度大小。(2)赛车何时追上安全车？(3)赛车追上安全车之前何时与安全车距离最远？(4)当赛车刚追上安全车时，赛车手立即刹车，使赛车以4m/s2的加速度做匀减速直线运动，问两车再经过多长时间第二次相遇？(设赛车可以从安全车旁经过而不发生相撞)解析：(1)v1＝a1t1＝6m/s。(2)设经t2时间追上安全车v0t2＋200＝12a1t22得t2＝20s(3)当两车速度相等时，两车相距最远v0＝a1t3得t3＝5s(4)设再经t4时间两车第二次相遇v＝a1t2vt4－12a2t24＝v0t4t4＝15s，赛车停下的时间为10s，t4＝15s不合实际，所以两车第二次相遇再经时间为t5v22a2＝v0t5t5＝20s。答案：(1)6m/s(2)20s(3)5s(4)20s