2019-2020年新教材高中物理 第3章 章末复习课教案 鲁科版必修1

章末复习课[体系构建][核心速填]1．匀变速直线运动规律(1)速度公式：vt＝v0＋at.(2)位移公式：s＝v0t＋12at2.(3)速度位移关系式：v2t－v20＝2as.2．匀变速直线运动的两个重要推论(1)平均速度公式：v－＝vt2＝v0＋vt2.(2)任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量，即Δs＝aT2.3．自由落体运动(1)运动性质：初速度v0＝0，加速度为重力加速度g的匀加速直线运动．(2)运动规律①速度公式：vt＝gt.②位移公式：h＝12gt2.③速度位移关系式：v2t＝2gh.匀变速直线运动规律的应用解决匀变速直线运动问题，常用方法总结如下：常用方法规律、特点一般公式法一般公式法指速度公式、位移公式和速度位移关系式三式．它们均是矢量式，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，与正方向相反者取负平均速度法定义式v＝st对任何性质的运动都适用，而v＝12(v0＋vt)只适用于匀变速直线运动中间时刻速度法利用“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vt2＝v，适用于任何一个匀变速直线运动，有些题目应用它可以避免常规解法中用位移公式列出的含有t2的复杂式子，从而简化解题过程，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重要特征的比例关系，用比例法求解逆向思维法(反演法)把运动过程的“末态”作为“初态”的反向来研究问题的方法，一般用于末态已知情况图象法应用v­t图象，可把较复杂的问题转变为较为简单的数学问题解决．尤其是用图象定性分析，可避开繁杂的计算，快速找出答案巧用推论Δs＝sn＋1－sn＝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sn＋1－sn＝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，应优先考虑用Δs＝aT2求解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，如图所示，已知物体运动到斜面长度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．[解析]解法一：逆向思维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＝12at2BC，xAC＝12a(t＋tBC)2又xBC＝xAC/4解得tBC＝t.解法二：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＝(xAC/4)∶(3xAC/4)＝1∶3通过xAB的时间为t，故通过xBC的时间tBC＝t.解法三：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＝(vA＋vC)/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点是时间中点的位置，因此有tBC＝t.解法四：图象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v­t图象，如图所示，S△AOC/S△BDC＝CO2/CD2且S△AOC＝4S△BDC，OD＝t，OC＝t＋tBC所以4/1＝(t＋tBC)2/t2BC解得tBC＝t.[答案]t[一语通关]匀变速直线运动公式的优选方法(1)理解各个匀变速直线运动公式的特点和应用情景．(2)认真分析已知条件(必要时以书面的形式呈现出来)，看已知条件和哪个公式的特点相符，然后选择用之．(3)对不能直接用单一公式解决的匀变速直线运动问题，要多角度考虑公式的组合，选择最佳的组合进行解题．1．一个做匀加速直线运动的物体，先后经过相距为s的A、B两点时的速度分别为v和7v，从A到B的运动时间为t，则下列说法不正确的是()A．经过AB中点的速度为4vB．经过AB中间时刻的速度为4vC．通过前s2位移所需时间是通过后s2位移所需时间的2倍D．前t2时间通过的位移比后t2时间通过的位移少1.5vtA[由匀变速直线运动的规律得，物体经过AB中点的速度为vs2＝v2＋7v22＝5v，A错误；物体经过AB中间时刻的速度为vt2＝v＋7v2＝4v，B正确；通过前s2位移所需时间t1＝vs2－va＝4va，通过后s2位移所需时间t2＝7v－vs2a＝2va，C正确；前t2时间通过的位移s1＝v＋4v2×t2＝54vt，后t2时间内通过的位移s2＝4v＋7v2×t2＝114vt，Δs＝s2－s1＝1.5vt，D正确．]2．(多选)一辆汽车沿着一条平直的公路行驶，公路旁边有与公路平行的一行电线杆，相邻电线杆间的距离均为50m．取汽车驶过某一根电线杆的时刻为零时刻，此电线杆作为第1根电线杆，此时刻汽车行驶的速度大小为v0＝5m/s，假设汽车的运动为匀加速直线运动，10s末汽车恰好经过第3根电线杆，则下列说法中正确的是()A．汽车运动的加速度大小为1m/s2B．汽车继续行驶，经过第7根电线杆时的瞬时速度大小为25m/sC．汽车在第3根至第7根电线杆间运动的时间为20sD．汽车在第3根至第7根电线杆间运动的平均速度为20m/sABD[由s＝v0t＋12at2可得汽车运动的加速度大小为1m/s2，选项A正确；由v2t－v20＝2as可得汽车经过第7根电线杆时的瞬时速度大小为25m/s，选项B正确；由vt＝v0＋at可得汽车在第1根至第7根电线杆间运动的时间为20s，所以汽车在第3根至第7根电线杆间运动的时间为10s，选项C错误；由v－＝st可得汽车在第3根至第7根电线杆间运动的平均速度为20m/s，选项D正确．]3.(多选)如图所示，将一小球从竖直砖墙的某位置由静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3…所示的小球运动过程中每次曝光时的位置．已知连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d.根据图中的信息，下列判断正确的是()A．位置1是小球释放的初始位置B．位置1不是小球释放的初始位置C．小球下落的加速度为dT2D．小球在位置3的速度为7d2TBCD[小球做自由落体运动，从静止开始运动的连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7∶…，而题图中位移之比为2∶3∶4∶5，故位置1不是小球释放的初始位置，选项A错误，B正确；由Δs＝aT2知a＝dT2，选项C正确；v3＝3d＋4d2T＝7d2T，选项D正确．]s­t图象与v­t图象的比较两种图象s­t图象v­t图象纵坐标值含义表示位置表示速度坐标点含义某时刻处在某位置某时刻物体的速度图线的意义反映位移随时间的变化规律反映速度随时间的变化规律图线斜率表示速度表示加速度纵轴截距0时刻的位置0时刻的初速度【例2】如图所示的位移(s)－时间(t)图象和速度(v)－时间(t)图象中，给出的四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是()A．图线1表示物体做曲线运动B．s­t图象中，t1时刻v1v2C．v­t图象中，0至t3时间内3和4的平均速度的大小相等D．两图象中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动B[能够用位移—时间图象和速度—时间图象表示的运动只有正、负方向之分，故均为直线运动，A项错误；在位移—时间图象中，切线的斜率表示物体速度的大小，故s­t图象中t1时刻1物体的速度大于2物体的速度，B项正确；根据平均速度的定义，在相同时间内位移较大的物体的平均速度较大，在v­t图象中，图线和坐标轴所围面积表示物体的位移，因此在0至t3时间内4物体的位移大于3物体的位移，故两物体的平均速度不相等，C项错误；在速度—时间图象中，纵坐标的正负表示速度的方向，因此在t4时刻4物体开始减速，并非改变方向，D项错误．][一语通关]运动图象的应用技巧(1)确认是哪种图象，v­t图象还是s­t图象．(2)理解并熟记五个对应关系．①斜率与加速度或速度对应；②纵截距与初速度或初始位置对应；③横截距对应速度或位移为零的时刻；④交点对应速度或位置相同；⑤拐点对应运动状态发生改变．4.(多选)如图所示是某质点做直线运动的v­t图象，由图可知该质点的运动情况是()A．0～5s内做匀速运动，速度为8m/sB．5～15s内做匀加速运动，加速度为1m/s2C．15s末离出发点最远，20s末回到出发点D．15～20s内做匀减速运动，加速度为－3.2m/s2AD[由题图知前5s内质点以8m/s的速度做匀速运动，选项A正确；5～15s内质点速度均匀增大，做匀加速运动，加速度a＝ΔvΔt＝16－815－5m/s2＝0.8m/s2，选项B错误；由题图知质点速度均为正值，即质点一直沿正方向做单向直线运动，20s末离出发点最远，不可能回到出发点，选项C错误；15～20s内质点速度均匀减小做匀减速运动，加速度a＝ΔvΔt＝0－1620－15m/s2＝－3.2m/s2，选项D正确．]5.如图所示是甲、乙两物体从同一点出发的位移—时间(s­t)图象，由图象可以看出在0～4s这段时间内()A．甲、乙两物体始终同向运动B．4s时甲、乙两物体之间的距离最大C．甲的平均速度大于乙的平均速度D．甲、乙两物体之间的最大距离为3mD[由题图可知，0～2s两物体同向运动，2～4s两物体相向运动，故A错误；4s时两物体的位置坐标相同，说明两物体相遇，故B错误；在相等的时间4s内两物体的位移相同(2m)，所以平均速度相等，故C错误；从位移—时间图象来看，两个物体在2s时纵坐标读数之差最大，即两物体相距最远，可知2s时两物体相距最远，最大距离为Δs＝4m－1m＝3m，故D正确．]6.一物体做匀变速直线运动的v­t图象如图所示．(1)分析物体的运动情况，求出加速度；(2)求从计时开始，速度大小变为10m/s所需时间t；(3)求物体运动9s时的位移大小．[解析](1)由题图知，0～9s内，速度由v0＝18m/s变为v＝0，故加速度a＝ΔvΔt＝－2m/s2(负号表示加速度方向与初速度方向相反)；v­t图线是一条倾斜的直线，表明物体在运动过程中加速度不变．故物体做初速度为18m/s、加速度为－2m/s2的匀变速直线运动．(2)末速度大小为10m/s，其方向可能与v0方向相同，也可能相反．当v＝10m/s时，由vt＝v0＋at得t＝vt－v0a＝10－18－2s＝4s当v＝－10m/s时，t＝vt－v0a＝－10－18－2s＝14s.(3)由题图知，v0＝18m/s，vt＝0，t＝9s则s＝vt＝v0＋vt2t＝18＋02×9m＝81m.[答案](1)见解析(2)4s或14s(3)81m追及与相遇问题两物体在同一直线上运动，往往涉及追及、相遇或避免碰撞问题，解答此类问题的关键条件是：两物体能否同时到达空间某位置．1．追及、相遇问题的解题方法．(1)物理分析法：通过对物理情景和物理过程的分析，找到临界状态和临界条件，然后列方程求解．尤其注意“一个条件两个关系”．“一个条件”是速度相等时满足的临界条件，“两个关系”是指时间关系和位移关系．(2)数学解析法：匀变速直线运动的位移关系式是关于时间的二次方程，可利用二次函数求极值的方法进行临界状态的判定．(3)图象法：借助v­t图象分析求解．2．基本思路是：(1)分别对两物体研究．(2)画出运动过程示意图．(3)列出位移方程．(4)找出时间关系、速度关系、位移关系．(5)解出结果，必要时进行讨论．【例3】A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶．当B车在A车前84m处时，B车速度为4m/s，且正以2m/s2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，B车加速度突然变为零．A车一直以20m/s的速度做匀速运动．经过12s后两车相遇，问B车加速行驶的时间是多少？[解析]设A车的速度为vA，B车加速行驶的时间为t，两车在t0时相遇．则有sA＝vAt0①sB＝vBt＋12at2＋