高三物理浅析.ppt

匀变速直线运动的三套方程应用 一、匀变速直线运动的一般规律 1．特点 加速度恒定的直线运动，即F合恒定． 匀变速运动可以是直线运动，也可以是曲线运动．其轨迹取决于加速度与初速度v0的方向，但无论是匀变速直线运动，还是匀变速曲线运动．其加速度的大小和方向都不变，即加速度恒定． 【名师点拨】　(1)以上四个方程含有五个物理量(x、v0、vt、a、t)如果给出其中三个物理量则可求出剩余量． (2)以上四个方程为矢量式，使用前首先选择正方向(没有特殊说明一般选择初速度v0方向为正方向)． (3)利用①②两式便可推出其他两方程． (5)②式为数学方程，对匀减速直线运动，该方程认为速度减为零后，还会反向加速，而实际的物理场景有许多减到零后便停止了，例如汽车刹车问题，也有许多能反向加速的，例如竖直上抛运动，物体沿光滑斜面向上运动．反向加速的加速度可能变化，物体沿粗糙斜面向上滑动，又返回的运动． 【考题随练1】　(2014·课标标全国Ⅱ)2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘热气球升至约39 km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录，取重力加速度的大小g＝10 m/s2，忽略空气阻力．求该运动员从静止开始下落至1.5 km高度处所需的时间及其在此处速度的大小． 【解析】　忽略空气阻力，1.5 km高以上阶段运动员的运动性质为自由落体，假设从静止开始下落至1.5 km高度处的时间为t，下落距离为x，在1.5 km高度处的速度为v，根据运动学公式，有 v＝gt① 根据题意，有 x＝39 km－1.5 km＝37.5 km＝37 500 m③ 联立①②③，解得t＝87 s，v＝870 m/s 【答案】　87 s　870 m/s 【考题随练2】　如图所示，以8 m/s的速度匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s将熄灭，此时汽车距离停车线18 m．该车加速时最大加速度大小为2 m/s2，减速时最大加速度大小为5 m/s2.此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s.下列说法中正确的有(　　) A．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 B．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 C．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线 D．如果距停车线5 m处减速，汽车能停在停车线处 【答案】　AC 【名师点拨】　对试题的直观感受：“本题给的物理量太多了，多的不知该选择谁，考查了学生有选择的应用数据的能力，及根据数据选择方程的能力”．从知识点的覆盖来讲几乎包含了所有基本的方程，是一道不可多得的好题．实际生活中的刹车和倒车是两个物理过程，它与理想的匀减速运动，减速到零后，再反向加速不同． 【考题随练3】　汽车以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶，刹车后经2 s速度变为6 m/s.求： (1)刹车后2 s内前进的距离及刹车过程中的加速度； (2)刹车后8 s内的位移． 【解析】　汽车做匀减速直线运动，以初速度方向为正方向，则v0＝10 m/s，vt＝6 m/s，t＝2 s (1)刹车过程中的加速度 a＝(vt－v0)/t＝(6－10)/2 m/s2＝－2 m/s2 刹车后2 s内前进的距离 即刹车后2 s内前进的距离为16 m，刹车过程中的加速度大小为2 m/s2，方向与初速度方向相反． (2)汽车停下来所用时间 t＝(vt－v0)/a＝(0＋10)/(－2) s＝5 s 刹车后5 s汽车已经停下来了，所以8 s时的速度为零 8 s内的位移也即是5 s内汽车的位移 即刹车后8 s内的位移大小为25 m，方向与初速度方向相同． 【答案】　(1)16 m　2 m/s2，方向与初速度方向相反 (2)25 m，方向与初速度方向相同 二、初速度为零的匀变速直线运动连比方程 2．第一个t、第二个t、第三个t……位移之比： 依据1中结果得： s1∶s2∶s3＝1∶3∶5…∶(2n－1) 3．前t、前2t、前3t……前nt秒末速度之比：依据方程：v＝at v1∶v2∶v3…＝1∶2∶3…∶n 【考题随练4】　一颗子弹以某一初速度射入三块完全相同的固定在地面上的木块，恰好未穿出．假设子弹在木块中受到的阻力不变，则子弹经过三块木块的时间比________． 【名师点拨】　逆向思维在解决问题时，常常简化运算过程，在平时的学习过程中要有意识地训练自己在这方面的灵活性． 【考题随练5】　质点由静止开始做匀加速直线运动，它通过第4 m所用时间为t(s)，则它通过第6 m所用时间为________ s，通过前5 m所用的时间为________ s. 【名师点拨】　在不少有关直线运动的题目中，特别是选择题和填空题，若能善于利用这几