人教版高中物理必修第1册 第二章 匀变速直线运动的研究 本章整合.pptVIP

本章整合第二章

内容索引0102知识网络体系构建重点题型归纳整合

知识网络体系构建

本章知识可分为四个组成部分。第一部分,匀变速直线运动的规律;第二部分,自由落体运动;第三部分,实验;第四部分,运动学图像。一、匀变速直线运动的规律规律

二、自由落体运动

三、实验

四、运动学图像

重点题型归纳整合

一、匀变速直线运动规律和常用解题方法1.匀变速直线运动公式间的关系

2.分析匀变速直线运动的技巧——“一画、二选、三注意”一画:根据题意画出物体的运动示意图,使运动过程直观清晰。二选:从以下常用方法中选取合适的方法。

三注意:注意列运动学方程时,方程式中每一个物理量均对应同一运动过程。例1物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,到达斜面最高点时速度恰为零,如图所示。已知物体运动到斜面长度的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间。

方法二比例法。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1∶3∶5∶……∶(2n-1)通过xAB的时间为t,故通过xBC的时间tBC=t。

方法三中间时刻速度法。中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度。

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。答案t

二、匀变速直线运动两种图像的意义及应用1.直线运动的规律可用代数式进行描述,也可以用图像的形式来描述。研究运动图像要从以下几点来认识它的物理意义:(1)从图像识别物体运动的性质。(2)图像的截距(即图像与纵轴或横轴的交点坐标)的意义。(3)图像的斜率(即图像与横轴夹角的正切值)的意义。(4)图像与坐标轴所围面积的物理意义。(5)图像上任一点的物理意义。

2.解决图像问题的思路和步骤(1)解决常规运动的图像问题时要根据物理情境中遵循的规律,由图像提取信息和有关数据,根据对应的规律公式对问题做出正确的解答。以速度图像为例,具体分析过程如下:

(2)解答非常规运动图像问题的“三个”步骤:一审、二列、三判。

例2(2021四川乐山高一期末)甲、乙从同一位置同时出发的速度—时间图像如图所示,由图像可知()A.3s时甲在乙的前方B.4.5s时甲乙第一次相遇C.0~17s内甲的平均速度大小为0.75m/sD.甲加速运动的距离等于减速运动的距离

答案B

三、追及和相遇问题1.追及和相遇的特点:两物体在同一时刻到达同一位置。2.追及和相遇问题满足的两个关系。(1)时间关系:根据题意弄清两物体运动时间的关系;若被追赶的物体做匀减速直线运动,一定要明确追上前该物体是否已经停止运动。(2)位移关系:①同向运动的物体追上即相遇,满足x2=x0+x1,其中x0为开始追赶时两物体之间的距离,x1、x2分别表示被追赶、追赶物体的位移。②相向运动的物体相遇时,满足各自发生的位移的大小之和等于开始时物体之间的距离。(3)临界条件:①当两物体速度相等时,可能出现恰好追上、相距最远、相距最近、恰好避免相撞等。②避免相撞的临界状态是两物体处于相同位置时,两者的速度相同。

3.追及和相遇问题的求解方法。(1)临界条件法:根据临界条件,构建时间、速度、位移关系方程。(2)判别式法:由于匀变速运动的位移表达式是时间t的一元二次方程,我们可利用判别式进行讨论。在追及问题的位移关系式中,若Δ0,即有两个解并且两个解都符合题意,说明相遇两次;Δ=0有一个解,说明刚好追上或相遇;Δ0无解,说明不能够追上或相遇。(3)图像法:当两物体速度相等时,比较图像的面积差(即两物体的位移差)与两物体初始距离的关系,可以快速求解问题。

例3火车以速度v1匀速行驶,司机发现前方同轨道上相距s处有另一列火车沿同方向以速度v2(两速度都是对地速度,且v1v2)做匀速运动,司机立即以加速度a紧急刹车。要使两车不相撞,a应满足什么条件?

解析方法一:临界条件法。两车运动情况如图所示,当两车速度相等时,两车距离最近,此时不相撞,以后就不会相撞。设火车的加速度至少是a0,则

方法三:图像法。作出两车的v-t图像(如图)当两车速度相等时,图像的阴影面积小于s,

四、纸带问题的分析与处理方法1.由纸带判断物体的运动性质:在纸带上测出各个连续相等的时间T内的位移分别是x1,x2,…,xn,①如果x1=x2=…=xn,则物体做匀速直线运动;②如果x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1≠0,即在连续相等时间内的位移差相等,据此可判断物体做匀变速直线运动;如果不相等,则物体做变加速直线运动。2.由纸带求物体运动的速度:如果物体做匀变速直线运动,x1,x2,…,xn为其在连续相等时间内的位移,T为相等时间间隔值,则纸带上某点对应的瞬时速度等于以这个点为中间时刻的位移内的平均速度,即