2019-2020学年高中物理 第二章 章末优化总结课件 新人教版必修1

第二章匀变速直线运动的研究章末优化总结解决匀变速直线运动问题的常用方法常用方法规律特点一般公式法v＝v0＋at，x＝v0t＋12at2，v2－v20＝2ax使用时应注意它们都是矢量，一般以v0方向为正方向，其余物理量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＋v)，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v＝v＝12(v0＋v)，适用于匀变速直线运动比例法对于初速度为0的匀加速直线运动或末速度为0的匀减速直线运动，可利用比例法求解逆向思维法把运动过程的“末态”作为“初态”的方法．例如，末速度为0的匀减速直线运动可以看做反向的初速度为0的匀加速直线运动图象法应用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解决，尤其是用图象定性分析，可避免繁杂的计算，快速求解t2物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面，斜面总长度为l，到达斜面最高点C时速度恰好为零，如图．已知物体运动到距斜面底端34l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]方法一：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＝at2BC2，xAC＝a（t＋tBC）22，又xBC＝xAC4，由以上三式解得tBC＝t.方法二：基本公式法因为物体沿斜面向上做匀减速运动，设物体从B滑到C所用的时间为tBC，由匀变速直线运动的规律可得v20＝2axAC①v2B＝v20－2axAB②xAB＝34xAC③由①②③式解得vB＝v02④又vB＝v0－at⑤vB＝atBC⑥由④⑤⑥式解得tBC＝t.方法三：比例法对于初速度为零的匀加速直线运动，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)．因为xCB∶xBA＝xAC4∶3xAC4＝1∶3，而通过xBA的时间为t，所以通过xBC的时间tBC＝t.方法四：中间时刻速度法利用推论：中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度，vAC＝v0＋v2＝v02.又v20＝2axAC，v2B＝2axBC，xBC＝xAC4.由以上三式解得vB＝v02.可以看成vB正好等于AC段的平均速度，因此B点是这段位移的中间时刻，因此有tBC＝t.方法五：图象法根据匀变速直线运动的规律，作出v－t图象，如图所示．利用相似三角形的规律，面积之比等于对应边平方比，得S△AOCS△BDC＝CO2CD2，且S△AOCS△BDC＝41，OD＝t，OC＝t＋tBC.所以41＝（t＋tBC）2t2BC，解得tBC＝t.方法六：时间比例法对于初速度为零的匀加速直线运动，通过连续相等的各段位移所用的时间之比为t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n－n－1)．现将整个斜面分成相等的四段，如图所示，设通过BC段的时间为tx，那么通过BD、DE、EA的时间分别为tBD＝(2－1)tx，tDE＝(3－2)tx，tEA＝(2－3)tx，又tBD＋tDE＋tEA＝t，解得tx＝t.[答案]t匀变速直线运动问题的解题步骤(1)分析题意，确定研究对象，判断物体的运动情况，分析加速度的方向和位移方向．(2)选取正方向，并根据题意画出运动示意图．(3)由已知条件及待求量，选定公式列出方程．(4)统一单位，解方程求未知量．(5)验证结果，并注意对结果进行必要的讨论．如图所示的A、B两个物体，距地面高度为H＝45m，A物体因在运动过程中阻力不计，其加速度为自由落体加速度g＝10m/s2，B物体由于受到阻力作用，其加速度为aB＝9m/s2，方向竖直向下，A、B两物体均可视为质点，求：(1)若A、B两物体同时由静止释放，则当物体A落地时物体B离地距离；(2)若要使两物体同时落地，在B物体由静止释放后，则需要经过多长时间将A物体由静止释放；(3)若将B物体移到距地面高度h＝36m的A的正下方C点，同时由静止释放A、B两物体，A物体能否在B落地前追上B，若能，计算其追上的位置距地面的距离；若不能，则在A释放时至少给A物体多大的竖直向下的初速度？解析：(1)由自由落体公式有H＝12gt2得A下落时间t＝2Hg＝3s则B物体下落高度hB＝12aBt2＝40.5m物体B离地距离hB′＝H－hB＝4.5m.(2)物体B下落时间tB＝2HaB＝10s则从物体B释放后到A释放间隔的时间Δt＝tB－t＝(10－3)s.(3)因为从h＝36m高度释放物体B，下落时间t′＝2haB＝22s3s故A物体不能追上B物体．设给A物体v0的初速度，A刚好能追上B，则由题意得，H＝v0t′＋12gt′2代入数据解得v0＝524m/s.答案：(1)4.5m(2)(10－3)s(3)不能524m/s对运动图象的考查1．应用运动图象的三点注意(1)无论是x－t图象还是v－t图象都只能描述直线运动．(2)x－t图象和v－t图象都不表示物体运动的轨迹．(3)x－t图象和v－t图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定．2．应用运动图象解题“六看”x－t图象v－t图象轴横轴为时间t，纵轴为位移x横轴为时间t，纵轴为速度v线倾斜直线表示匀速直线运动倾斜直线表示匀变速直线运动斜率表示速度表示加速度面积无实际意义图线和时间轴围成的面积表示位移纵截距表示初位置表示初速度特殊点拐点表示从一种运动变为另一种运动，交点表示相遇拐点表示从一种运动变为另一种运动，交点表示速度相等(2019·安徽安庆高一测试)某汽车在启用ABS刹车系统和未启用该刹车系统紧急刹车时，其车速与时间的变化关系分别如图中的①、②图线所示．由图可知，启用ABS后()A．t1时刻车速更小B．0～t1时间内加速度更大C．加速度总比未启用ABS时大D．刹车后前行的距离比未启用ABS更短[解析]由题图可知，启用ABS后的车速在t1时刻更大些，选项A错误；未启用ABS时，加速度有变化，0～t1时间内加速度a1比较大，t1～t3时间内加速度a2明显变小，而启用ABS后，加速度a3是不变的，且a1a3a2，选项B、C错误；由v－t图象的面积与位移关系知，选项D正确．[答案]D运用运动图象解题的技巧(多选)(2018·高考全国卷Ⅱ)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度－时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示．已知两车在t2时刻并排行驶．下列说法正确的是()A．两车在t1时刻也并排行驶B．在t1时刻甲车在后，乙车在前C．甲车的加速度大小先增大后减小D．乙车的加速度大小先减小后增大解析：选BD.本题可巧用逆向思维分析，两车在t2时刻并排行驶，根据题图分析可知在t1～t2时间内甲车运动的位移大于乙车运动的位移，所以在t1时刻甲车在后，乙车在前，B正确，A错误；依据v－t图象斜率表示加速度分析出C错误，D正确．