内容正文:
素养培优课(一) 匀变速直线运动规律的应用
[教师用书独具]
培优目标:1.掌握匀变速直线运动的两个基本公式。2.掌握三个平均速度公式及其适用条件,会应用平均速度公式求解相关问题。3.会推导Δx=aT2,并会用它解决相关问题。
匀变速直线运动公式的比较
1.匀变速直线运动基本公式的比较:
一般形式
特殊形式(v0=0)
不涉及的物理量
速度公式
v=v0+at
v=at
x
位移公式
x=v0t+at2
x=at2
v
位移、速度
关系式
v2-v=2ax
v2=2ax
t
平均速度
求位移公式
x=t
x=t
a
2.应用匀变速直线运动规律解题的一般步骤:
(1)分析运动过程:认真审题,弄清题意和物体的运动过程,必要时要画出物体运动的过程示意图。
(2)明确题目条件:明确研究过程的已知量和待求量,搞清题目的条件,要注意各量单位的统一。
(3)规定正方向:一般取初速度v0的方向为正方向,从而确定已知量和未知量的正负。对于无法确定方向的未知量,可以先假设为正方向,待求解后,再根据正负确定所求物理量的方向。
(4)列出方程:根据物理量特点及求解需要选择适当的公式列方程。
(5)计算判断:计算结果并判断其是否符合题意和实际情况。
3.逆向思维法的应用:
匀减速直线运动逆向可看成匀加速直线运动,特别是对于末速度为零的匀减速直线运动,采用逆向思维法后,速度公式和位移公式变为v=at,x=at2,计算更为简洁。
【例1】 一滑雪运动员从85 m长的山坡上匀加速滑下,初速度是1.8 m/s,末速度是5.0 m/s,滑雪运动员通过这段斜坡需要多长时间?
[解析] 解法一:利用速度公式和位移公式求解
由v=v0+at得5 m/s=1.8 m/s+at
由x=v0t+at2
得85 m=1.8 m/s×t+×at2
联立解得a=0.128 m/s2,t=25 s
解法二:利用速度与位移的关系公式和速度公式求解
由v2-v=0.128 m/s2=2ax得a=
由v=v0+at得t==25 s
解法三:利用平均速度求位移的公式求解
由x= s=25 s=t得t=
[答案] 25 s
巧选运动学公式的基本方法
(1)如果题目中无位移x,也不需求位移,一般选用速度公式v=v0+at。
(2)如果题目中无末速度v,也不需求末速度,一般选用位移公式x