内容正文:
[体系构建]
[核心速填]
1.匀变速直线运动的规律
(1)基本公式
(2)推论
2.两类匀变速直线运动
(1)匀加速直线运动:初速度与加速度方向相同.
(2)匀减速直线运动:初速度与加速度方向相反.
3.自由落体运动
(1)特点:v0=0,a=g(只在重力作用下运动).
(2)规律
4.两类图象
(1)xt图象:直线的斜率表示速度.
(2)vt图象:直线的斜率表示加速度,图线与时间轴包围的面积表示位移.
匀变速直线运动规律的理解及应用
1.分析思路
(1)要养成画物体运动示意图或vt图象的习惯,特别是较复杂的运动,画出示意图或vt图象可使运动过程直观,物理过程清晰,便于分析研究.
(2)要注意分析研究对象的运动过程,搞清楚整个运动过程按运动性质的转换可以分为哪几个阶段,各个阶段遵循什么规律,各个阶段又存在什么联系.
2.常用方法
常用方法
规律特点
解析法
匀变速直线运动的常用公式有:
速度公式:v=v0+at;位移公式:x=v0t+.以上四式均是矢量式,使用时一般取v0方向为正方向,与v0同向取正,反向取负;同时注意速度和位移公式是基本公式,可以求解所有问题,而使用推论可简化解题步骤==v=2ax;平均速度公式at2;速度和位移关系式:v2-v
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推论,用比例法解题
极值法
临界、极值问题的考查往往伴随着“恰好、刚刚、最大、最小”等字眼,极值法在追及等问题中有着广泛的应用
逆向思维
法(反演
法)
把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法,一般用于末态已知的情况
图象法
应用vt图象,可把较复杂的问题转变为较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
Δx=xn+1
-xn=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xn+1-xn=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Δx=aT2求解
巧选参考
系法
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作为参考系,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】 如图所示,一个滑块从斜面顶端A由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动到达底端C,已知AB=BC,则下列说法正确的是( )
A.滑块到达B、C两点的速度之比为1∶2
B.滑块到达B、C两点的速度之比为1∶
C.滑块通过AB、BC两段的时间之比为1∶
D.滑块通过AB、BC两段的时间之比为(+1)∶1
BD [方法一 根据匀变速直线运动的速度—位移公式:v2=2as,解得:v=,故D正确,C错误.=a(t1+t2)2,联立可得:和2L=at,故B正确,A错误;设AB段、BC段的长度为L,所经历的时间分别为t1、t2,根据匀变速直线运动的位移—时间公式:L=,因为经过B、C两点的位移比为1∶2,则通过B、C两点的速度之比为1∶
方法二 比例关系
初速度为零的匀变速直线运动通过连续相等的位移所用时间之比为1∶(,A错误,B正确.]∶…∶∶+1)∶1,D正确,C错误;前1 s末、前2 s末、前3 s末、…、前n s末的瞬时速度之比为1∶-1)=(),所以滑块通过AB、BC两段的时间之比为1∶(-)∶…∶(--1)∶(
[跟进训练]
1.甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变,在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半.求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比.
[解析] 解法一:基本公式法
设汽车甲在第一段时间间隔末(时刻t0)的速度为v,第一段时间间隔内行驶的路程为s1,加速度为a;在第二段时间间隔内行驶的路程为s2.由运动学公式得v=at0,s1=(2a)t,s2=vt0+at
设汽车乙在时刻t0的速度为v′,在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为s1′、s2′.同样有v′=(2a)t0,s2′=,设甲、乙两车行驶的总路程分别为s、s′,则有at,s1′=v′t0+(2a)t
s=s1+s2,s′=s1′+s2′
联立以上各式解得,甲、乙两车各自行驶的总路程之比为
s∶s′=5∶7.
解法二:图象法
由题意知,甲在t0时刻的速度v甲1=at0,2t0时刻的速度v甲2=v甲1+2at0=3at0;同理,乙车在t0时刻的速度v乙1=2at0,2t0时刻的速度v乙2=v乙1+at0=3at0.
作出甲、乙两