内容正文:
第二章 匀变速直线运动的研究单元复习与检测【讲】
一.单元知识体系构建
二.核心主干知识总结
【主题一】匀变速直线运动的解题方法
1.匀变速直线运动的解题方法
(1)基本公式法。
(2)逆向思维法。
(3)图像法。
(4)比例法。
(5)中间时刻速度法。
2.匀变速直线运动问题的解题模型
3.匀变速直线运动的关键词转化
【例题】.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C时速度恰好为零,如图所示,已知物体运动到斜面长度处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间。
【素养提升】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.
【变式训练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。
【变式训练】(2022·江苏扬州期中)如图所示,遥控赛车静止在A点,现通过遥控使其做加速度为2 m/s2的匀加速直线运动,遥控赛车通过BC段的时间为0.2 s,已知BC段长0.44 m,整个过程遥控赛车可看成质点,则AB段长( )
A.0.6 m B.1.0 m
C.1.2 m D.2.0 m
【主题二】匀变速直线运动的图像
1.xt图像和vt图像的比较
xt图像
vt图像
典型图像
其中④为抛物线
其中④为抛物线
物理意义
反映的是位移随时间的变化规律
反映的是速度随时间的变化规律
点
对应某一时刻物体所处的位置
对应某一时刻物体的速度
斜率
斜率的大小表示速度的大小
斜率的正负表示速度的方向
斜率的大小表示加速度的大小
斜率的正负表示加速度的方向
截距
直线与纵轴截距表示物体在t=0时刻距离原点的位移,即物体的出发点;在t轴上的截距表示物体回到原点的时间
直线与纵轴的截距表示物体在t=0时刻的初速度;在t轴上的截距表示物体速度为0的时刻
两图线的交点
同一时刻各物体处于同一位置
同一时刻各物体运动的速度相同
2.应用xt、vt图像的“六看”
(1)看“轴”:纵、横轴所表示的物理量,特别要注意纵轴是x还是v。
(2)看“线”:线反映运动性质,如xt图像为倾斜直线表示匀速运动,vt图像为倾斜直线表示匀变速运动。
(3)看“斜率”:xt图像斜率表示速度;vt图像斜率表示加速度。
(4)看“面”,即“面积”:主要看纵、横轴物理量的乘积有无意义。
(5)看“截距”:初始条件、初始位置x0或初速度v0。
(6)看“特殊值”:如交点,xt图像交点表示相遇,vt图像交点表示速度相等(往往是距离变化的临界点)。
3.xt、vt图像的关键词转化
【例题】(2023·武侯校级模拟)有四个物体A、B、C、D,物体A、B运动的x-t图像如图甲所示;物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v-t图像如图乙所示。根据图像做出的以下判断中正确的是( )
A.物体A和B均做匀变速直线运动
B.在0~3 s的时间内,物体A、B的间距逐渐减小
C.t=3 s时,物体C、D的位移相同
D.在0~3 s的时间内,物体C与D的间距逐渐增大
【技巧总结】运用运动图象解题的技巧
【变式训练1】.一个做直线运动的物体的v-t图像如图所示,由图像可知( )
A.0~1.5 s内物体的加速度为-4 m/s2
B.0~4 s内物体的位移为12 m
C.3 s末物体的运动方向发生变化
D.3 s末物体回到出发点
【变式训练2】.甲、乙两车同时、同地、向同一个方向做直线运动,它们在0~4 s内运动的v-t图像如图所示,由图像可知( )
A.在第2 s末,两车处于同一位置
B.在第2 s末,两车的速度相同
C.在0~4 s内,甲的加速度和乙的加速度的大小相等
D.在0~4 s内,甲、乙两车相遇两次
【主题三】 追及和相遇问题
1.追及和相遇问题的概述
当两个物体在同一直线上运动时,由于两物体的运动情况不同,所以两物体之间的距离会不断发生变化,这时就会涉及追及、相遇或避免相碰等问题。
2.追及和相遇问题中的一个条件和两个关系
(1)一个条件:两者速度相等,它往往是物体间能否追上或(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断的切入点。
(2)两个关系:时间关系和位移关系,这两个关系可通过画草图得到。
3.追及、相遇问