处理问题的基本方法- 2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

运动学 一　对质点和参考系的理解 1．建立质点模型的两个关键点 (1)明确题目中要研究的问题是什么．质点是对实际物体科学地抽象，是研究物体运动时对实际物体进行的近似，质点实际上并不存在． (2)物体的大小和形状对所研究的问题能忽略不计时，可将物体视为质点，并非依据物体自身大小来判断． 2．参考系的选取 (1)参考系可以是运动的物体，也可以是静止的物体，但被选为参考系的物体，我们假定它是静止的． (2)比较两物体的运动情况时，必须选同一参考系． (3)选参考系的原则是观测运动方便和描述运动尽可能简单． 二　对平均速度和瞬时速度的理解 1．平均速度与瞬时速度的区别与联系 (1)区别：平均速度与位移和时间有关，表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度；瞬时速度与位置或时刻有关，表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度． (2)联系：①瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度．②在匀速直线运动中，瞬时速度等于任意一段时间内的平均速度． 2．平均速度与平均速率的区别 平均速度的大小不能称为平均速率，因为平均速率是路程与时间的比值，它与平均速度的大小没有对应关系． 三　对速度、速度变化和加速度的理解 1．速度、速度变化量和加速度的对比 名称 项目　　 速度 速度变化量 加速度 物理意义 描述物体运动的快慢和方向，是状态量 描述物体速度的变化，是过程量 描述物体速度变化快慢，是状态量 定义式 v＝ Δv＝v－v0 a＝＝ 方向 与位移x同向，即物体运动的方向 由v与v0的矢量差或a的方向决定 与Δv的方向一致，由F的方向决定，而与v0、v方向无关 2.a＝是加速度的定义式，加速度的决定式是a＝，即加速度的大小由物体受到的合力F和物体的质量m共同决定，加速度的方向由合力的方向决定． 四　匀变速直线运动的基本规律 1．运动公式中符号的规定 一般规定初速度的方向为正方向，与初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取负值．若v0＝0，一般以a的方向为正方向． 2．多过程问题 如果一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分析，各段交接处的速度往往是连接各段的纽带，应注意分析各段的运动性质． 3．解决运动学问题的基本思路 →→→→ 五　解决匀变速直线运动的六种方法 六　自由落体运动和竖直上抛运动 1．应用自由落体运动规律解题时的两点注意 (1)可充分利用自由落体运动初速度为零的特点、比例关系及推论等规律解题． (2)物体由静止开始的自由下落过程才是自由落体运动，从中间截取的一段运动过程不是自由落体运动，而是竖直下抛运动，应该用初速度不为零的匀变速直线运动规律去解决问题． 2．竖直上抛运动的处理方法 (1)两种方法 ①“分段法”就是把竖直上抛运动分为上升阶段和下降阶段，上升阶段物体做匀减速直线运动，下降阶段物体做自由落体运动．下落过程是上升过程的逆过程． ②“全程法”就是把整个过程看成是一个匀减速直线运动过程．从全程来看，加速度方向始终与初速度v0的方向相反． (2)符号法则：应用公式时，要特别注意v0、v、h等矢量的正负号，一般选向上为正方向，v0总是正值，上升过程中v为正值，下降过程中v为负值，物体在抛出点以上时h为正值，在抛出点以下时h为负值． (3)巧用竖直上抛运动的对称性 ①速度对称：上升和下降过程经过同一位置时速度等大反向． ②时间对称：上升和下降过程经过同一段高度的上升时间和下降时间相等． 七　两类匀减速直线运动 1．刹车类问题 汽车匀减速到速度为零后即停止运动，加速度a突然消失，求解时要注意确定其实际运动时间．如果问题涉及最后阶段(到停止运动)的运动，可把该阶段看成反向的初速度为零、加速度大小不变的匀加速直线运动． 2．双向可逆类问题 如果物体先做匀减速直线运动，减速为零后又反向做匀加速直线运动，且全过程加速度大小、方向均不变，故求解时可对全过程列式，但必须注意x、v、a等矢量的正负号及物理意义． 八　两类运动图象的比较 x－t图象和v－t图象的比较 x－t图象 v－t图象 图象 物 体 的 运 动 性 质 ① 表示从位置坐标为正处开始一直做反向匀速直线运动并越过位置坐标为零处 表示先正向做匀减速直线运动，再反向做匀加速直线运动 ② 表示物体静止不动 表示物体做正向匀速直线运动 ③ 表示物体从位置坐标为零处开始做正向匀速直线运动 表示物体从静止做正向匀加速直线运动 ④ 表示物体做正向匀加速直线运动 表示物体做加速度增大的正向加速运动 图象问题的三个提醒 (1)x－t图象、v－t图象都不是物体运动的轨迹，图象中各点的坐标值x、v与t一一对应． (2)x－t图象、v－t图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定． (3)无论是x－t图象还是v－t图象