内容正文:
第二章
章末总结
内容索引
Ⅱ 重点题型探究
Ⅰ知识网络构建
知识网络构建
Ⅰ
探究匀变速直线运动规律
概念:沿着一条直线运动,且 不变的运动
自由
落体
运动
概念:物体只在 作用下从静止开始下落的运动
重力加速度:g= 或g=_______
规律
vt=___
s=______
=____
匀变速直线运动的所有推论及特殊规律都适用于自
由落体运动
gt2
加速度
重力
10 m/s2
2gs
gt
9.8 m/s2
探究匀变速直线运动规律
速度公式:vt=
位移公式:s=
规律
基本公式
速度位移公式:_____________
重要的
导出公式
平均速度公式:
=
匀变速直线运动在连续相等时间T内通过的
位移差为一常数:Δs=____
v0+at
aT2
Ⅱ
重点题型探究
一、匀变速直线运动的规律及常用思维方法
1.匀变速直线运动的常用公式
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的为正,与正方向相反的为负.
2.平均速度法
3.位移差公式
做匀变速直线运动的物体,在连续相等的时间内位移之差为一恒量,即Δs=s2-s1=aT2.
4.逆向思维法
把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法.例如,末速度为零的匀减速直线运动可以看做反向的初速度为零的匀加速直线运动.
5.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.
例1 如图1所示,A、B两物体相距s=3 m,物体A以vA=4 m/s的速度向右匀速运动,而物体B此时的速度vB=10 m/s,在摩擦力作用下向右做匀减速运动,加速度的大小为2 m/s2.那么物体A追上物体B所用的时间为
解析
答案
√
图1
5 s内A的位移sA=vAt1=20 m
设B停止运动后A再经t2追上B物体
故A追上B用时t=t1+t2=7 s,选项A正确.
由逆向思维法,在5 s内
对于水平面上在摩擦力作用下的减速运动,例如刹车问题,一定先求刹车时间.因为物体速度减为零后不会反方向运动.
技巧点拨
例2 一个物体以v0=8 m/s的初速度从斜面底端沿光滑斜面向上滑动,加速度的大小为2 m/s2,冲上最高点之后,又以相同的加速度往回运动.求:
(1)物体3 s末的速度; (2)物体5 s末的速度;
解析
答案
答案 见解析
又根据vt=v0+at,3 s末的速度为v3=(8-2×3) m/s=2 m/s,方向沿斜面向上,5 s末的速度v5=(8-2×5) m/s=-2 m/s,即5 s末速度大小为2 m/s,方向沿斜面向下.
(3)物体在斜面上的位移大小为15 m时所用的时间.
解析
答案
答案 见解析
解得:t1=3 s,t2=5 s
即经过位移大小为15 m处所用的时间分别为3 s(上升过程中)和5 s(下降过程中).
这类匀减速直线运动,当物体速度为零时,加速度不为零,所以物体还要反向运动.求解这类问题一是注意矢量的正负;二是要注意到像速度、时间等物理量可能有两解.
技巧点拨
图象的特点在于直观性,可以通过“看”寻找规律及解题的突破口.为方便记忆,这里总结为六看:一看“轴”,二看“线”,三看“斜率”,四看“面”,五看“截距”,六看“特殊值”.
(1)“轴”:纵、横轴所表示的物理量,特别要注意纵轴是位移s,还是速度v.
(2)“线”:从线反映运动性质,如s-t图象为倾斜直线表示匀速运动,
v-t图象为倾斜直线表示匀变速运动.
(3)“斜率”:“斜率”往往代表一个物理量.s-t图象斜率表示速度;v-t图象斜率表示加速度.
二、运动图象的理解及应用
(4)“面”即“面积 ”:主要看纵、横轴物理量的乘积有无意义.如s-t图象面积无意义,v-t 图象与t轴所围面积表示位移.
(5)“截距”:初始条件、初始位置s0或初速度v0.
(6)“特殊值”:主要看图线交点.如s-t图象交点表示相遇,v-t图象交点表示速度相等.
例3 (多选)在如图2所示的位移—时间(s-t)图象和速度-时间(v-t)图象中,给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是
解析
答案
图2
A.t1时刻,乙车追上甲车
B.0~t1时间内,甲、乙两车的平均速度相等
C.丙、丁两车在t2时刻相遇
D.0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等
√
√
解析 它们由同一地点向同一方向运动,在t1时刻前,甲的位移大于乙的位移,在t1时刻甲、乙位移相等,则A正确;
由v-t图象与时间轴围成的面积表示位移可知:丙、丁两车在t2时刻对应v-t图线的面积不相等,即位移不相等,C错误;