高中物理专题运动学.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,高中物理专题运动学,第二章 匀变速直线运动的研究,1.,匀变速直线运动的规律和特点,公式和图象,2.,匀变速直线运动的两个特例,自由落体运动和竖直上抛运动,注意区分初、末、时、内等的含义。,t轴上方位置为正，下方位置为负，位移是末位置减去初位置；,设链条悬挂在墙上的O点，链条长为L，。,t轴上方速度为正，下方速度为负,公式多，各公式之间有联系，因此，本章的题目常可一题多解。,直线斜率表示速度，运动方向为正,一升降机以5m/s2的加速度下降，一物体从升降机离地板高度处落下，求它落到升降机地板所需的时间（g取10m/s2）。,位置由负变正，位移为正,位移与位置无必然联系,一升降机以5m/s2的加速度下降，一物体从升降机离地板高度处落下，求它落到升降机地板所需的时间（g取10m/s2）。,速度图象,质点的运动方向，即运动轨迹在该点的切线方向,（海南卷）t=0时，甲乙两车从相距70km的两地开始相向行驶，它们的v-t图象如图所示，忽略汽车掉头所需时间。,瞬时速度的大小叫做速率，平均速度的大小不叫平均速率。,（2）在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。,初始时，甲车在乙车前方s0处。,运动学的特点,1.,公式多，各公式之间有联系，因此，本章的题目常可一题多解。,2.,概念多，注意区分相似的概念,3.,过程多，可分为几个运动阶段，计算复杂,4.,图象多，,一、概念的辨析,1.,时间和时刻,注意区分初、末、时、内等的含义。,第,1,秒末,=1,秒末,=,第,2,秒初,=1,秒时,什么情况下，时间和时刻相等？,t/s,0 1 2 3 4 5 6 7,A B C D,只有当初、末时刻无限接近，时间趋于零时，时间和时刻才相等。,O,2.,位移和路程,什么情况下，位移和路程相等？,位移与时间的比值，路程与时间的比值是什么物理量？,只有单向直线运动，位移和路程才相等。,平均速度,=,位移,时间,平均速率,=,路程,时间,3.,速度和速率,速度,平均速度,瞬时速度,大小：,方向：,与位移的方向相同,位移,时间,平均速度,=,大小：,方向：,此时刻前后无穷短时间内的平均速度,此时刻的运动方向,速率,平均速率,=,瞬时速率：瞬时速度的大小,路程,时间,4.,速度、速度的改变量和加速度,速度的改变量,=,末速度,-,初速度,加速度是速度的变化率,方向,大小,位移,由初位置指向末位置的有向线段的方向确定,有向线段的长度,平均,速度,与位移的方向相同，不是质点的运动方向,位移与时间的比值,瞬时,速度,质点的运动方向，即运动轨迹在该点的切线方向,物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度,平均,速率,标量，没有方向,路程与时间的比值，大于等于平均速度的大小,瞬时速度的大小叫做速率，平均速度的大小不叫平均速率。只有在单向直线运动中，位移、平均速度和瞬时速度三者的方向才一致。,二、位移,-,时间图象和速度,-,时间图象,1.,位移,-,时间图象和速度,时间图象只能描述直线运动，因为只有直线运动才能规定位移和速度的正方向和负方向。,2.,运动图象能动态地反映了物理量的变化过程，并且把“数”和“形”统一了起来，具有形象、直观的特点。要正确、灵活地运用图象解题，必须明确六个方面：,一轴二线三斜率，四面五点六截距。,位移,时间图象,速度,时间图象,轴,横轴：时间 纵轴：位移,横轴：时间 纵轴：速度,线,线上的任一点表示某一时刻质点所处的位置,线上的一段表示某段时间内质点的位移,线上的任一点表示某一时刻质点的速度,线上的一段表示某段时间内质点的速度的变化情况,斜率,斜率表示速度,斜率表示加速度,面,面积没有实际意义,面积表示位移，但看不到初始位置,点,交点表示两物体相遇,拐点表示运动方向变化,交点表示两物体速度相等拐点表示加速度变化,截距,t=0,时的位移（初始）,t=0,时的速度,第二章 匀变速直线运动的研究,一、匀变速直线运动的规律,1.,基本规律,速度时间关系式,位移时间关系式,位移速度关系式,2.,常用推论,（,1,）平均速度公式,（,2,）中间时刻速度公式,（,3,）任意两个连续相等的时间间隔内的位移差相等,3.,初速度为零的匀加速直线运动的几个比例关系,（,1,）第,n,秒的速度比（时刻）,（,2,）第,n,秒内的位移比（时间）,（,3,）前,n,秒内的位移比（时间）,（,4,）从速度为零开始通过连续相等的位移所用的时间之比,（,5,）末速度为零的匀减速直线运动可看做反向的初速度为零的匀加速直线运动。,二、解题方法技巧,1.,画出运动的示意图,2.,分析研究对象的运动过程,3.,解题方法,（,1,）基本公式法 （,2,）推论公式法,（,3,）比例公式法 （,4,）图象法,（,5,）极值法 （,6,）逆向转换法,（,7,）参考系变换,位移图象,速度图象,x,0,-x,0,t,0,v,1,2,3,0,0,t,t,x,v,图象,1,的初位置为,0,，图象,2,的初位置为,x0,，图象,3,的初位置为,-x0,，但对应的速度图象都是一个，因此，从速度图象看不到初始位置。,相同的运动形式的位移图象和速度图象的比较,位移图象,速度图象,1.,斜率为负,(,正）,2.,位移为负,(,正）,3.t,轴上方位置为正，下方位置为负，位移是末位置减去初位置；,1.,速度为负（正）,2.,面积为负,(,正）,3.t,轴上方速度为正，下方速度为负,-x,0,x,0,t,0,-V,位移图象,速度图象,物体做往复直线运动，最终位移为,0,。,把往复直线运动分段处理，看做单向直线运动，,位移图象,速度图象,从位移图象上能得到的信息,1.,物体的初始位置及各某个时刻的位置（直接读出）,2.,物体在某段时间内的位移（直接读出）；,3.,在某个时刻的速度（该时刻图象的斜率）；,4.,从位移的变化趋势能判断物体的运动轨迹（因为是直线运动，判断是否做往复的直线运动即可）,从速度图象上能得到的信息,1.,物体在每个时刻的速度（直接读出）；,2.,物体在某段时间内的位移（图象与该段时间围成的面积）；,3.,从面积的正负能判断物体的运动轨迹。,图象上的特殊点,位移图象,速度图象,与纵轴的交点,初始位置,初速度,与横轴的交点（通过,t,轴，图象还是直线）,位移,=0,，表示物体通过此点位置正负变化，速度未变，运动方向未变,速度,=0,，表示物体通过此点速度方向发生变化，即运动方向变化，运动性质改变,折点（两条直线的交点,速度大小变化，方向是否变化要看斜率的正负,加速度发生变化，速度大小发生变化,两条图象的交点,两个物体相遇,两个物体速度相等,匀变速直线运动位移图象与速度图象的对比,从位移图象能看到初始位置，从速度图象能看到加速度的大小和方向，而两个图象的共同部分是位移和速度。,位移图象,速度图象,位移,t,轴上方位置为正，下方位置为负，位移为末位置减去初位置。,面积大小表示位移的大小，正负表示位移的方向,速度,该点的斜率，大小表示速度的大小，正负表示速度的方向,直接读出，,t,轴上方为正，下方为负，,t,轴上为,0,运动形式不同，比较相同的运动图象,位移图象,速度图象,V0,，正，匀速,初速度，方向，性质,静止在,x0,点,V0,，正，匀速,0,，正，,a,大于,0,匀加速,X0,，正方向，匀速,V0,，正方向，匀加速,初位置,0,，,t0,前静止，,t0,后匀速,T0,前静止，,t0,后初速度为,0,，正方向的匀加速,位移图象,速度图象,1.,初位置为,0,的向反方向做匀速直线运动,2.,位移为负,3.,斜率为负，速度为负,4.2,和,3,是一致的（单向）,1.,初速度为,0,向反方向做匀加速直线运动，速度为负,2.,面积为负，位移为负,位移图象,速度图象,1.,从,-x0,处向反方向做匀速直线运动,2.,位移为负，,1.1.,初速度为,v0,向反方向做匀加速直线运动,2.,位移为负,位移图象,速度图象,1.,前,t,秒内，静止；后,t,秒，初位置为,0,的向反方向做匀速直线运动,2.,位移为负，斜率为负，速度为负,4.2,和,3,是一致的（单向）,1.,前,t,秒内，静止；后,t,秒初速度为,0,向反方向做匀加速直线运动，速度为负,2.,面积为负，位移为负,位移图象,速度图象,1.,位置由负变正，位移为正,位移与位置无必然联系,2.,直线斜率表示速度，运动方向为正,3,物体做单向运动,1.,前半段，向反方向做匀减速运动直至静止（初始位置未定）,2.,后半段，向正方向做初速度为,0,的匀加速运动,3.,物体做往返运动,位移图象,速度图象,1.,从,x0,处向反方向做匀速直线运动,2.,位移由正变为负，,速度未变，运动方向没变。,3.,物体做单向直线运动。,物体做往返直线运动。,1.,前半段，以初速度,v0,，向正方向做匀减速直线运动直至静止，位移为正,2,后半段，以初速度为,0,，向负方向的匀加速运动，位移为负？,第一单元习题,将一链条自由下垂悬挂在墙上，放开后让链条做自由落体运动。已知链条通过悬点下,3.2 m,处的一点历时，链条的长度是多少？（）,解法一 基本公式法,解法二 平均速度法,基本公式法,设链条悬挂在墙上的,O,点，链条长为,L,，。链条前端到达,A,点需,t,1,秒，链条后端到达,A,点需,t,2,秒，则有,h-L=h=,t,2,-t,1,=t,O,A,一链条,AB,长，悬于,A,端使其自由下垂，然后让它自由下落，求整个链条通过悬点,A,下方处的小孔时需要多长时间？（）,解法一 基本公式法,解法二 平均速度法,AB,两棒各长,1m,，,A,吊于高处，,B,竖直置于地面上，,A,的下端距离地面,21m,。现让两棒同时开始运动，,A,自由下落，,B,以,20m/s,的初速度竖直上抛，若不计空气阻力，求（,1,）两棒的一端开始相遇的高度；（,2,）两棒的一端相遇到另一端分离所经过时间（,g,取,10m/s,2,）。,A,B,(1)16m,一升降机以,5m/s,2,的加速度下降，一物体从升降机离地板高度处落下，求它落到升降机地板所需的时间（,g,取,10m/s,2,）。（,t=1s,）,位移为负，斜率为负，速度为负,位移图象,瞬时速度的大小叫做速率，平均速度的大小不叫平均速率。,（2）中间时刻速度公式,初速度为0向反方向做匀加速直线运动，速度为负,（2）中间时刻速度公式,为确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记。,（3）前n秒内的位移比（时间）,若s0,，则,A,、,B,相遇时，,B,正在上升途中,B.,若,v,0,，则,A,、,B,相遇时，,B,正在下落途中,C.,若,v,0,s1）。初始时，甲车在乙车前方s0处。下列说法正确的是（）,A.若s0=s1+s2，两车不会相遇,B.若s0s1，两车相遇两次,C.若s0=s1，两车相遇一次,D.若s0=s2，两车相遇一次,ABC,t,v,P,O,T,Q,甲,乙,3.,以,8m/s,匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有,2s,将熄灭，此时汽车距离停车线,18m,。该车加速时最大加速度为,2,m/s,2,，减速时最大加速度为,5,m/s,2,.,该路段允许行驶的最大速度为，下列说法正确的是（）,A.,如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线,B.,如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭通过停车线汽车一定超速,C.,如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线,D.,如果距停车线,5m,处减速，汽车能停在停车线处,AC,18m,停车线,汽车,4,.,（,2007,全国卷）甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持,9m/s,的速度跑完全程：乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的。为确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记。在某次训练过程中，甲在接力区前处作了标记，并以,v=9,的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令。乙在接力区的前端听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒。已知接力区的长度为,L=20m,，求,（,1,）此次训练中乙在接棒前的加速度,a,。（,3m/s,2,）,（,2,）在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。（）,5.,（全国卷）已知,O,、,A,、,B,、,C,为同一直线上的四点，,AB,间的距离为 ，,BC,间的距离为 ，一物体自,O,点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过,A,、,B,、,C,三点，已知物体通过,AB,段与,BC,段所用的时间相等，求,OA,的长度。,6.,（海南卷）,t=0,时，甲乙两车从相距,70km,的两地开始相向行驶，它们的,v-t,图象如图所示，忽略汽车掉头所需时间。下列对汽车运动状况的描述正确的是（,BC,）,A.,在第,1,小时末，乙车改变运动方向,B.,在第,2,小时末，甲乙两车相距,10km,C.,在前,4,小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大,D.,在第,4,小时末，甲乙两车相遇,v,O,3,乙,甲,1,2,4,t/h,-30,30,60,