【优质文档】高一物理直线运动复习.pdf
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1、优秀学习资料欢迎下载 v0=0 高一物理 直线运动复习 【教学内容与目的要求】 1、速度改变快慢的描述加速度 2、匀变速直线运动的规律 【学习指导】 1、加速度(米/ 秒 2) 描述速度变化快慢的物理量。它等于物体运动速度的变化和发生这个变化所需时间 的比值,即 t v tt vv a 12 12 。加速度的大小仅取决于速度变化的快慢,而与速度大小无 关;加速度的方向与速度变化的方向相同,不一定是物体的运动方向(即v 的方向)。 2、特征与规律 匀变速直线运动的特征a=恒量。 匀变速直线运动的公式 vt=v0+at vt=at s= 2 0 at 2 1 tvtv s= 2 at 2 1 几个
2、有用的推论 vt 2-v 0 2=2as,当 v 0=0 时, vt 2=2as; v0=0 时,从静止开始,1 个单位时间、 2 个单位时间内的位移之比 s1:s2:s3sn=1 2 :2 2:32 n2=1:4:9 第 1 个单位时间、第2 个单位时间内的位移之比 s:s:s: sN=1:3:5:(2n-1) 不论初速是否为零,任何时刻起在连续相等的两个时间间隔内的位移之差相等。 即 s=s-s=s-s=sN+1-sN=aT 2 匀变速直线运动的速度图象如图 211 所示。其斜率反映加速度的大小(a=tga ) , 图线与 t 轴间所夹面积表示相应时间内的位移。利用图象同样可以很方便地比较
3、不同物 体的运动和求解问题。 【典型例题选讲】 O t v t s O v t s t v0 图2-11 优秀学习资料欢迎下载 0 3S 2 S S 021 I v 3 IIS 图1 第4秒初 第5秒初 前3秒 01 3 秒 第3秒末 第4秒末 234 第3秒 56t(s) 3 秒 图 2 例 1、一质点做匀变速直线运动,第1 秒内通过2 米,第 3 秒内通过6 米,试求 质点运动的加速度; 在第 6 秒内的平均速度。 分析与解研究对象是这个质点,因在第1 秒内和第3 秒内的位移之比s:s =2:6=1:3 1:5 ,不符合初速为零的匀加速运动的位移规律,所以该质点做的是初速不为 零的匀加速运
4、动,设质点的初速度为v0、加速度为a,根据示 意图(图 1)由位移公式得 s=s1=v0t1+ 2 1 at1 2, sm=s3-s2=(v0t3+ 2 1 at3 2)-(s 0t2+ 2 1 at2 2) 即 2=v01+ a 2 1 v1a 2 1 0 2 6=(v03+ 2 3a 2 1 )-(v 02+ 2 2a 2 1 )=v 0+ a 2 5 联立两式解得v0=1米 / 秒, a=2 米 / 秒 2。 因第 6 秒内的位移 s=s6-s5=(v06+ 2 6a 2 1 )-( v 05+ 2 5a 2 1 ) =(16+362 2 1 ) 米-(1 5+252 2 1 ) 米 =
5、12米 所以以第6 秒内的平均速度 1 12 t v6米/秒 =12 米/秒。 或者由 vt=v0+at 算出第 5秒末和 第 6 秒末的速度 v5=v0+at5=1+25=11 米/ 秒, v6=v0+at6=1+26=13 米/ 秒。 2 1311 2 vv v 65 6米 / 秒 =12 米/ 秒。 在研究运动学问题时,必须区分头t 秒、 t 秒内、第t 秒、 t 秒初、 t 秒末等概念。 它们的关系如图2 所示,如题中s2、s3分别表示头2 秒内、头3 秒内的位移, s=s3-s2则为第 3秒内的位移。 例 2、一列火车沿平直轨道轨道匀加速前进。途中经过路标A 的速度为10.8 千米
6、/ 小时, 1 分钟后速度变为54 千米 /小时,又经过一段时间在路标C处的速度变成64.8 千 米/ 小时,求火车从路标A到 C的时间和位移。 分析与解研究对象是这列火车,根据题设运动情况可画出示意图(图3) ,并对数 优秀学习资料欢迎下载 据统一单位: vA=10.8 千米 / 小时 =3 米/ 秒、 vB=54 千米 / 小时 =15 米/ 秒、 vC=64.8 千米 /小 时=18 米/ 秒、 t1=1分钟 =60 秒。 由 AB段的时间和始、末速度,得加速度 a= 60 315 t vv 1 AB 米/ 秒 2=0.2 米/ 秒2。 设 BC段历时 t2,由 BC段的始末速度和加速度
7、可得运动时间 t2= 2 .0 1518 a vv BC 秒=15 秒 所以火车从路标A到 C的时间和位移分别为 t=t 1+t2=(60+15) 秒=75 秒。 s=vAt+ 2 at 2 1 =(3 75+ 2 752.0 2 1 ) 米=787.5 米 由于题设火车做匀加速运动,它的即时速度是均匀变化的,因此某段时间内速度的 变化与时间成正比,对本题,有 1 2 AB BC t t vv vv 于是可不必先计算加速度立即可得 t2=60 315 1518 t vv vv 1 AB BC 秒=15 秒 AC的位移也可由平均速度公式计算: S=)tt ( 2 vv tv 21 CA AC=
8、2 183 (60+15) 米=787.5 米 例 3、列车进站前先关闭汽阀,当它匀减速滑行300 米时,列车的速度已经减半, 以后又继续滑行20 秒后恰好停于站台上。求列车滑行的总距离和最后10 秒内滑行的距 离。 分析与解研究对象是列车,根据题设运动情况可作出示意图(图4) 。设列 Cv B v A v =18m/s=15m/s =3m/s t A =60s 1 BC 图3 A t =60s 1 BC vA=v = B v v 2 C v =0 图4 优秀学习资料欢迎下载 车行至 A 处开始滑行的速度为v,至 B 处速度为 2 v ,它正好等于整个刹车滑行过程中的 平均速度,即vB= 2
9、v 2 vv ACA 。 根据匀变速直线运动中速度变化与时间成正比的关系可知,列车在AB段和 BC段的 运动时间必定相等,即 t1=t2=20 秒, 因为列车在AB段和 BC段的平均速度分别为 v 4 3 2 2 v v 2 vv v BA 1, v 4 1 2 0 2 v 2 vv v CB 2 即 v1:v2=3:1 。 所以 BC段的位移也只有AB段位移的 3 1 ,即 s2=1/3s1=1/3 300 米=100 米。 s=s1+s2=300 米+100 米=400 米。 如果从终点C 逆着原列车运动方向向A 处观看,列车做的是匀加速运动,根据s t 2 的关系,最后10 秒(即逆向观
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