高三物理复习《直线运动》2009

说明:(1)从匀变速直线运动的基本规律可推出平均速度的表达式 说明
v= v 0+v t ,这个结论对加速或减速 运动都是适用的 ,如果初速度 (或末速 2 v v v + vt s 度 ) 等于零，则 v = t ( 或 v = 0 ) ，同时注意到 v = ，就有s = 0 t 2 2 t 2
v H = 0 2g
2
(2)在竖直上抛运动中,物体上升所用的时间与物体从最高点返回原位置 所用的时间相等。 v t上 = t返 = 0 g (3)在竖直上抛运动中,物体返回初位置时的速度与上抛物体时初速度 的大小相等,方向相反。 v =v
0 返
更更一般的情况是,在竖直上抛运动中,物体上升和下落经过同一高度 时,速度的大小相等,方向相反。 v =v
分析: 分析 匀变速直线运动的v-t图线应是一条直 线,当物体匀加速运动时,直线的斜率为正; 当物体匀减速运动时,直线的斜率为负.图线 与横坐标t轴的交点表示该时刻的瞬时速度 为零.横坐标t轴上方的值表示物体向前运动, 横坐标t轴下方的值表示物体向后(向与规定 正方向的相反方向)运动。
解:(1)竖直上抛运动,速度为正值,但数值减小;物体 上升到最高点后,向正加速运动,速度为负值,但数值的绝 对值仍增大.因此可知,速度图线应是图中的C. (2)汽车刹车减速直到停下,然后又起动,速度的大小 虽然变化,但方向并未改变,始终向前.因此,速度图线应 是图中的A. (3)电梯下行,其速度先增后减,但速度方向并未改变, 以向下为正向.那么,速度图线应是图中的B. (4)一球自由下落后又反弹上去,前半段速度数值不 断增大,后半段速度数值不断减小;以向下为正向,则前半 段速度为正,后半段速度为负,其速度图线应是图中的D. 答:对应于上抛物体、汽车、电梯、小球的速度图 线应分别是图中的C、A、B、D.
上 下
【典型例题】 典型例题】
例题1 例题1.下述四种不同的运动分别应该用图中的哪一个 速度图线来表示: 速度图线来表示: (1)竖直上抛运动,抛出后又落回原处. 竖直上抛运动,抛出后又落回原处. (2)前进中的汽车,从刹车到停下,然后又立即加速动行驶. 前进中的汽车,从刹车到停下,然后又立即加速动行驶. (3)电梯从楼房的高层先加速下降,然后减速,最后停止。 电梯从楼房的高层先加速下降,然后减速,最后停止。 (4)一球自由下落,与桌面发生完全弹性碰撞后,弹回到原 一球自由下落,与桌面发生完全弹性碰撞后, 来高度. 来高度.
1.直线运动的分类 1.直线运动的分类
2.匀速直线运动 2.匀速直线运动
(1)特点 (2)公式 (3)图象 v=恒量; v=恒量; s=vt; s=vt;
3.匀变速直线运动 3.匀变速直线运动
(1)特点 (2)公式 (3)图象 (3)图象 a=恒量; a=恒量;
=4s即在16秒内有4节车厢通过。
(2) 火车前进 2s所需时间为t′ , 则 2s = 1 at′ 2 得: t′ = 2t则第 2 节车厢通 2
过所需时间为t′ - t = ( 2 - 1)t = 3.31秒
说明:按上面解题的思路,我们可以得到几个有普遍意义的结论。由静 止开始的匀加速直线运动,每经过一段相等时间的总位移之比为1∶ 4 ∶ 9 ∶…∶n 2 ; 在相等的相邻时间内的位移之比为1∶ 3∶ 5∶…∶ (2n 1); 通过相邻的相等位移所需的时间之比为1∶( 2 -1) ∶( 3 - 2) ∶… ∶( n - n -1) 。在解答有些问题时，若注意到这种比例关系，会使解
说明:1.匀速运动的v-t图线是平行于横坐标t轴 说明 的一条直线,其斜率为零,表示加速度为零.匀变速运 动的v-t图线也是一条直线,这条直线的纵截距是物 体运动的初速度,直线的斜率是物体运动的加速度. 2.物体运动的v-t图线与横坐标t轴所组成的图 形面积即为物体运动的位移数值.
例题2.一位观察者站在一列火车的第一节车厢的 例题2.一位观察者站在一列火车的第一节车厢的 前端旁的站台上进行观察, 前端旁的站台上进行观察,火车从静止开始作匀加速 直线运动,第一节车厢全部通过需时8 试问: 直线运动,第一节车厢全部通过需时8秒,试问: (1)16秒内共有几节车厢通过？ (1)16秒内共有几节车厢通过？ (2)第 (2)第2节车厢通过需要多少时间？ 分析 设每节车厢的长度为 s,那么每节车厢通 设每节车厢的长度为s,那么每节车厢通 过观察者就意味着火车前进了s距离。于是, 过观察者就意味着火车前进了 s距离 。于是 , 原题的 意思就变成火车在开始运动的8秒内前进了s, 求 意思就变成火车在开始运动的 内前进了 s,求 16 秒内前进的距离是几个s,以及前进第2 秒内前进的距离是几个s,以及前进第2个s所需的时 间。此外本题只有两个已知数据，即v0=0，t=8秒； 此外本题只有两个已知数据， t=8 另一个隐含的条件是车厢长度，解题中要注意消去s 另一个隐含的条件是车厢长度，解题中要注意消去s。
(2)中时刻的瞬时速度计算公式
S n + S n +1 S N +1 ? S N ?1 Vn = = 2T 2T
用一句话概括这个公式是,某段时间的平均速度等于该 段时间内中间时刻的瞬时速度。
另:中位置的瞬时速度计算公式
V02 + Vt 2 VC = 2
由(1)式得
t1 a2 t1 a2 a1t1 = a2t 2 → = → = t 2 a1 t1 + t 2 a1 + a2 a2 a2 → t1 = (t1 + t 2 ) = t a1 + a2 a1 + a2
由以上各式得
1 1 a1a2 s = v0t = s = a1t1t = t2 2 2 2(a1 + a2 )
v t = v 0 + at; 1 2 s = v 0 t + at ; 2 2 v 2 = v 0 + 2as; t 1 2 s = v t t - at ; 2 s = (v 0 + v t )t/2。
(4)运动图象的对比 (4)运动图象的对比
【疑难讲解】 疑难讲解】
本文由lds0818贡献
ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。
第二讲
直线运动
【知识要点】 知识要点】 一.涉及质点运动的物理概念与描述 质点运动的物理量
1.参照物 1.参照物 2.质点 3.时刻和时间 4.位移和路程 5.速度
在些类问题中,相等位移的分界点的编号及符号的物理意 义如图所示。
t1 : t 2 : t 3 : L : t n = 1 : 2 : 3 L : n
Δt1 :Δt 2 :Δt 3 L :Δt n = 1 : ( 2 - 1) : ( 3 - 2 ) … : ( n - n - 1)
VI : VII : VIII LVN = 1 : 2 : 3 L : n
v1 : v2 : v3 L : vn = 1 : (1 + 2 ) : ( 2 + 3 ) L : ( n ? 1 + n )
v1 : v2 : v3 L : vn = 1 : 2 : 3 L : n
解: (1)相等时间间隔问题,T=8秒
sI 1 = 2 → s II = 4s I = 4s sII 2
(2)相等位移问题,d=s (2) ,d=s
t1 1 = → ?t 2 = ( 2 ? 1)?t1 = 3.31秒 ?t 2 2 ?1
1 1 , , = 解( 1 )设每节车厢长为s 则s = at2 , 在2t( 16秒)时间内 s′ a(2t) 2 得 : s′ 2 2
(1)匀速直线运动的速度
s v= t
变速直线运动
(2)变速直线运动的平均速度
s v= t
s v= ?t
(3)变速直线运动的瞬时速度
6.匀变速直线运动的加速度 6.匀变速直线运动的加速度
vt ? v0 a= t
二.直线运动的规律
s1 : s 2 : s3 L : s n = 1 : 3 : 5L : (2n - 1)
VI : VII : VIII LVN = 1 : 2 : 3L : n
v1 : v2 : v3 L : vn = 1 : 3 : 5L : (2n ? 1)
v1 : v2 : v3 L : vn = 1 : 2 : 3L : n
1.用打点计时器研究匀变速直线运动 1.用打点计时器研究匀变速直线运动 用打点计时器研究匀变速直线运动, 用打点计时器研究匀变速直线运动,纸带如图所 示。
用打点计时器研究匀变速直线运动的计算公式
(1)加速度的计算公式
s sn +1 ? sn a= 2 = T T2
1 解 从图中可看出 , t 1,t 2 两段时间内的平均速度均为 v 0 , 则总路程 2 1 1 1 1 s= v 0 t 1 + v 0 t 2 = v 0 (t 1 +t 2 )= v 0 ·t 2 2 2 2
又因为: v 0 =a 1 t 1,v 0 =a 2 t 2 ,将两式分别乘以a 2 与a 1 后得:
式中v n 表示第n个时间单位内的平均速 ; V N 表示前n个时间单位内的平 度
均速度; v n 表示第n个时间单位的末时刻的瞬时速度。
2.在初速度为零的匀变速直线运动中通过相 2.在初速度为零的匀变速直线运动中通过相 等位移所用时间比的问题
在些类问题中, 在些类问题中,相等位移的分界点的编号及符号的物理意义如图 所示。 所示。
分析 不妨作出质点运动的速度图线(如图),以便找出 解题的方法。质点做加速运动的时间为t 1 ，做减速运动的 时间间隔为t 2 =t-t 1 运动的最大速度为v 0 ，从图线入手可引 出不少解题方法，我们采用平均速度的方法求解。