运动学解题的基本方法
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高中物理-常考题型与解题方法全汇总题型1 直线运动问题题型概述:直线运动问题是高考的热点,可以单独考查,也可以与其他知识综合考查。
单独考查若出现在选择题中,则重在考查基本概念,且常与图像结合;在计算题中常出现在第一个小题,难度为中等,常见形式为单体多过程问题和追及相遇问题。
思维模板:解图像类问题关键在于将图像与物理过程对应起来,通过图像的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息,对运动过程进行分析,从而解决问题;对单体多过程问题和追及相遇问题应按顺序逐步分析,再根据前后过程之间、两个物体之间的联系列出相应的方程,从而分析求解,前后过程的联系主要是速度关系,两个物体间的联系主要是位移关系.题型2 物体的动态平衡问题题型概述:物体的动态平衡问题是指物体始终处于平衡状态,但受力不断发生变化的问题。
物体的动态平衡问题一般是三个力作用下的平衡问题,但有时也可将分析三力平衡的方法推广到四个力作用下的动态平衡问题.思维模板:常用的思维方法有两种.(1)解析法:解决此类问题可以根据平衡条件列出方程,由所列方程分析受力变化;(2)图解法:根据平衡条件画出力的合成或分解图,根据图像分析力的变化。
题型3 运动的合成与分解问题题型概述:运动的合成与分解问题常见的模型有两类,一是绳(杆)末端速度分解的问题,二是小船过河的问题,两类问题的关键都在于速度的合成与分解。
思维模板:(1)在绳(杆)末端速度分解问题中,要注意物体的实际速度一定是合速度,分解时两个分速度的方向应取绳(杆)的方向和垂直绳(杆)的方向;如果有两个物体通过绳(杆)相连,则两个物体沿绳(杆)方向速度相等。
(2)小船过河时,同时参与两个运动,一是小船相对于水的运动,二是小船随着水一起运动,分析时可以用平行四边形定则,也可以用正交分解法,有些问题可以用解析法分析,有些问题则需要用图解法分析。
题型4 抛体运动问题题型概述:抛体运动包括平抛运动和斜抛运动,不管是平抛运动还是斜抛运动,研究方法都是采用正交分解法,一般是将速度分解到水平和竖直两个方向上。
知识梳理:一、机械运动一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动、转动和振动等运动形式.二、参照物为了研究物体的运动而假定为不动的物体,叫做参照物.对同一个物体的运动,所选择的参照物不同,对它的运动的描述就会不同,灵活地选取参照物会给问题的分析带来简便;通常以地球为参照物来研究物体的运动.三、质点研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素,对问题的研究没有影响或影响可以忽略,为使问题简化,就用一个有质量的点来代替物体.用来代管物体的有质量的做质点.像这种突出主要因素,排除无关因素,忽略次要因素的研究问题的思想方法,即为理想化方法,质点即是一种理想化模型.四、时刻和时间时刻:指的是某一瞬时.在时间轴上用一个点来表示.对应的是位置、速度、动量、动能等状态量.时间:是两时刻间的间隔.在时间轴上用一段长度来表示.对应的是位移、路程、冲量、功等过程量.时间间隔=终止时刻-开始时刻。
五、位移和路程位移:描述物体位置的变化,是从物体运动的初位置指向末位置的矢量.路程:物体运动轨迹的长度,是标量.只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程。
六、速度描述物体运动的方向和快慢的物理量.1.平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度,即V=S/t,单位:m/s,其方向与位移的方向相同.它是对变速运动的粗略描述.公式V=(V0+V t)/2只对匀变速直线运动适用。
2.瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧.瞬时速度是对变速运动的精确描述.瞬时速度的大小叫速率,是标量.3.速率:瞬时速度的大小即为速率;4.平均速率:质点运动的路程与时间的比值,它的大小与相应的平均速度之值可能不相同。
七、匀速直线运动1.定义:在相等的时间里位移相等的直线运动叫做匀速直线运动.2.特点:a =0,v=恒量.3.位移公式:S =vt .八、加速度1.加速度的物理意义:反映运动物体速度变化快慢......的物理量。
高中物理必修一解题方法与技巧高中物理必修一是整个高中物理的基础,掌握好这一部分的解题方法与技巧对于后续的学习至关重要。
以下是一些常用的解题方法与技巧:1. 受力分析:这是解决物理问题的第一步,要明确研究对象所受的力,包括重力、弹力、摩擦力等。
根据物体的运动状态,分析其受力情况,建立平衡方程。
2. 运动学公式:要熟练掌握速度、加速度、位移等基本物理量的定义及计算公式,这些公式是解决运动学问题的基石。
同时,还要理解速度-时间图和位移-时间图的含义及绘制方法。
3. 牛顿第二定律:这是动力学部分的核心,要理解力和加速度的关系,会根据受力分析结合牛顿第二定律列方程求解。
4. 动量定理与动量守恒:对于涉及时间变化或冲量的物理问题,可以使用动量定理。
对于两个或多个物体相互作用的问题,如果系统不受外力或所受外力的矢量和为零,则系统的动量守恒。
5. 动能定理:对于涉及功和能的问题,动能定理是一个非常有用的工具。
它表示一个过程的合外力所做的功等于该过程中物体动能的改变。
6. 周期性和圆周运动:对于涉及周期性运动或圆周运动的问题,要理解向心力的概念,掌握向心加速度的计算公式。
同时,还要理解开普勒定律(特别是第一定律)的含义及应用。
7. 实验与测量:物理是一门以实验为基础的学科,实验数据的处理和误差分析非常重要。
要掌握基本的实验技能,理解误差产生的原因及减小误差的方法。
8. 解题策略与技巧:模型法:将复杂的物理现象抽象化,建立物理模型,有助于理解和解决问题。
隔离法与整体法:在分析系统问题时,有时需要将整个系统视为一个整体来考虑,有时又需要将系统中的某个部分隔离出来单独分析。
假设法:对于一些难以直接判断的问题,可以通过假设法进行反证,从而找到答案。
图象法:利用图象描述物理过程和状态,直观地反映物理量之间的关系,便于找到问题的解决方案。
9. 日常生活中的物理应用:物理与日常生活紧密相关。
通过观察生活中的物理现象,可以加深对物理概念和规律的理解,同时也能提高解决实际问题的能力。
高中物理牛顿运动定律解题技巧(超强)及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1. 在机场可以看到用于传送行李的传送带,行李随传送带一起前进运动。
如图所示,水平传送带匀速运行速度为v=2m/s,传送带两端AB间距离为S o=lOm,传送带与行李箱间的动摩擦因数卩=0.2当质量为m=5kg的行李箱无初速度地放上传送带A端后,传送到B端,重力加速度g取10m/2;求:(1) 行李箱开始运动时的加速度大小a;(2) 行李箱从A端传送到B端所用时间t;(3) 整个过程行李对传送带的摩擦力做功W。
【答案】⑴,(2)薜耳⑶="-纠【解析】【分析】行李在传送带上先做匀加速直线运动,当速度达到传送带的速度,和传送带一起做匀速直线运动,根据牛顿第二定律及运动学基本公式即可解题行李箱开始运动时的加速度大小和行李箱从A端传送到B 端所用时间;根据做功公式求解整个过程行李对传送带的摩擦力做功;【详解】解:(1)行李在传送带上加速,设加速度大小为aI__7(2)行李在传送带上做匀加速直线运动,加速的时间为t1V 2灯== Is1所以匀加速运动的位移为:s\=尹甘=lrnSo-Si 10-1行李随传送带匀速前进的时间:(2 = ---------- = —-一=4.5$v 2行李箱从A传送到B所需时间::3 --气出⑶t1传送带的的位移为:怜一叽“ -根据牛顿第三定律可得传送带受到行李摩擦力为:『◎『整个过程行李对传送带的摩擦力做功:w =7比=-吓阿=-20/2. 如图甲所示,质量为m的A放在足够高的平台上,平台表面光滑•质量也为m的物块B放在水平地面上,物块B与劲度系数为k的轻质弹簧相连,弹簧与物块A用绕过定滑轮的轻绳相连,轻绳刚好绷紧•现给物块A施加水平向右的拉力F (未知),使物块A做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a,重力加速度为g,A、B均可视为质点.根据v 2 2ax 解得:v . 2ax 对物体A:F T ma ; 对物体B:T=mg , 解得 F=ma+mg ; (2)设某时刻弹簧的伸长量为x .对物体C ,水平方向:F cosT | m C a ,其中T | kx mg ;竖直方向:F sin m C g ;联立解得m e3mg4g 3a3.如图所示,水平面上AB 间有一长度x=4m 的凹槽,长度为L=2m 、质量M=1kg 的木板静止 于凹槽右侧,木板厚度与凹槽深度相同,水平面左侧有一半径R=0.4m 的竖直半圆轨道,右侧有一个足够长的圆弧轨道,A 点右侧静止一质量 m1=0.98kg 的小木块.射钉枪以速度v °=ioom/s 射出一颗质量m0=0.02kg 的铁钉,铁钉嵌在木块中并滑上木板,木板与木块间动摩擦因数 卩=0.05其它摩擦不计.若木板每次与 A 、B 相碰后速度立即减为 0,且与A 、B 不粘连,重力加 速度 g=10m/s 2.求:(1) 当物块B 刚好要离开地面时,拉力 F 的大小及物块 A 的速度大小分别为多少;(2)若将物块 A 换成物块C ,拉力F 的方向与水平方向成 37°角,如图乙所示,开始时轻绳也刚好要绷紧,要使物块B 离开地面前,物块C 一直以大小为a 的加速度做匀加速度运动,则物块 C 的质量应满足什么条件? ( sin37°0.6,cos37° 0.8)【答案】(1) F ma mg;v 【解析】 【分析】 【详解】(1)当物块B 刚好要离开地面时, B 受力分析有mg kx ,得:x2嘗(2) m C设弹簧的伸长量为mg k3mg 4g 3ax ,物块A 的速度大小为v ,对物块2amg k(3)木块最终停止时离 A 点的距离s.【答案】(1) v 2m/s (2) F N 12.5N (3) L 1.25m 【解析】(1) 设铁钉与木块的共同速度为 v ,取向左为正方向,根据动量守恒定律得:m °V 0 (m ° mjv解得:v 2叹;⑵木块滑上薄板后,木块的加速度 印 g 0.5,且方向向右设经过时间t ,木块与木板共同速度 v 运动 则:va 2t此时木块与木板一起运动的距离等于木板的长度.1 .2 1 2x vt a 1ta 2t L2 2故共速时,恰好在最左侧 B 点,此时木块的速度 v v a 1t 1^S 木块过C 点时对其产生的支持力与重力的合力提供向心力,则:'2vF N mg m R代入相关数据解得:F N =12.5N. 由牛顿第三定律知,木块过圆弧C 点时对C 点压力为12.5N ;1 2⑶木块还能上升的高度为 h ,由机械能守恒有:(m ° mjv (m 0 m^gh2h 0.05m 0.4m木块不脱离圆弧轨道,返回时以 1m/s 的速度再由B 处滑上木板,设经过 t 1共速,此时木 板的加速度方向向右,大小仍为a 2,木块的加速度仍为 a 1,板产生的加速度a 2 mg M, 且方向向左则:v2 a1t1 a2t1,解得:t1 1s1 2 1 2此时x v t1a-i t-i a2t| 0.5m2 2v3v2 at10.5叹碰撞后,v薄板=0,木块以速度V3=0.5m/s的速度向右做减速运动v3设经过t2时间速度为0,则t2a;1s| 2x v3t2a2t2 0.25m2故△L=b △x' - x=1.25m即木块停止运动时离A点1.25m远.4. 如图,光滑固定斜面上有一楔形物体A。
抛体运动专题审稿:李井军责编:郭金娟目标认知学习目标1、理解抛体运动的特点,掌握匀变速曲线运动的处理方法;2、理解平抛运动的性质,掌握平抛运动规律;3、能将匀变速直线运动的规律、运动合成与分解的方法,顺利的迁移到抛体运动中,以解决抛体(曲线)运动问题.学习重点和难点1、理解平抛运动的性质,掌握平抛运动规律;2、将匀变速直线运动的规律、运动合成与分解的方法,顺利的应用到抛体运动中,以解决抛体(曲线)运动问题.知识要点梳理知识点一、抛体运动的定义、性质及分类要点诠释:1、抛体运动的定义及性质(1)定义:以一定初速度抛出且只在重力作用下的运动叫抛体运动。
(2)理解:①物体只受重力,重力认为是恒力,方向竖直向下;②初速度不为零,物体的初速度方向可以与重力的方向成任意角度;③抛体运动是一理想化模型,因为它忽略了实际运动中空气的阻力,也忽略了重力大小和方向的变化。
(3)性质:抛体运动是匀变速运动,因为它受到恒定的重力mg作用,其加速度是恒定的重力加速度g。
2、抛体运动的分类按初速度的方向抛体运动可以分为:竖直上抛:初速度v0竖直向上,与重力方向相反,物体做匀减速直线运动;竖直下抛:初速度v0竖直向下,与重力方向相同,物体做匀加速直线运动;斜上抛:初速度v0的方向与重力的方向成钝角,物体做匀变速曲线运动;斜下抛:初速度v0的方向与重力的方向成锐角,物体做匀变速曲线运动;平抛:初速度v0的方向与重力的方向成直角,即物体以水平速度抛出,物体做匀变速曲线运动;3、匀变速曲线运动的处理方法以解决问题方便为原则,建立合适的坐标系,将曲线运动分解为两个方向的匀变速直线运动或者分解为一个方向的匀速直线运动和另一个方向的匀变速直线运动加以解决。
知识点二:抛体运动需要解决的几个问题要点诠释:1、抛体的位置抛体运动位置的描写:除上抛和下抛运动,一般来说,抛体运动是平面曲线运动,任意时刻的位置要由两个坐标来描写,建立坐标系,弄清在两个方向上物体分别做什么运动,写出x、y两个方向上的位移时间关系,x=x(t) y=y(t) ,问题得到解决。
力与运动的两类问题【学习目标】1.明确用牛顿运动定律解决的两类问题;2.掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法. 【要点梳理】要点一、根据运动情况来求力运动学有五个参量0v 、v 、t 、a 、x ,这五个参量只有三个是独立的。
运动学的解题方法就是“知三求二”。
所用的主要公式:0v v at =+ ①——此公式不涉及到位移,不涉及到位移的题目应该优先考虑此公式2012x v t at =+ ②——此公式不涉及到末速度,不涉及到末速度的题目应该优先考虑此公式212x vt at =- ③——此公式不涉及到初速度,不涉及到初速度的题目应该优先考虑此公式02v v x t += ④——此公式不涉及到加速度,不涉及到加速度的题目应该优先考虑此公式2202v v x a-= ⑤——此公式不涉及到时间,不涉及到时间的题目应该优先考虑此公式根据运动学的上述5个公式求出加速度,再依据牛顿第二定律F ma =合,可以求物体所受的合力或者某一个力。
要点二、根据受力来确定运动情况先对物体进行受力分析,求出合力,再利用牛顿第二定律F ma =合,求出物体的加速度,然后利用运动学公式0v v at =+ ① 2012x v t at =+ ② 212x vt at =-③ 02v v x t +=④ 2202v v x a -=⑤ 求运动量(如位移、速度、时间等)要点三、两类基本问题的解题步骤1.根据物体的受力情况确定物体运动情况的解题步骤①确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动分析,画出物体的受力图. ②求出物体所受的合外力.③根据牛顿第二定律,求出物体加速度.④结合题目给出的条件,选择运动学公式,求出所需的物理量. 2.根据物体的运动情况确定物体受力情况的解题步骤①确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动分析,并画出受力图. ②选择合适的运动学公式,求出物体的加速度. ③根据牛顿第二定律列方程,求物体所受的合外力. ④根据力的合成与分解的方法,由合力求出所需的力. 要点四、应注意的问题1.不管是根据运动情况确定受力还是根据受力分析物体的运动情况,都必须求出物体的加速度。
s —t 图像与v —t 图像.一、位移—时间图象1、定义:在平面直角坐标系中,用纵轴表示位移x ,用横轴表示时间t ,通过描点和连线后得到的图象,简称位移图象.位移时间图象表示位移随时间的变化规律.2、斜率:(1)图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度大小。
(2)图线上某点切线的斜率的方向表示物体速度方向。
( 图像的斜率为正值,表示物体沿与规定的正方向相同的方向运动;图像的斜率为负值,表示物体沿与规定的正方向相反的方向运动.)3、若t x -图象与时间轴平行,说明斜率为零,即物体的速度为零,表示物体处于静止状态.4、若物体做非匀速直线运动,则t x -图象是一条曲线.图象上两点连线的斜率表示这段时间内的平均速度,图象上某点切线的斜率表示这点的瞬时速度.5、若图像不过原点,有两种情况:(1)图线在纵轴上的截距表示开始计时时物体的位移不为零(相对于参考点) .(2)图线在横轴上的截距表示物体过一段时间才从参考点出发.6、两图线相交说明两物体相遇,其交点的横坐标表示相遇的时刻,纵坐标表示相遇处对参考点的位移.二、速度—时间图像(1)定义:用图像表达物理规律,具有形象、直观的特点.对于匀变速直线运动来说,其速度随时间变化的t v -图线如图所示,对于该图线,应把握的有如下三个要点.2、斜率:(1)图线上某点切线的斜率的大小表示物体加速度大小。
(2)图线上某点切线的斜率的方向表示物体加速度方向。
3、v 一t 图像若是倾斜直线,物体做匀变速直线运动;若是平行时间轴的直线,物体做匀速直线运动。
vv 04、纵轴上的截距其物理意义是运动物体的初速度v0.5、图线下的“面积”:(1)表示位移的大小。
(2)若此面积在时间轴的上方,表这段时间内位移方向为正;若在下方,位移为负。
6、两图线相交说明两物体在交点时的速度相等。
【课后练习】1.一遥控玩具小车在平直路上运动的位移—时间图象如上图所示,则()A.15 s末汽车的位移为300 m B.20 s末汽车的速度为-1 m/sC.前10 s内汽车的加速度为3 m/s2D.前25 s内汽车做单方向直线运动2.某物体的位移-时间图象如图所示,则下列叙述正确的()A.物体运行的轨迹是抛物线B.物体运动的时间为8 sC.物体运动所能达到的最大位移为80 m D.在t=4 s时刻,物体的瞬时速度为零3.某物体运动的速度—时间图象如右图所示,则物体做( )A.往复运动 B.匀变速直线运动C.朝某一方向的直线运动 D.不能确定4.如下图所示,用闪光照相的方法记录某同学的运动情况,若规定向右的方向为正方向,则下列图象能大体描述该同学运动情况的是( )5.某物体由静止开始做直线运动,物体所受合力F 随时间t 的变化图下列关于该物体运动情况的说法正确的是( )A .物体在2~4 s 内做匀加速直线运动B .物体在4 s 末离出发点最远C .物体始终向同一方向运动D .物体在0~4 s 和在4~8 s 内的位移相同6.如右图所示是某质点的v-t 图象,则( )A .前2 s 物体做匀加速运动,后3 s 物体做匀减速运动B .2~5 s 内物体静止C .前2 s 和后3 s 内速度的增量均为 5 m/sD .前2 s 的加速度是2.5 m/s 2,后3 s 的加速度是-53m/s 2 7.有四个运动的物体A 、B 、C 、D ,物体A 、B 运动的x -t 图象如下图甲所示;物体C 、D 从同一地点沿同一方向运动的v -t 图象如图乙所示.根据图象做出的以下判断中正确的是( )A .物体A 和B 均做匀速直线运动且A 的速度比B 更大B .在0~3 s 的时间内,物体B 运动的位移为10 mC .t=3 s 时,物体C 追上物体DD .t=3 s 时,物体C 与物体D 之间有最大间距8.汽车从静止起做匀加速直线运动,速度达到v 时立即做匀减速直线运动,最后停止,全部时间为t ,则汽车通过的全部位移为( )A .vt B.vt 2 C .2vt D.vt 49.甲、乙两物体沿同一方向做直线运动,6 s末在途中相遇.它们的速度图象如右图所示,可以确定( )A.t=0时甲在乙的前方27 m处 B.t=0时乙在甲的前方27 m处C.6 s之后两物体不会再相遇 D.6 s之后两物体还会再相遇相对运动思维在运动学中应用在运动学中特别是直线运动,会碰到不是单一的物体在地面上运动,而是二个或者更多的物体在地面上滑动。
物理解题技巧之平抛运动题物理学中的平抛运动题是我们在高中物理学习中经常遇到的一类问题。
平抛运动是指物体在斜向抛出或投掷时,仅受重力作用下的运动。
解决平抛运动题需要灵活运用运动学的知识和解题技巧。
下面,我们将介绍几种常见的解题方法和技巧,并通过实际例子进行说明。
首先,我们需要了解平抛运动的基本特点。
在平抛运动中,物体的水平速度恒定不变,而竖直方向上的速度会受到重力的影响而逐渐增加或减小。
由于水平方向上的速度恒定,所以水平方向上的位移也是恒定的。
这一点可以帮助我们简化问题,从而更容易解决平抛运动题。
其次,我们可以利用平抛运动的公式来解题。
平抛运动的位移公式是:S = V0 * t + 1/2 * g * t^2,其中S是物体在水平方向上的位移,V0是物体的水平速度,g是重力加速度,t是时间。
这个公式可以根据题目给出的条件,求解出所需的物理量。
例如,有这样一个问题:某人以10m/s的速度把一个小球以角度30°的角度抛出,求小球在水平方向上飞行的时间。
我们可以根据角度来分解速度,得到垂直方向上的初始速度V0y和水平方向上的初始速度V0x。
其中V0y = V * sinθ,V0x =V * cosθ。
然后,我们可以利用V0y的值来求解小球从抛出到落地的时间,然后就可以得到小球在水平方向上飞行的时间。
除了利用公式解题外,还可以运用图像法来解决平抛运动题。
我们可以画出平抛运动的位移-时间图像,从而更直观地分析问题。
在图像上,水平方向上的位移是直线,而垂直方向上的位移是抛物线。
通过观察图像的形状和特点,我们可以得到很多有用的信息。
例如,如果水平方向上的位移等于零,那么物体就是从最高点回到地面。
如果垂直方向上的位移等于零,那么物体就是从最高点落地。
通过观察图像,我们可以更好地理解平抛运动的规律,从而更容易解决问题。
下面,我们通过一个实际例子来演示解决平抛运动题的过程。
假设一个人以50m/s的速度将一个物体以角度60°抛出,求物体离开地面的高度。
高中物理16种常见题型与解题方法高中物理考试常见的类型总结下来有16种,怎样才能做好每一类型的题目呢?今天库库为同学们整理了高中物理16种常见题型的解题方法和思维模板!快快收藏!题型1直线运动问题题型概述:直线运动问题是高考的热点,可以单独考查,也可以与其他知识综合考查。
单独考查若出现在选择题中,则重在考查基本概念,且常与图像结合;在计算题中常出现在第一个小题,难度为中等,常见形式为单体多过程问题和追及相遇问题.思维模板:解图像类问题关键在于将图像与物理过程对应起来,通过图像的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息,对运动过程进行分析,从而解决问题;对单体多过程问题和追及相遇问题应按顺序逐步分析,再根据前后过程之间、两个物体之间的联系列出相应的方程,从而分析求解,前后过程的联系主要是速度关系,两个物体间的联系主要是位移关系。
题型2物体的动态平衡问题题型概述:物体的动态平衡问题是指物体始终处于平衡状态,但受力不断发生变化的问题。
物体的动态平衡问题一般是三个力作用下的平衡问题,但有时也可将分析三力平衡的方法推广到四个力作用下的动态平衡问题。
思维模板:常用的思维方法有两种.(1)解析法:解决此类问题可以根据平衡条件列出方程,由所列方程分析受力变化;(2)图解法:根据平衡条件画出力的合成或分解图,根据图像分析力的变化。
题型3运动的合成与分解问题题型概述:运动的合成与分解问题常见的模型有两类。
一是绳(杆)末端速度分解的问题,二是小船过河的问题,两类问题的关键都在于速度的合成与分解.思维模板:主要有两种情况。
(1)在绳(杆)末端速度分解问题中,要注意物体的实际速度一定是合速度,分解时两个分速度的方向应取绳(杆)的方向和垂直绳(杆)的方向;如果有两个物体通过绳(杆)相连,则两个物体沿绳(杆)方向速度相等.(2)小船过河时,同时参与两个运动,一是小船相对于水的运动,二是小船随着水一起运动,分析时可以用平行四边形定则,也可以用正交分解法,有些问题可以用解析法分析,有些问题则需要用图解法分析。
运动学解题的基本方法、步骤
运动学的基本概念(位移、速度、加速度等)和基本规律是我们解题的依据,是我们认识问题、分析问题、寻求解题途径的武器。
只有深刻理解概念、规律才能灵活地求解各种问题,但解题又是深刻理解概念、规律的必需环节。
根据运动学的基本概念、规律可知求解运动学问题的基本方法、步骤为
(1)审题。
弄清题意,画草图,明确已知量,未知量,待求量。
(2)明确研究对象。
选择参考系、坐标系。
(3)分析有关的时间、位移、初末速度,加速度等。
(4)应用运动规律、几何关系等建立解题方程。
(5)解方程。
运动图象的分析与运用
运动学图象主要有x-t图象和v-t图象,运用运动学图象解题可总结为六看:一看“轴”,二看“线”,三看“斜率”,四看“面积”,五看“截距”,六看“特殊点”.1.一看“轴”:先要看清两轴所代表的物理量,即图象是描述哪两个物理量之间的关系.2.二看“线”:图象表示研究对象的变化过程和规律.在v-t图象和x-t图象中倾斜的直线分别表示物体的速度和位移随时间变化的运动情况.
3.三看“斜率”:斜率表示纵、横坐标轴上两个物理量的比值,常用一个重要的物理量与之对应,用于定量计算对应物理量的大小和定性分析变化的快慢.x-t图象中斜率表示运动物体的速度的大小和方向.v-t图象中斜率表示运动物体的加速度的大小和方向.4.四看“面积”:即图象和坐标轴所围的面积,也往往代表一个物理量,这要看两物理量的乘积有无意义.如v和t的乘积vt=x,有意义,所以v-t图与横轴所围“面积”表示位移,x-t图象与横轴所围面积无意义.
5.五看“截距”:截距一般表示物理过程的初始情况,如t=0时的位移或速度.
6.六看“特殊点”:如交点、拐点(转折点)等.如x-t图象的交点表示两质点相遇,但v -t图象的交点只表示速度相等.
追及相遇问题
讨论追及、相遇问题的实质,就是分析两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置.1.分析追及问题的方法技巧可概括为“一个临界条件”、“两个等量关系”.
(1)一个临界条件——速度相等.它往往是物体间能否追上或(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断问题的切入点
(2)两个等量关系:时间关系和位移关系,通过画草图找出两物体的位移关系是解题的突破口.
2.能否追上的判断方法
物体B追赶物体A:开始时,两个物体相距x0.若v A=v B时,x A+x0<x B,则能追上;若v A =v B时,x A+x0=x B,则恰好不相撞;若v A=v B时,x A+x0>x B,则不能追上.3.若被追赶的物体做匀减速直线运动,一定要注意判断追上前该物体是否已经停止运动.
追击相遇问题
一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分)
1.如图所示为甲、乙两个物体做直线运动的v-t图象,由图象可以分析( )
A.甲做匀变速直线运动,乙做匀速直线运动
B.甲、乙两物体在t=0时刻的位置不一样
C.甲、乙两物体在t=2 s时有可能相遇
D.前4 s内甲、乙两物体的位移相等
2.(单选)汽车A在红灯前停住,绿灯亮时启动,以0.4 m/s2的加速度做匀加速运动,经过30 s 后以该时刻的速度做匀速直线运动.设在绿灯亮的同时,汽车B以8 m/s的速度从A车旁边驶
过,且一直以相同的速度做匀速直线运动,运动方向与A 车相同,则从绿灯亮时开始( ).
A .A 车在加速过程中与
B 车相遇 B .A\,B 相遇时速度相同
C .相遇时A 车做匀速运动
D .两车不可能相遇
3. 如图所示,处于平直轨道上的甲、乙两物体相距为s ,同时、同向开始运动,甲以初速度v 、加速度a 1做匀加速直线运动,乙做初速度为零、加速度为a 2的匀加速直线运动.假设甲能从乙旁边通过,下述情况可能发生的是( ) a a s 12甲 乙
A.a 1=a 2时,能相遇两次
B.a 1>a 2时,能相遇两次
C.a 1<a 2时,能相遇两次
D.a 1<a 2时,能相遇一次 4. 如图所示,a 、b 分别表示先后从同一地点以相同的初速度做匀变速直线运动的两个物体的速度图象,则下列说法正确的是( )
12345610
-10
20
30
-20
-30O
t /s
a b v m . s -1 /()
A.4 s 末两物体的速度相等
B.4 s 末两物体在途中相遇
C.5 s 末两物体的速率相等
D.5 s 末两物体相遇
5. 龟兔赛跑的故事流传至今, 按照龟兔赛跑的故事情节, 兔子和乌龟的位移图像所示, 下列关于兔子和乌龟的运动正确的说法是( )
A. 兔子和乌龟是同时从同一地点出发的
B. 乌龟一直做匀加速运动, 兔子先加速后匀速再加速
C. 骄傲的兔子在t 4时刻发现落后奋力追赶, 但由于速度比乌龟的
速度小, 还是让乌龟先到达预定位移x 3处
D. 在0~t 5时间内, 乌龟的平均速度比兔子的平均速度大
6.物体A 、B 的x -t 图象如图所示,由图可知( )
A .从第3 s 起,两物体运动方向相同,且v A >v B
B .两物体由同一位置开始运动,但物体A 比B 迟3 s 才开始运动
C .在5 s 内物体的位移相同,5 s 末A 、B 相遇
D .5 s 内A 、B 的平均速度相等
7在一条宽马路上某处有A 、B 两车,它们同时开始运动,取开始时刻
为计时零点,它们的运动图象如图所示,那么在0~t 4时间内的情景是( )
A .A 车在0~t 1时间内做加速直线运动,在t 1时刻改变运动方向
B .在t 2时刻A 车速度为零,然后反向运动,此时两车相距最远
C .在t 4时刻,A 车追上B 车
D .在t 4时刻,两车相距最远
8.a 、b 两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图像如图所示,下
列说法正确的是( )
A.a、b加速时,物体a的加速度大于物体b的加速度
B.20秒时,a、b两物体相距最远
C.60秒时,物体a在物体b的前方
D.40秒时,a、b两物体速度相等,相距200 m
二、计算题(共5小题,其中9-12每题7分,第13题8分)
9.一列货车以28.8 km/h的速度在平直铁路上运行,由于调度失误,在后
面600 m处有一列快车以72 km/h的速度向它靠近.快车司机发觉后立即合上制动器,但快车要滑行2000 m才停止.试判断两车是否会相碰.
10.从同一地点以30 m/s的速度先后竖直上抛两个物体,抛出时间相差2 s,不计空气阻力,两物体将在何处何时相遇?
11.A、B两车沿同一直线向同一方向运动,A车的速度v A=4 m/s,B车的速度v B=10 m/s.当B车运动至A车前方7 m处时,B车以a=2 m/s2的加速度开始做匀减速运动,从该时刻开始计时,则A 车追上B车需要多长时间?在A车追上B车之前,二者之间的最大距离是多少?
12.甲、乙两车在平直公路上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方L1=11 m处,乙车速度v乙=60 m/s,甲车速度v甲=50 m/s,此时乙车离终点线尚有L2=600 m,如图1-3-9所示.若甲车加速运动,加速度a=2 m/s2,乙车速度不变,不计车
长.求:
(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大,最大距
离是多少?
(2)到达终点时甲车能否超过乙车?
13. 交通路口是交通事故的多发地,驾驶员到交通路口时也格外小心.现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为v0=8 m/s.当两车快要到十字路口时,甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯,于是紧急刹车(反应时间忽略不计),乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车,但乙车司机反应较慢(反应时间为t=0.5 s).已知甲
车紧急刹车时制动力为车重的0.5倍,乙车紧急刹车时制动力为车重的2
5
,g=10 m/s2.
(1)若甲车司机看到黄灯时车头距警戒线6.5 m,他采取了上述措施后是否会闯红灯?
(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车在行驶过程中应至少保持多大距离?
1.6追击相遇问题
一、选择题(本题共23小题,每小题3分,共69分)
1.解析:选ACD.v-t图象的斜率表示物体运动的加速度,由图象可以分析甲做匀变速直线运动,乙做匀速直线运动,所以A正确;纵轴截距表示t=0时刻的速度,并非运动的初始位移,B 错误;在v-t图象中,图象的交点表示某时刻两者速度相等由图象可得出发生的位移,但不能反映运动物体的初始位置,如果初始位置满足条件,选项C有可能成立;图象与坐标轴围成的
面积表示位移,前4 s内甲做匀减速直线运动,位移大小为10×4
2
m=20 m,乙做匀速直线运动,
位移大小为4×5 m=20 m,D正确.
2.解析作出A\,B两车运动的v-t图象如图所示,
υ/(m·s−1)。