匀变速直线运动解题方法与技巧

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实用文档 匀变速直线运动解题方法与技巧 一、解题方法大全 由于匀变速运动公式多,解题方法多。所以解题时候选择合适公式可以提高学生动手做题的能力,下面我对所涉及方法归纳一下: 1. 一般公式法

一般公式法指速度、位移和时间的三个关系式,即2t200tv,at21tvs,atvv 20v

=2as. 这三个关系式均是矢量表达式,使用时应注意方向性,一般选初速度v0的方向

为向,与向相同者视为正,与向相反者视为负. 反映匀变速直线运动规律的公式较多,对同一个问题往往有许多不同的解法,不同解法的繁简程度是不同的,所以应注意每个公式的特点,它反应了哪些物理量之间的关系,与哪些物理量无直接关系.

例如公式atvv0t不涉及位移,20at21tvs不涉及末速度,as2vv202t不涉及时间等. 应根据题目所给的条件恰当、灵活地选用相关的公式,尽可能简化解题的过程. 2. 平均速度法

平均速度的定义式tsv对于任何性质的运动都适用,而对于匀变速这一特殊性质的运动除上式之外,还有一个只适用于它的关系式,即2vvvt0. 3. 中间时刻速度法 利用“匀变速运动中任一时间中间时刻的瞬时速度,等于这段时间t的平均速度”,即vv2t,适用于任何一个匀变速直线运动,有些题目应用该关系式可以避免常规解法中用位移公式列出含有t2的复杂式子,从而简化解题过程,提高解题速度. 4. 比例法 对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动,可以利用初速度为零的匀加速直线运动的五大重要特征的比例关系,用比例法求解. 前面我们已经多次讲到具体的比例式,这里不再进行罗列. 5. 逆向思维法 把运动过程的“末态”当作“初态”的反向研究方法. 一般适用于末态已知的情况. 6. 图象法 应用v-t图象可以把复杂的问题转变为较为简单的数学问题解决,尤其是用图象定性分析,可避开繁杂的计算,快速找出答案.

7. 巧用推论2n1naTsss解题 匀变速直线运动中,在连续相等的时间T的位移变化量为一恒量,即2n1naTss,对一般的匀变速直线运动问题,若出现相等的时间间隔问题,应优先考虑用2aTs求解. 当然,这个推论还可以拓展为2nmaT)nm(ss. 上面我们所涉及的方法都是常用方法,当然对于具体问题还有很多具体的方法,同学们在平时的练习中应该注意总结. 例:物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,到达斜面最高点时速度恰为零,如图1实用文档 所示,已知物体运动到斜面长度43处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用时间.

解法一:逆向思维法:物体向上做匀减速运动冲上斜面,相当于向下的匀加速运动. 故有2BCAC2BCBC)tt(a21s,at21s,又ACBCs41s解得ttBC. 解法二:比例法:对于初速度为零的匀变速直线运动,在连续相等的时间通过的位移之

比为)1n2(:5:3:1s:s:s:sn21.

现有31ssBABC 依题可知:通过ABs的时间为t,则通过BCs的时间.ttBC 解法三:中间时刻速度法:中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度.

2v20v2vvvAACAAC

又ACBCBC2BAC2As41sas2vas2v 由以上三式解得ABv21v,可以看出Bv正好等于AC段的平均速度,因此B是中间时刻的位置. 因此有.ttBC 思考:如何用图象法和推论法求解本题?

二、运动学公式的选择 1、认真审题,画出运动过程的草图 2、将已知量和待求量在草图上相应位置标出 3、选择与出现的四个量相对应的公式列方程

4、若出现连续相等的时间间隔问题,可优先考虑2aTx、txvt2两个公式 【例题1】在光滑的水平面上静止一物体,现以水平恒力甲推此物体,作用一段时间后换成相反方向的水平恒力乙推物体,当恒力乙作用时间与恒力甲的作用时间相同时,物体恰好回到原处,此时物体的速度为v2,若撤去恒力甲的瞬间物体的速度为v1,则v2∶v1=?(答案:)

【例题2】做自由落体运动的小球通过某一段距离h所用的时间为t1,通过与其连续的下一段同样长的距离所用的时间为t2,该地的重力加速度g=___________。 实用文档 三、运动过程的选择 1、初速度为0的匀加速直线运动,从0时刻开始选过程,解题往往较为简单 2、加速度不变的运动,可以全过程求解,也可在中间任意截取一个过程求解 3、加速度变化的运动,必须分过程列式 【例题3】做自由落体运动的物体,最后5s的位移恰好是前一段时间位移的3倍,求物体开始下落的位置距面的高度H和物体着地时的速度v。

【例题4】一个做匀加速直线运动的物体,连续通过两段长为s的位移所用的时间分别为t1、t2,求物体的加速度?

四、多过程问题要点 1、前一过程的末速度与后一过程的初速度的关系是重要的隐含条件,解题时要设出来 2、前一过程的时间、位移与后一过程的时间、位移的关系是解题的关键 【例题5】一辆汽车沿平直公路从甲站开往乙站,起动加速度为2m/s2,加速行驶5秒,后匀速行驶2分钟,然后刹车,滑行50m,正好到达乙站,求汽车从甲站到乙站的平均速度?

五、注意运动过程的可逆性(逆向思维法) 匀减速运动可看成以同样加速度反向匀加速的过程 【例题6】一个物体以某一初速度v0开始作匀减速直线运动直到停止,其总位移为s。当它

的位移为23s时,所用时间为t1,当它的速度为03v时,所用时间为t2。则t1∶t2=________。

六、追及相遇问题 1、两个关系:两物体运动的时间与位移关系是解题的关键!位移关系一般如下: ①相遇问题:210SSS (S0是初态时两物体的间距) ②追及问题:前车后车SSS0 2、一个条件:速度相等是判断追及问题中能否追上、距离最大、最小的临界条件 3、物理分析法解追及问题思路: ①先画出0时刻两物体在地面上位置的示意图 ②再求出两物体达速度相等所需的时间 ③以地为参考系,分别求出两物体在该时间对地的位移 ④依求出的位移比较两物体位置的先后,作出判断 【例题7】如图所示,直线MN表示一条平直公路,甲、乙两辆汽车原来停在A、B两处,A、

甲车 乙车 M N 实用文档 B间的距离为85m,现甲车先开始向右做匀加速直线运动,加速度a1=2.5m/s2,甲车运动6.0s

时,乙车立即开始向右做匀加速直线运动,加速度a2=5.0m/s2,求两辆汽车相遇处距A处的距离。

【例题8】在离地面高度为10m处,一个气球正以5m/s的速度匀速上升,与此同时,在气球正下方以20m/s的初速度,由地面垂直发射一枚爆竹,问: (1)爆竹可否击中气球?击中处离地面有多高? (2)若开始时气球离地面的高度为12m,爆竹能否击中气球?其相对距离的极值为多大?

七、巧用速度图象解题 【例题9】一物体做加速直线运动,依次通过A、B、C三点,AB=BC。物体在AB段加速度为

a1,在BC段加速度为a2,且物体在B点的速度为2CABvvv,则( )

A.a1> a2 B.a1= a2 C.a1< a2 D.不能确定

例题参考答案:1. 2∶1 2. 1212122()()htttttt 3.H=500m,v=100m/s 4. )()(2212121ttttttsa 5. 9.44m/s 6. 233- 7. 125m,245m 8. (1)可以击中,击中时离地高度为:h1=15m,(2)不能击中,最小距离:△h=0.75m, 9. C 《匀变速直线运动解题方法与技巧》课后练习

1.物体从静止开始做匀加速运动,测得第ns的位移为s,则物体的加速度为 ( )

A.sn22 B.22ns C.122ns D.122ns 2.石块A自塔顶从静止开始自由落下s1时,石块B从离塔顶s2处从静止开始自由落下,两石块同时落地,若不计空气阻力,.则塔高为 ( )

A.s1+s2 B.12214)(sss C.)(42121sss D.21221)(ssss 3.某物体由静止开始,做加速度为a1的匀加速直线运动,运动时间为t1,接着物体又做加速度为a2的匀减速直线运动,再经过时间t2,其速度变为零,则物体在全部时间的平均速度为 ( )

A.112at B.112()2att C.111212()2()attttt D.222at 4.从高度为125m的塔顶,先后落下a、b两球,自由释放这两个球的时间差为1s,则以下判断正确的是(g取10m/s2,不计空气阻力) ( ) A.b球下落高度为20m时,a球的速度大小为20m/s 实用文档 B.a球接触地面瞬间,b球离地高度为45m C.在a球接触地面之前,两球的速度差恒定 D.在a球接触地面之前,两球离地的高度差恒定 5.在轻绳的两端各拴一个小球,一人用手拿着上端的小球站在3楼的阳台上,放手后让小球自由下落,两小球相继落地的时间差为T.如果站在4楼的阳台上,同样放手让小球自由下落,则两小球相继落地的时间差将( ) A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断 6.为了测定某辆轿车在平直路上起动时间的加速度(轿车起动时的运动可近似看作匀加速运动),某人拍摄了一在同一底片上多次曝光的照片,如图所示。如果拍摄时每隔2秒曝光一次,轿车车身总长为4.5m,那么这辆轿车的加速度约为( ) A 1m/s2 B 2m/s2 C 3m/s2 D 4m/s2 7.做匀加速直线运动的列车, 车头经过某路标时的速度为v1, 车尾经过该路标时的速度是v2, 则列车在中点经过该路标时的速度是:( )

A 221vv B 21vv C 22221vv D 21212vvvv 8.用绳拴住木棒AB的A端,使木棒在竖直方向上静止不动,在悬点A端正下方有一点C距A端0.8 m。若把绳轻轻剪断,测得A、B两端通过C点的时间差是0.2 s,重力加速度g=10 m/s2,求木棒AB的长度?

9.一质点沿AD直线作匀加速直线运动,如图,测得它在AB、BC、CD三段的时间均为t,测得位移AC=L1,BD=L2,试求质点的加速度?

10.火车正以速率v1向前行驶,司机突然发现正前方同一轨道上距离为s处有另一火车,正以较小的速率v2沿同方向做匀速运动,于是司机立刻使火车做匀减速运动,要使两列火车不相撞,加速度a的大小至少应是多少?

近年高考题训练

1.(04··9)一杂技演员,用一只手抛球、接球.他每隔0.40 s抛出一个球,接到球便立即把球抛出.已知除抛、接球的时刻外,空中总有4个球,将球的运动近似看作是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,取g=10 m/s2) ( ) A.1.6 m B.2.4 m C.3.2 m D.4.0 m 2.(05·理综·19)一人看到闪电12.3 s 后又听到雷声.已知空气中的声速约为330~340 m/s,光速为3×108m/s,于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1 km.根据所学的物理知识可以判断 ( ) A.这种估算方法是错误的,不可采用 B.这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者的距离 C.这种估算方法没有考虑光的传播时间,结果误差很大 D.即使声速增大2倍以上,本题的估算结果依然正确 3.(07·理综·18)图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片.该照片经放大后分析出,在曝光时间,子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%.已知子弹飞行速度约为500 m/s,由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近 ( ) A.10-3 s B.10-6 s