2018版高中物理第3章匀变速直线运动规律的应用课件鲁科版必修1:35张PPT

课件35张PPT。习题课一　匀变速直线运动规律的应用感悟解题规律测评学习效果感悟解题规律·培养科学思维一、刹车类问题和逆向思维法的应用
1.刹车类问题的特点:对于汽车刹车,飞机降落后在跑道上滑行等这类交通工具的匀减速直线运动,当速度减到零后,加速度也为零,物体不可能倒过来做反向的运动,所以其运动的最长时间t=- (a<0).在这种题目中往往会存在“时间陷阱”.2.处理方法:首先计算速度减到零所需时间,然后再与题中所给的时间进行比较,确定物体在所给的时间内是否已停止运动,如果是,则不能用题目所给的时间计算.
3.逆向思维法的应用:虽然汽车刹车后不会以原来的加速度反向做加速运动,但在处理这类末速度为零的匀减速直线运动时,可采用逆向思维法,即把运动倒过来看成是初速度为零的匀加速直线运动.【典例1】 (2017·江苏省启东中学高一月考)平直公路上,一辆汽车以36 km/
h的速度匀速行驶着,某时刻起,驾驶员关闭发动机让汽车匀减速滑行,已知汽车滑行时的加速度大小为1 m/s2,求:
(1)经过多长时间汽车停下??思路探究?(1)汽车刹车类问题的易错点在哪里?
答案:汽车刹车后实际停止时间.答案:(1)10 s　(2)关闭发动机后20 s内汽车滑行的距离s1;
(3)汽车静止前1 s内滑行的距离s2.?思路探究?(2)汽车刹车运动问题的处理思路是什么?(3)刹车到静止的运动能否看成从静止开始的反向匀加速运动?
答案:能.答案: 分析初速度和加速度利用运动学方程确定停止时间合理选方程计算答案: (2)50 m　(3)0.5 m误区警示 找准方法,远离刹车问题陷阱
求解汽车刹车类问题时,一定要认真分析清楚汽车的运动过程,一般都是先判断刹车时间或刹车位移,即判定汽车在给定时间内或位移内是否已停止,千万不能乱套公式.(教师备用)
例1-1:(2016·汕头高一期中)飞机着陆后在跑道上滑行时做匀减速直线运动.已知其初速度是60 m/s,加速度大小是6 m/s2,则飞机着陆后12 s内的位移大小是(　 　)
A.288 m　　B.300 m　　C.600 m　　D.360 mB ?针对训练1-1? (2017·山西省临汾市高一月考)汽车以大小为20 m/s的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度的大小为5 m/s2,那么刹车后2 s内与刹车后6 s内汽车通过的位移大小之比为(　 　)
A.1∶1 B.3∶1 C.4∶3 D.3∶4D二、几个导出公式的应用
1.三个推论
(1)任意两个连续相等的时间间隔(T)内,位移之差是一个恒量,即sⅡ-sⅠ =sⅢ-sⅡ=…=sN-sN-1=Δs=aT2,或sm-sn=(m-n)aT 2.【典例2】 (2017·福州高一检测)一个物体做匀加速直线运动,第1 s内的位移是3 m,第3 s内的位移是6 m.它运动3 s内的总位移是多少?加速度是多少??思路探究? 求3 s内运动位移的分析思路是什么?
答案:根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出物体的加速度,结合第1 s内的位移求出初速度,从而根据位移时间公式求出运动3 s内的位移.答案:13.5 m　1.5 m/s2误区警示 利用匀变速直线运动推论求解问题的技巧
若题目中出现相等时间问题,可优先考虑“逐差法”公式求解.(教师备用)
例2-1:(2016·河南安阳高一期中)质点做匀变速直线运动,从某时刻起5 s内位移是20 m,10 s内位移是70 m,求质点的加速度和开始计时起5 s末的瞬时速度.答案:1.2 m/s2　7 m/s?针对训练2-1? (2017·江苏省扬州中学高一月考)一列火车做匀加速直线运动驶来,一人在轨道旁边观察火车运动,发现在相邻的两个10 s内,火车从他跟前分别驶过6节车厢和8节车厢,每节车厢长8 m(连接处长度不计),求:
(1)火车的加速度的大小;
(2)人开始观察时火车速度的大小.答案:(1)0.16 m/s2　(2)4 m/s2.初速度为零的匀变速直线运动的四个比例式
(1)1T末、2T末、3T末、……nT末瞬时速度的比为
v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n
(2)1T内、2T内、3T内……nT内位移的比为
s1∶s2∶s3∶…∶sn=12∶22∶32∶…∶n2
(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内……第n个T内位移的比为
sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sn=1∶3∶5∶…∶(2n-1)AC?思路探究? 设每节车厢长为l,第n节车厢经过观察者时,第n节车厢末端通过的位移是多少?
答案:nl.误区警示 在做题时要特别注意:(1)以上比例成立的条件是物体做初速度为零的匀加速直线运动;(2)在比例式中的时间“T”是一个虚拟数字,可以是1秒也可以是2秒、1分钟、2分钟、1小时、2小时、1天、1年……(3)对于末速度为零的匀减速直线运动,可把它看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动,应用比例关系,可使问题简化,但切记两者方向是相反的.B ?针对训练3-1? (2017·河南省洛阳市高一测试)如图所示,三块完全相同的木块并排固定在水平地面上,一颗子弹以速度v水平射入.若子弹在木块中所受的阻力恒定(a恒定),且穿过第三块木块后速度恰好为零,则子弹依次射入每块木块时的速度比和穿过每块木块所用的时间比分别为(　 　)D三、追及、相遇问题
1.追及问题
追和被追的两物体速度相等是能否追上及两点之间距离极值的临界条件.
(1)速度大者减速追速度小者
①当两者速度相等时,若追者位移仍小于被追者位移,则永远追不上,此时两者间距离有最小值;
②若两者位移相等,且两者速度相等时,则恰好追上,也是两者避免相撞的临界条件.
③若两者位移相等时,追者速度仍大于被追者速度,则被追者还有一次追上追者的机会,其两者速度相等时,两者间距离有最大值.(2)速度小者加速追速度大者
①当两者速度相等时二者有最大距离;
②当两者位移相等时,即后者追上前者.
2.相遇问题
(1)相向运动的物体,当各自的位移大小之和等于开始时两物体的距离即相遇.
(2)同向运动的物体追上即相遇.【典例4】 (2017·江苏省启东中学高一月考)汽车从静止开始以a=1 m/s2的加速度前进,车后与车相距s0=25 m处,某人同时开始以6 m/s的速度匀速追车.
(1)经过多长时间汽车的速度达到6 m/s?
(2)试判断人能否追上车?
(3)若人能追上车,则求经过多长时间人才追上车;若人不能追上车,求人、车间的最小距离.?思路探究?(1)人追上汽车的条件是什么?
答案:人前进的位移等于相同时间内汽车的位移与相距距离之和.
(2)若追不上,人和车最小距离时满足什么条件?
答案:人和车速度相等.答案:见解析规律方法 求解追及相遇问题的一般方法
(1)根据追赶和被追赶的两个物体的运动性质,列出两个物体的位移方程,并注意两物体运动时间之间的关系.
(2)通过对运动过程的分析,画出简单的图示,找出两物体的运动位移间的关系式.追及的主要条件是在追上时两个物体位置坐标相同.
(3)寻找问题中隐含的临界条件.例如速度小者加速追赶速度大者,在两物体速度相等时有最大距离;速度大者减速追赶速度小者,在两物体速度相等时有最小距离等.利用这些临界条件常能简化解题过程.
(4)求解此类问题的方法,除了以上所述根据追及的主要条件和临界条件解联立方程外,还有利用二次函数求极值及应用图象法和相对运动知识求解.(教师备用)
例4-1:(2016·泉州高一检测)一辆汽车在十字路口等候,当绿灯亮时汽车以2 m/s2的加速度开始行驶,恰在这时一辆自行车以8 m/s的速度匀速行驶,从后面赶过汽车,试求:
(1)汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?此时距离是多少?答案:(1)4 s　16 m(2)什么时候汽车追上自行车,此时汽车的速度是多少?答案: (2)8 s　16 m/s解析: (2)假设经过时间t′两车相遇,
则有Δs=0,即8t′-t′2=0,
解得t′=8 s,此时v汽=at′=2×8 m/s=16 m/s.?针对训练4-1? (2017·黑龙江省牡丹江市高一月考)一辆巡逻车最快能在10 s内由静止加速到最大速度50 m/s,并能保持这个速度匀速行驶.在平直的高速公路上,该巡逻车由静止开始启动加速,追赶前方2 000 m处正以35 m/s的速度匀速行驶的一辆违章卡车.则
(1)巡逻车至少需要多少时间才能追上卡车?答案:(1)150 s　(2)在追赶的过程中,巡逻车和卡车的最大距离是多少?答案: (2)2 122.5 m测评学习效果·演练当堂技法1.(2017·信阳高一期末)一辆汽车在平直的公路上做匀速直线运动,速度大小为20 m/s,突然看到前面有障碍物,开始刹车,汽车做匀减速直线运动,加速度的大小为10 m/s2,从开始刹车时刻算起,3 s内汽车的位移是(　 　)
A.105 m B.20 m C.15 m D.30 mB 2.(2017·新疆石河子第一中学高一月考)物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为16 m的路程,第一段用时4 s,第二段用时2 s,则物体的加速度是(　 　)B 3.汽车刹车后做匀减速直线运动,经3 s后停止运动,那么在这连续的3个1 s内汽车通过的位移之比为(　 　)
A.1∶3∶5 B.5∶3∶1
C.1∶2∶3 D.3∶2∶1B 解析:对于末速度为零的匀减速直线运动,可把它看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动,运用比例关系式可知,连续的3个1 s内汽车通过的位移之比为1∶3∶5,则反向比应为5∶3∶1,故选项B正确.4.(2017·湖南师范大学附属中学高一检测)随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显,分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍惜生命.如图所示为某型号车紧急制动至停住时(假设做匀减速直线运动)的v2-s图象(v为货车的速度,s为制动距离),其中图线1为满载时符合安全要求的制动图象,图线2为严重超载时的制动图象.由图可知,在初速度相同时,同一辆车在严重超载时制动距离更长.某路段限速 72 km/h,是根据该型号货车满载时安全制动时间和制动距离确定的,现有一辆该型号的货车超载并以54 km/h的速度行驶.通过计算求解:(1)若驾驶员从发现险情到采取紧急制动措施的反应时间为1 s (这段时间内汽车匀速),则该型号货车满载时以72 km/h速度正常行驶时与前方静止障碍物的距离至少应为多远?答案:(1)60 m(2)驾驶员紧急制动时,该型号严重超载的货车制动时间和制动距离是否符合安全要求?答案: (2)见解析谢谢观赏！