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高考物理第一轮总复习教案026

高考物理第一轮总复习教案026

分类:高三物理教案   更新:2013/1/26   来源:网友提供

高考物理第一轮总复习教案026

上,到轨道距离MN为d=10m,如图1-1-3所示,转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描,扫描一周的时间T=60s,光束转动方向如图中箭头所示,当光束与MN的夹角为450时,光束正好射到小车上.如果再经过=2.5s光束又射到小车上,则小车的速度为多少?(结果保留二位有效数字)【解析】在内,光束转过=
上,到轨道距离MN为d=10m,如图1-1-3所示,转台匀速转动,使激光束在水平面内扫描,扫描一周的时间T=60s,光束转动方向如图中箭头所示,当光束与MN的夹角为450时,光束正好射到小车上.如果再经过 =2.5s光束又射到小车上,则小车的速度为多少?(结果保留二位有效数字)

 
【解析】在 内,光束转过 = × = ,若激光束照射小车时,小车正在接近N点,则光束与MN的夹角从450变为300,故车速 ,若激光束照射小车时,小车正远离N点,则车速 .
 
第2讲   匀变速直线运动的规律

教学目标
理解匀变速直线运动及其公式,能够熟练运用匀变速直线运动的规律进行解题.能根据运动情景选取合理的运动公式进行解题.
重点:能正确运用匀变速直线运动的公式及其推论求解运动学问题
难点:对工式的意义及其使用条件的理解与判断.
知识梳理
一、匀变速直线运动基本规律:
υt=υ0+at
s=υ0t+ at2/2
s=υ平t

利用上面式子时要注意:
1. υt,υ0,υ平,a视为矢量,并习惯选υ0的方向为正方向:
2. 其余矢量的方向与υ0相同取正值,反向取负值,若a与υ同向,物体作匀加速运动,若a与υ反向,物体作匀减速运动。

二、匀变速直线运动中几个常用的结论
1. Δs=aT 2,即任意相邻相等时间内的位移之差相等。可以推广到sm-sn=(m-n)aT 2
2.  ,某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度。
   ,某段位移的中间位置的即时速度公式(不等于该段位移内的平均速度)。
可以证明,无论匀加速还是匀减速,都有 .

三、初速度为零(或末速度为零)的匀变速直线运动
做匀变速直线运动的物体,如果初速度为零,或者末速度为零,那么公式都可简化为: 
      ,    ,    ,     
 
四、初速为零的匀变速直线运动
1. 前1秒、前2秒、前3秒……内的位移之比为1∶4∶9∶……
2. 第1秒、第2秒、第3秒……内的位移之比为1∶3∶5∶……
3. 前1米、前2米、前3米……所用的时间之比为1∶ ∶ ∶……
4. 第1米、第2米、第3米……所用的时间之比为1∶ ∶( )∶……
对末速为零的匀变速直线运动,可以相应的运用这些规律。

五、一种典型的运动
经常会遇到这样的问题:物体由静止开始先做匀加速直线运动,紧接着又做匀减速直线运动到静止。用右图描述该过程,可以得出以下结论:
①   ②

六、刹车类问题
汽车做匀减速运动到速度为零时,即停止运动,其加速度a也突然消失.求解此类问题时应先确定物体实际运动的时间,注意题目中所给的时间与实际运动时间的关系.对末速度为零的匀减速运动也可以按逆过程即初速度为零的匀加速运动处理.

七、解题方法指导: 
1. 解题步骤:
(1)确定研究对象。
(2)明确物体作什么运动,并且画出运动示意图。
(3)分析研究对象的运动过程及特点,合理选择公式,注意多个运动过程的联系。
(4)确定正方向,列方程求解。
(5)对结果进行讨论、验算。
2. 解题方法:
(1)公式解析法:假设未知数,建立方程组。本章公式多,且相互联系,一题常有多种解法。要熟记每个公式的特点及相关物理量。
(2)图象法:如用v—t图可以求出某段时间的位移大小、可以比较vt/2与vS/2,以及追及问题。用s—t图可求出任意时间内的平均速度。
(3)比例法:用已知的讨论,用比例的性质求解。
(4)极值法:用二次函数配方求极值,追赶问题用得多。
(5)逆向思维法:如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动来求解。
题型讲解
1. 公式的运用
(1)骑自行车的人由静止开始沿直线运动,在第1 s内通过1米、第2 s内通过2米、第3 s内通过3米第4 s内通过4米.则下列说法中正确的是(  )
A.自行车和人做匀加速直线运动
B.第2 s末的瞬时速度为2.5 m/s
C.第3、4两秒内的平均速度为3.5 m/s
D.整个过程中加速度为1 m/s2
【 解析】本题已明确指出骑自行车的人为初速度为零的直线运动,因此,若为匀变速直线运动,必有sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶sⅣ=1∶3∶5∶7,而这里对应的sⅠ′∶sⅡ′∶sⅢ′∶sⅣ′=1∶2∶3∶4.虽然在连续相等时间内位移差相等,但不是匀变速直线运动,故无法求出加速度及第2 s末的瞬时速度.根据平均速度的定义可求得第3、4两秒内的平均速度              
【答案】 C
 
  ( 2)(2010•合肥调研)一质点沿直线Ox方向做加速运动,它离开O点的距离随时间变化的关系为s=a+2t3(m)(其中a为一个常数),它的速度随时间变化的关系为v=6t2(m/s).则该质点在t=2 s时的瞬时速度和t=0到t=2 s间的平均速度分别为(  )
A.8 m/s、24 m/s        B.24 m/s、8 m/s
C.12 m/s、24 m/s          D.24 m/s、12 m/s
【解析】 由瞬时速度公式可得t= 2 s时的速度为v=6t2 m/s=6×22 m/s=24 m/s;由s与t的关系得出各时刻对应的位移,再利用平均速度公式可得t=0到t=2 s间的平均速度为                     8 m/s.故选项B正确.
【答案】 B

2. 直线运动规律、公式的选取
(1)一个匀加速直线运动的物体,在头4s内经过的位移为24m,在第二个四秒内经过的60m.求这个物体的加速度和初速度各是多少.
【思路】(1)在s,v0,vt,a,t五个物理量中已知t,s两个,故可以选择 联立两个过程求解.
       (2)还可以根据 来求.
       (3)还可以根据 来求.
【解析】法一 基本公式法
头4s内位移:
第二个4s内的位移:
将s1=24m、s2=60m带入上式,解得a=2.25m/s2,v0=1.5m/s
法二  物体在8s内的平均速度等于中间时刻(即第4s末)的瞬时速度则 ,物体在前4s内的平均速度等于第2s末的瞬时速度
由两式联立,得a=2.25m/s2   v0=1.5m/s
法三  由公式 ,得
 
根据 ,所以v0=1.5m/s

(2)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?
【解析】设AB=s1、BC=s2、CD=s3  则:
s2s1=at2           s3s2=at2
两式相加:s3s1=2at2
由图可知:L2L1=(s3+s2)(s2+s1)=s3s1
则:a = 
(3)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?
解:方法(1):设前段位移的初速度为v0,加速度为a,则:
前一段s:  s=v0t1 +     ……(1)
全过程2s:   2s=v0(t1+t2)+    ……(2)
消去v0得:   a = 
方法(2):设前一段时间t1的中间时刻的瞬时速度为v1,后一段时间t2的中间时刻的瞬时速度为v2。所以:
        v1=  ……(1)             v2=    ……(2)
         v2=v1+a( ) ……(3)     
得:   a = 
方法(3):设前一段位移的初速度为v0,末速度为v,加速度为a。
前一段s:   s=v0t1 +     ……(1)
后一段s:   s=vt2 +    ……(2)
            v = v0 + at ……(3)             
得:   a = 

3. 刹车问题
   以36 km/h的速度行驶的汽车,刹车后做匀减速直线运动,若汽车在刹车后第2 s内的位移是6.25 m,则刹车后5 s内的位移是多少?
【思路】汽车在刹车后做匀减速直线运动,由第2 s内的运动情况求出加速度,刹车后5 s内汽车是否一直在运动还不清楚,需要加以判断,依据判断结果进行计算.
【解析】设汽车运动方向为正方向,由于v0=36km/s=10m/s,根据位移公式 得:
第2s内的位移  即 有
 设刹车经过ts停止运动,则 .
可见,刹车后5s的时间内有1s是静止的,故刹车后5s内汽车的位移为
 

4. “逆向思维”的运用
   子弹以水平初速度连续射穿三个并排着的完全相同的静止并固定的木块后速度恰好减为零.如图所示,则它在每个木块前的速度之比为________.穿过每个木块所用时间之比为________
【思路】 逆向过程处理(逆向思维法)是把运动过程的“末态”作为“初态”
的反向研究问题的方法.如把物体的加速运动看成反向的减速运动,物体的
减速运动看成反向的加速运动来处理,该方法一般用在末状态已知的情况.
【解析】将此运动反演成从终点开始沿反方向做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度大小为a,每个木块长为L.
 

5. 综合运用
  已知O、A、B、C为同一直线上的四点,AB间的距离为l1,BC间的距离为l2,一物体自O点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点,已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等,求O与A的距离.
【解析】法一 设物体的加速度为a,到达A点的速度为v0,通过AB段和BC段所用的时间为t,则有
                                  ①
                         ②
        联立①②式得
                                      ③
                                   ④
        设O与A的距离为l,则有
                                           ⑤
        联立③④⑤得
        
法二   设物体的加速度为a,OA距离为l,时间为t0,AB、BC时间为t
       由运动学知识得:
       解得:
       将vA=at0,vB=a(t0+t),vC=a(t0+2t)代入上式化简得
 
第3讲   运动图像 追及和相遇问题

教学目标
理解图象所表示的物理意义,能够正确分析图象所表达的物理过程.会画运动草图建立两个相关的运动物体的物理情景
重点:熟练掌握位移图象和速度图象的含义,并会运用
难点:对追及和相遇问题的分析、处理
知识梳理
一、匀速直线运动的 图象
 图象表示运动的位移随时间的变化规律。匀速直
线运动的 图象,是一条倾斜的直线。速度的大小
在数值上等于图象的斜率,即 ,如右图
所示。

二、直线运动的 图象
 图象表示运动的速度随时间的变化规律。 图象表示的规律是:给出 、 的对应关系,即若给定时间 ,则可从图上找出相应的速度 ,反之亦然。
1. 匀速直线运动的 图象
(1)匀速直线运动的 图象是与横轴平行的直线。
(2)从图象不仅可以看出速度的大小,而且可以求出位移(图象与两坐标轴所围图形的面积)
2.  匀变速直线运动的 图象
(1)匀变速直线运动的 图象是一条倾斜直线(如下图示)
 


(2)直线斜率的大小等于加速度的大小,即 ,斜率越大,加速度也越大,反之
则越小
(3)若直线的斜率大于零,则加速度大于零,表示匀加速运动;若直线的斜率小于零,则加速度也小于零,表示匀减速运动。

三、s-t图象和v-t图象
 
s-t图象 v-t图象
①表示物体做匀速直线运动(斜率表示速度v);
②表示物体静止;
③表示物体向反方向做匀速直线运动;
④交点的纵坐标表示三个运动质点相遇时的位移;
⑤t1时刻物体位移为s1(图中阴影部分的面积没有意义) ①表示物体做匀加速直线运动(斜率k=tan α表示
加速度a);
②表示物体做匀速直线运动;
③表示物体做匀减速直线运动;
④交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速度;
⑤t1时刻物体速度为v1(图中阴影部分面积表示质点
①在0~t1时间内的位移)

四、追及和相遇问题
两物体在同一直线上追及、相遇或避免碰撞问题中的条件是:两物体能否同时到达空间某位置。因此应分别对两物体研究,列出位移方程,然后利用时间关系、速度关系、位移关系而解出。
1. 追及
追及问题的特征及处理方法:
“追及”主要条件是两个物体在追赶过程中处在同一位置,常见的情形有三种:
(1)初速度为零的匀加速运动的物体甲追赶同方向的匀速运动的物体乙,一定能追上,追上前有最大距离的条件:两物体速度相等,即 。
(2)匀速运动的物体甲追赶同向匀加速运动的物体乙,存在一个能否追上的问题。判断方法是假若甲乙两物体能处在同一位置时,比较此时的速度大小,若 ,能追上;若 ,不能追上;如果始终追不上,当两物体速度相等时,两物体间的距离最小。也可假定速度相等,从位移关系判断。
(3)匀减速运动的物体追赶同向的匀速运动的物体时,情形跟第二种类似。
2.  分析追及问题的注意点
(1)要抓住一个条件,两个关系:一个条件是两物体的速度满足的临界条件,如两物体距离最大、最小,恰好追上或恰好追不上等。两个关系是时间关系和位移关系,通过画草图找两物体的位移关系是解题的突破口。
(2)若被追赶的物体做匀减速运动,一定要注意追上前该物体是否已经停止运动。
(3)仔细审题,充分挖掘题目中的隐含条件,同时注意 图象的应用。
3. 相遇
同向运动的两物体的追及问题即其相遇问题,分析同(1)
相向运动的物体,当各自发生的位移绝对值的和等于开始时两物体间的距离时即相遇
 
五、图像法解决追及问题
说明:①表中的Δs是开始追及以后,后面物体因速度大而比前面物体多运动的位移;
②s0是开始追及以前两物体之间的距离;
③t2-t0=t0-t1;
④v1是前面物体的速度,v2是后面物体的速度.

类型 图象 说明
匀加速追匀速 
①t=t0以前,后面物体与前面物体间距离增大
②t=t0时,两物体相距最远为s0+Δs
③t=t0以后,后面物体与前面物体间距离减小
④能追上且只能相遇一次
匀速追匀减速 

匀加速追匀减速 

匀减速追匀速 
开始追及时,后面物体与前面物体间的距离在减小,当两物体速度相等时,即t=t0时刻:
①若Δs=s0,则恰能追上,两物体只能相遇一次,这也是避免相撞的临界条件
②若Δs< s0,则不能追上,此时两物体最小距离为s0-Δs
③若Δs> s0,则相遇两次,设t1时刻Δs1=s0,两物体第一次相遇,则t2时刻两物体第二次相遇
匀速追匀加速 

匀减速追匀加速 

题型讲解
1. s-t图象
  甲、乙两物体的位移-时间图象如右图所示,下列说法正确的是
A.甲、乙两物体均做匀变速直线运动
B.甲、乙两物体由不同地点同时出发,t0时刻两物体相遇
C.0~t0时间内,两物体的位移一样大
D.0~t0时间内,甲的速度大于乙的速度;t0时刻后,乙的速度大于甲的速度
【解析】s-t图象的斜率表示速度,故甲、乙两物体均做匀速直线运动,且v甲<v乙,故选项A错;
初始时刻,两物体在不同位置,同时出发,t0时刻两物体在同一位置,即相遇,故选项B对;0~t0时间内,两物体的末位置相同,初位置不同,故位移不同,且s甲<s乙,故选项C错;甲、乙两条s-t图线的斜率不变,故t0时刻前后,甲、乙始终做匀速直线运动,且v甲<v乙,故选项D错.
【答案】 B

2. v-t图象
(1)物体沿直线运动的v-t关系如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W,则( )
A、从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W。 
B、从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W。
C、从第5秒末到第7秒末合外力做功为W。 
D、从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W。
【答案】CD


(2)两支完全相同的光滑直角弯管(如图所示)现有两只相同小球a和a/ 同时从管口由静止滑下,问谁先从下端的出口掉出?(假设通过拐角处时无机械能损失)
 

【解析】首先由机械能守恒可以确定拐角处v1> v2,而两小球到达出口时的速率v相等。又由题薏可知两球经历的总路程s相等。由牛顿第二定律,小球的加速度大小a=gsinα,小球a第一阶段的加速度跟小球a/第二阶段的加速度大小相同(设为a1);小球a第二阶段的加速度跟小球a/第一阶段的加速度大小相同(设为a2),根据图中管的倾斜程度,显然有a1> a2。根据这些物理量大小的分析,在同一个v-t图象中两球速度曲线下所围的面积应该相同,且末状态速度大小也相同(纵坐标相同)。开始时a球曲线的斜率大。由于两球两阶段加速度对应相等,如果同时到达

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