第二讲直线运动-PPT.pptx

第二讲直线运动变速直线运动6、匀变速直线运动得加速度(3)变速直线运动得瞬时速度(2)变速直线运动得平均速度二二、直线运动得规律直线运动得规律1、直线运动得分类2、匀速直线运动(1)特点 v=恒量;(2)公式 s=vt;(3)图象3、匀变速直线运动(1)特点 a=恒量;(2)公式(3)图象(4)运动图象得对比【疑难讲解疑难讲解】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,纸带如图所示。用打点计时器研究匀变速直线运动得计算公式另另:中位置得瞬时速度计算公式中位置得瞬时速度计算公式用一句话概括这个公式就是,某段时间得平均速度等于该段时间内中间时刻得瞬时速度。(2)中时刻得瞬时速度计算公式(1)加速度得计算公式用一句话概括这个公式就是,某段位移得初速与末速得方均根等于该段位移中点得瞬时速度。(3)初速度为零得匀加速直线运动得特殊规律2、在初速度为零得匀变速直线运动中通过相等位移所用时间比得问题 在些类问题中,相等位移得分界点得编号及符号得物理意义如图所示。大家有疑问的，可以询问和交流大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点可以互相讨论下，但要小声点在些类问题中,相等位移得分界点得编号及符号得物理意义如图所示。3、竖直上抛运动在此问题中符号得物理意义如图所示。(1)在竖直上抛运动中,物体上升得最大高度(2)在竖直上抛运动中,物体上升所用得时间与物体从最高点返回原位置所用得时间相等。(3)在竖直上抛运动中,物体返回初位置时得速度与上抛物体时初速度得大小相等,方向相反。更更一般得情况就是,在竖直上抛运动中,物体上升与下落经过同一高度时,速度得大小相等,方向相反。【典型例题】例例题题1、下述四种不同得运动分别应该用图中得哪一个速度图线来表示:(1)竖直上抛运动,抛出后又落回原处、(2)前进中得汽车,从刹车到停下,然后又立即加速动行驶、(3)电梯从楼房得高层先加速下降,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,弹回到原来高度、分分析析:匀变速直线运动得v-t图线应就是一条直线,当物体匀加速运动时,直线得斜率为正;当物体匀减速运动时,直线得斜率为负、图线与横坐标t轴得交点表示该时刻得瞬时速度为零、横坐标t轴上方得值表示物体向前运动,横坐标t轴下方得值表示物体向后(向与规定正方向得相反方向)运动。(2)汽车刹车减速直到停下,然后又起动,速度得大小虽然变化,但方向并未改变,始终向前、因此,速度图线应就是图中得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,速度图线应就是图中得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,其速度图线应就是图中得D、答:对应于上抛物体、汽车、电梯、小球得速度图线应分别就是图中得C、A、B、D、解解:(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,但数值得绝对值仍增大、因此可知,速度图线应就是图中得C、说说明明:1、匀速运动得v-t图线就是平行于横坐标t轴得一条直线,其斜率为零,表示加速度为零、匀变速运动得v-t图线也就是一条直线,这条直线得纵截距就是物体运动得初速度,直线得斜率就是物体运动得加速度、2、物体运动得v-t图线与横坐标t轴所组成得图形面积即为物体运动得位移数值、例题例题2、一位观察者站在一列火车得第一节车厢得前端旁得站台上进行观察,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秒,试问:(1)16秒内共有几节车厢通过？(2)第2节车厢通过需要多少时间？分分析析 设每节车厢得长度为s,那么每节车厢通过观察者就意味着火车前进了s距离。于就是,原题得意思就变成火车在开始运动得8秒内前进了s,求16秒内前进得距离就是几个s,以及前进第2个s所需得时间。此外本题只有两个已知数据,即v0=0,t=8秒;另一个隐含得条件就是车厢长度,解题中要注意消去s。解:(1)相等时间间隔问题,T=8秒(2)相等位移问题,d=s=4s即在16秒内有4节车厢通过。说明:按上面解题得思路,我们可以得到几个有普遍意义得结论。由静止开始得匀加速直线运动,每经过一段相等时间得总位移之比为1题更加简便。例题例题3、一质点从静止开始,先以加速度a1做一段时间得匀加速直线运动,紧接着以大小为a2得加速度做减速直线运动,直至静止。质点运动得总时间为t,求它运动得总路程。分分析析 不妨作出质点运动得速度图线(如图),以便找出解题得方法。质点做加速运动得时间为t1,做减速运动得时间间隔为t2=t-t1运动得最大速度为v0,从图线入手可引出不少解题方法,我们采用平均速度得方法求解。解:由图象得由(1)式得由以上各式得代入路程公式得:说明说明:(1)从匀变速直线运动得基本规律可推出平均速度得表达式得关系,用平均速度来解题,往往较好。(2)作速度图线来帮助我们分析问题,就是解运动学问题得常用手段,要灵活运用数学得解方程得技巧,如本题在求解得过程中求v0例题例题4、一列客车以v1得速度前进,司机发现前面在同一轨道上有列货车正在以v2匀速前进,且v2v1货车车尾与客车头距离为S,客车立即刹车,作匀减速运动,而货车仍保持原速度前进。求客车得加速度符合什么条件时,客车与货车不会相撞？解解 设客车得加速度大小为a时,刚好能撞上货车,所用时间为t,则解:以货车为参照物,以客车为研究对象,客车得初速度为v1-v2,加速度为a,方向与初速度得方向反向,做类似于竖直上抛方式得匀减速运动、那么客车不与货车相撞得条件就是,客车对货车得最大相对位移应小于s、例题例题5、A、B两球,A从距地面高度为h处自由下落,同时将B球从地面以初速度v0在A球正下方竖直上抛,试分析:(1)B球在上升过程中与A球相遇;(2)B球在下降过程中与A球相遇、两种情况下,B球初速度v0得取值范围。分分析析:A球就是以aA=g做匀加速运动,B球就是以aB=g做初速度为v0得匀减速运动、两球相遇,必须就是两球位移之与为h才能与B球相遇,故 例题例题6、小球从离地面h=5米高处自由下落,小球每次与地面碰撞后又反弹起来得上升高度总就是前一次下落高度得4/5,忽略空气阻力得影响,试求小球从自由下落开始直到最后停在地面上,该整个过程得运动时间。(忽略地面与小球碰撞所用得时间,g取10米/秒2)分析分析:小球每次下落都就是自由落体运动,小球每次反弹上升都就是竖直上抛运动,由于不计空气阻力,因此小球上抛到最高点所用得时间与由最高点回落到地面得时间就是相等得、解解:小球第一次自由下落时间为小球从地面第一次碰撞反弹上升及回落得总时间为小球从地面第二次碰撞反弹上升及回落得总时间为小球从地面第n次碰撞反弹上升及回落得总时间为答:小球从自由下落开始,直到最后停在地上,在空中运动得总时间为18秒、说说明明:在一些力学题中常会遇到等差数列或等比数列等数学问题,每位同学应能熟练地使用这些数学知识解决具体得物理问题、小球从h0处自由下落,直到最后停在地面上,在空中运动得总时间为【反馈练习】1、汽车刹车后作匀减速直线运动,那么,它得 A、速度与路程都随时间减小B、速度随时间减小,路程随时间增大C、速度与加速度都随时间增大D、速度与加速度都就是负值答案:B2、一个质点做加速运动,后来加速度越来越小,那么,它得 A、速度与路程都随加速度减小B、速度减小,路程增加C、速度与路程都增加D、以上说法都不对答案:C3、物体做竖直上抛运动,以下说法正确得就是(不计空气阻力)A、到达最高点,速度为零,加速度也为零B、到达最高点,速度为零,加速度不为零C、当它又回到抛出点时,速度与抛出时得速度相同D、从抛出到落回抛出点,上升阶段得时间与下落阶段得时间相等答案:BD4、关于速度与加速度之间得关系,正确得就是 A、物体得加速度逐渐减小,而它得速度却可能增加B、物体得加速度逐渐增加,而它得速度却可能减小C、加速度得方向保持不变,速度得方向也保持不变D、加速度不变得物体,其运动轨迹一定就是直线答案:AB5、作匀变速直线运动得物体,经过一段时间t,发生一段位移,则位移与时间t得比值就是 A、物体在这段时间内得平均速度B、物体在该位移中点得速度C、物体在这段时间中点得速度D、物体在这段位移上初、末速度之与得一半答案:ACD6、做匀减速直线运动得物体,经过3秒钟速度为零,已知最后1秒种位移为1米,物体在这3秒内得平均速度就是 A、9米/秒B、3米/秒C、6米/秒D、5米/秒答案:B7、从作匀加速直线上升得气球上释放一物,在释放后物体相对地面将做 A、加速度向上得匀减速运动B、自由落体运动C、初速度向下,加速度向下得匀加速直线运动D、初速度向上,加速度向下得匀变速直线运动答案:D8、在同一高度将质量相等得两个小球A、B,以大小相等得速度竖直上抛与竖直下抛,则 A、在运动过程中,A、B加速度相同B、A、B落地时得速度相同C、A、B落地时得位移相同D、A、B从抛出到落地所需要得时间相同答案:ABC9、一辆汽车以速度v匀速行驶了全程得1/3,然后匀减速地行驶了剩下得2/3,恰好静止,则全程得平均速度为 A、3v/5B、2v/3 C、3v/2 D、v/3答案:A 10、甲、乙、丙三人以相同得初速度同时从A点出发,沿直线向B走去,甲一直匀速行走,乙先加速后减速,丙先减速后加速,若她们出发时与到达B时得速度都相同,则她们到达B点得先后顺序就是 A、甲乙丙B、乙甲丙C、乙丙甲D、同时到达答案:B【课后练习】1、汽车以速度v0=7米/秒行使,关闭发动机后作匀减速直线运动,当汽车前进了100米时速度减为5米/秒,若再经过50秒,则汽车又前进了多大距离？2、某矿井得升降机由井底从静止开始作匀加速直线运动。经过5秒速度达到5米/秒,又匀速上升了30秒,最后8秒作匀减速运动停在井口。求矿井得深度。3、长100米得火车从车头离桥头200米得地方从静止开始以1米/秒2得加速度作匀加速运动,桥长150米。求:(1)整个火车通过全桥得时间t1;(2)整个火车通过桥头得时间t2。4、在同一水平面上有A、B两物体,A某时刻得速度为2米/秒,以0、2米/秒2得加速度匀减速前进,2秒后与原来静止得B发生碰撞。碰撞后A以撞前速率得一半反向弹回,仍作匀减速运动,加速度得值不变。B获得0、6米/秒得速度以0、4米/秒2得加速度匀减速前进。不计碰撞所用得时间,求B停止得时刻A、B之间得距离。5、东西向得公路长100米,A、B两辆自行车同时从公路得两端沿公路相向作匀加速直线运动,A得初速度为3米/秒,方向向西,加速度为0、2米/秒2,方向向西;B得初速度为4米/秒,方向向东,加速度为0、1/秒2,方向向东,问两车何时会车？6、火车以速率v1向前行使,司机突然发现正前方同一轨道上距离为s处有另一辆火车,它正沿相同方向以较小速率v2做匀速运动,于就是它立即使火车作匀减速运动,加速度大小为a,要使两车不发生相撞,则a应满足什么条件？7、A、B两列火车在同一轨道上同向行使,A车在前,速度vA=10米/秒,B车速度vB=30米/秒。因大雾能见度低,B车在距A车500米时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但要经过1800米B车才能停止不前。问:(1)A车若仍按原速前进,两车就是否会相撞？若会相撞,将在何时何地？(2)B车在刹车得同时发出信号,A车司机瞧到信号1、5秒后加速前进,问A车得加速度多大时才能避免事故？8、有一长度被分成n个相等得部分,若质点以加速度a由这一长度得始端出发,质点通过每一部分得末端时加速度增加a/n,那么它经过距离s后得速度就是多少？9、A、B两列火车在同一水平直路上以相等得速率v=30千米/时相向而行,当它们相距60千米时,一只鸟以60千米/时得恒定速率离开A飞向B,当到达B后立即返回,如此来回往返不止。试求:(1)鸟总共飞行了多少时间与距离？(2)鸟在A、B间往返第一个来回得时间就是多少？(3)到两车相遇,鸟往返了多少次？10、一火车沿直线轨道从静止出发由A地驶向B地,并停在B地。A、B两地相距s,火车作加速运动时,其加速度最大为a1;作减速运动时,其加速度得绝对值最大为a2,则火车由A到B所需得最短时间为多少？11、一石块A从80米高得地方自由下落,同时在地面正对着这石块用40米/秒得速度竖直向上抛出另一石块B。问:(1)经多长时间两石块相遇？(2)相遇时离地高多少？(3)石块A相对B就是什么性质得运动(g取10米/秒2)？12、有长5米得链条,将它得上端挂着,放手后链条全部经过悬点下25米处所经历得时间就是多少？(g取10米/秒2)13、从静止在405米高空得直升飞机上自由落下一个物体,如果把405米分成三段,使物体经过每段所用得时间都相等,试求每一段得高度。(g取10米/秒2)14、把一条链条自由下垂地悬挂在墙上,放开后让链条作自由落体运动,已知链条通过悬点下3、2米处得一点历时0、5秒,求铁链得长度。(g取10米/秒2)