2015年秋高中物理第2章专题匀变速直线运动规律的综合应用新人教版必修1讲课.ppt

专题　匀变速直线运动规律的综合应用 要点一　匀变速直线运动规律及公式应用 1．五个常用公式 到目前为止，我们已涉及了匀变速直线运动的两个基本公式和三个重要推论，它们是：匀变速直线运动的速度公式v＝v0＋at； 以上五个公式或关系式中涉及了匀变速直线运动的初速度v0、末速度v、加速度a、位移x和时间t五个物理量．这五个物理量中前四个都是矢量，应用时要规定正方向(通常取v0方向为正方向)，并注意各物理量的正负；五个量中灵活选用公式，已知任意三个可求另两个；其中速度公式和位移公式是两个基本公式，可求解匀变速直线运动的所有问题，而灵活选用其他推论公式可在某些具体问题中大大简化解题过程． 3.五个公式应用中应注意的问题 (1)五个公式适用条件必须是物体做匀变速直线运动，否则不能应用上述公式，所以应用五个公式时必须首先对运动性质和运动过程进行判断和分析． (2)公式中涉及的v0、vt、a、x、t五个物理量中除时间t外均为矢量，所以要特别注意其方向性．在应用时要先规定正方向，赋予各量正负号，然后再连同正负号代入公式计算，通常选取初速度方向为正方向． (5)如果一个物体的运动包含几个阶段，可以分段分析，弄清物体在每段上的运动情况及遵循的规律，应该特别注意的是各段连接点处的速度往往是解题的关键，应首先考虑． (6)末速度为0的匀减速直线运动可看成初速度为0，加速度相等的反向匀加速直线运动． 4．用匀变速直线运动规律解题的一般步骤 (1)认真审题，弄清题意和物体的运动过程，必要的时候要画出物体的运动过程示意图． (2)明确已知条件和待求的物理量，要注意各物理量单位的统一． (3)规定正方向(一般取初速度v0的方向为正方向)，从而确定已知量和未知量的正、负号，对于无法确定方向的未知量，可以先假设一个正方向，待求解得到结果后，正、负号反映了该物理量的方向． (4)选用适当的公式求解． (5)判断所得结果是否合乎题意，即对计算结果进行必要的判断，看其是否符合实际情况． 要点二　匀变速直线运动中的追及和相遇问题 1．追及问题 (1)追及的特点：两个物体在同一时刻到达同一位置． (2)追及问题满足的两个关系：时间关系：从后面的物体追赶开始，到追上前面的物体时，两物体经历的时间相等．位移关系：x2＝x0＋x1，其中x0为开始追赶时两物体之间的距离，x1表示前面被追赶物体的位移，x2表示后面追赶物体的位移． (3)临界条件：当两个物体的速度相等时，可能出现恰好追上、恰好避免相撞，相距最远、相距最近等情况，即出现上述四种情况的临界条件为v1＝v2. 2．相遇问题 (1)特点：在同一时刻两物体处于同一位置． (2)条件：同向运动的物体追上即相遇；相向运动的物体，各自发生的位移的绝对值之和等于开始时两物体之间的距离时即相遇． (3)临界状态：避免相碰撞的临界状态是两个物体处于相同的位置时，两者的相对速度为零． 3．处理“追及”、“相遇”问题的三种方法 (1)物理方法：通过对物理情景和物理过程的分析，找到临界状态和临界条件，然后列出方程求解． (2)数学方法：由于在匀变速运动的位移表达式中有时间的二次方，我们可列出位移方程，利用二次函数求极值的方法求解． (3)图象法：对于定性分析的问题，可利用图象法分析，避开繁杂的计算、快速求解． 4．解题思路 (1)根据对两物体运动过程的分析，画出两物体运动的示意图． (2)根据两物体的运动性质，分别列出两物体的位移方程，注意要将两物体运动时间的关系反映在方程中． (3)由运动示意图找出两物体位移间的关联方程，这是解题关键． (4)联立方程求解，并对结果进行简单分析． 5．追及问题中的一个条件、两个关系 (1)一个条件：两物体速度相等时满足的临界条件，如两物体的距离是最大还是最小及是否恰好追上等． (2)两个关系：时间关系和位移关系． ①时间关系是指两物体运动时间是否相等，两物体是同时运动还是一先一后等；②位移关系是指两物体同地运动还是一前一后运动等，其中通过画运动示意图找到两物体间的位移关系是解题的突破口，因此在学习中一定要养成画运动示意图分析问题的良好习惯，对帮助我们理解题意、启迪思维大有好处． 有的同学误认为一个减速运动的甲物体追及前方匀速运动或加速运动的乙物体，当追上时，甲物体速度可能为零，或比前方乙物体的速度小． 辨析：我们可以从两物体之间距离的变化情况去分析这个问题，当甲物体速度大于乙物体速度时，两物体之间的距离减小，两物体速度相等时，两物体之间的距离最小，此时甲若还没有追上乙，在以后的运动过程中，甲不可能再追上乙，即甲追上乙时，甲的速度一定要大于或等于乙的速度. 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C时速度恰好为零，如右图所示，已知物体运动到距斜面最低点A为斜面长度3/