艺术班物理复习资料.doc
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第一章运动的描述匀变速直线运动
第1课时 运动的描述
导学目标1.掌握参考系、质点、位移和路程的概念.2.掌握速度与加速度的概念,并理解二者的关系.
一、质点
1.用来代替物体的有________的点叫做质点,研究一个物体的运动时,如果物体的________和________对问题的影响可以忽略,就可以看做质点.
2.质点是一个理想化的物理模型.
物体能否看成质点是由问题的性质决定的.同一物体在有些情况下可以看成质点,而在另一些情况下又不能看成质点.
二、参考系与位移、路程
1.参考系
(1)为了研究物体的运动而假定______的物体,叫做参考系.
(2)对同一物体的运动,所选择的参考系不同,对它的运动的描述可能会________.通常以________为参考系.
(3)为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系上建立适当的________.
2.位移和路程
(1)位移描述物体________的变化,用从__________指向__________的有向线段表示,是矢量.
(2)路程是物体运动________的长度,是标量.
三、速度和加速度
1.速度
物理学中用位移与发生这段位移所用时间的比值表示物体运动的______,即v=,是描述物体运动的________的物理量.
(1)平均速度:
在变速运动中,物体在某段时间内的________与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度,即=________,其方向与________的方向相同.
(2)瞬时速度:
运动物体在__________________________的速度,方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧,是矢量.瞬时速度的大小叫________,是标量.
:
现在汽车上都安装有行车电脑,可以即时显示行车速度、某段时间内平均速度等相关参量,你能仅凭两数字变化快慢来判断哪是瞬时速度,哪是平均速度吗?
2.加速度
加速度是描述________________的物理量,是____________与____________________的比值,即a=________.加速度是矢量,其方向与____________的方向相同.
3.根据a与v方向间的关系判断物体是在加速还是在减速
(1)当a与v同向或夹角为锐角时,物体速度大小________.
(2)当a与v垂直时,物体速度大小________.
(3)当a与v反向或夹角为钝角时,物体速度大小________.
考点一 参考系的选取
1.参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们假定它是静止的.
2.比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系.
3.选参考系的原则是观测运动方便和描述运动尽可能简单.
典例剖析
例1 甲、乙、丙三人各乘一个热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,丙看到乙匀速下降.那么,从地面上看,甲、乙、丙的运动情况可能是( )
A.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙停在空中
B.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速上升
C.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v乙
D.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙 考点二 平均速度与瞬时速度的关系 1.平均速度反映一段时间内物体运动的平均快慢程度,它与一段时间或一段位移相对应.瞬时速度能精确描述物体运动的快慢,它是在运动时间Δt→0时的平均速度,与某一时刻或某一位置相对应. 2.瞬时速度的大小叫速率,但平均速度的大小不能称为平均速率,因为平均速率是路程与时间的比值,它与平均速度的大小没有对应关系. 典例剖析 例2 2011年5月31日,国际田联挑战赛捷克俄斯特拉发站比赛结束,牙买加“飞人”博尔特以9.91s的成绩赢得100m大战.博尔特也曾以19.30s的成绩获得2008年北京奥运会200m比赛的金牌.关于他在这两次比赛中的运动情况,下列说法正确的是( ) A.200m比赛的位移是100m比赛位移的两倍 B.200m比赛的平均速度约为10.36m/s C.100m比赛的平均速度约为10.09m/s D.100m比赛的最大速度约为20.18m/s 考点三 速度、速度的变化量和加速度的关系 物理量 速度v 速度的 变化量Δv 加速度a 物理 意义 表示运动的 快慢和方向 表示速度变化的大小和方向 表示速度变化的快慢,即速度的变化率 公式及 单位 v= Δv=(v-v0) a= 关系 三者无必然联系,v很大,Δv可以很小,甚至为0,a也可大可 小,也可能为零. 例3 一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,则在此过程中( ) A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值 B.速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值 C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大 D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值 跟踪训练3 关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是( ) A.加速度方向为负时,速度一定减小 B.速度变化得越快,加速度就越大 C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变 D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小 例4 做下列运动的物体,能当成质点处理的是( ) A.自转中的地球 B.旋转中的风力发电机叶片 C.研究被运动员踢出的旋转足球时 D.匀速直线运动的火车 2.混淆加速度、速度和速度的变化量 例5 关于速度、速度的变化量、加速度,正确的说法是( ) A.物体运动时速度的变化量越大,它的加速度一定越大 B.速度很大的物体,其加速度可以为零 C.某时刻物体速度为零,其加速度不可能很大 D.加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大 跟踪训练5 在变速直线运动中,下面关于速度和加速度关系的说法,正确的是( ) A.加速度与速度无必然联系 B.速度减小时,加速度也一定减小 C.速度为零时,加速度也一定为零 D.速度增大时,加速度也一定增大 分组练习 1.如图所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘,两条船的运动状态是( ) A.A船肯定是向左运动的B.A船肯定是静止的 C.B船肯定是向右运动的D.B船可能是静止的 2.高速铁路的快速发展正改变着我们的生活,高速列车使我们的出行更加舒适、便捷,下列情况中,可将列车视为质点的是( ) A.测量列车的长度 B.计算列车在两城市间运行的平均速度 C.分析列车形状对所受阻力的影响 D.研究列车车轮的转动 第2课时 匀变速直线运动的规律 导学目标1.掌握匀变速直线运动的速度公式、位移公式及速度—位移公式.2.掌握匀变速直线运动的几个推论: 平均速度公式、初速度为零的匀加速直线运动的比例关系式. 一、匀变速直线运动的基本规律 1.匀变速直线运动 (1)定义: 沿着一条直线,且____________不变的运动. (2)分类: 2.匀变速直线运动的规律 (1)匀变速直线运动的速度与时间的关系v=v0+at. (2)匀变速直线运动的位移与时间的关系x=v0t+at2. (3)匀变速直线运动的位移与速度的关系v2-v=2ax. : 匀变速直线运动的规律公式中涉及的物理量是标量还是矢量? 应用公式时如何规定物理量的正负号? 二、匀变速直线运动的推论 1.初速度为v0的物体做匀变速直线运动,某时刻的速度为v.则这段时间内的平均速度=__________. 2.物体做匀加速直线运动,连续相等的两段时间均为T,两段时间内的位移差值为Δx,则加速度为: a=____________. 3.物体在水平地面上,从静止开始做匀加速直线运动,加速度为a: (1)前1s、前2s、前3s、…内的位移之比为______________ (2)第1s、第2s、第3s、…内的位移之比为______________ (3)前1m、前2m、前3m、…所用的时间之比为__________ (4)第1m、第2m、第3m、…所用的时间之比为__________ 4.平均速度公式: =v==. 5.位移差公式: Δx=aT2. 6.初速度为零的匀加速直线运动比例式: (1)物体在1T末、2T末、3T末、…的瞬时速度之比为: v1∶v2∶v3∶…=1∶2∶3∶… (2)物体在第Ⅰ个T内、第Ⅱ个T内、第Ⅲ个T内、…第n个T内的位移之比: xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1) (3)物体在1T内、2T内、3T内,…的位移之比: x1∶x2∶x3∶…=12∶22∶32∶…. (4)物体通过连续相等的位移所用时间之比: t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-) : 什么情况下适合运用匀变速直线运动的推论解题? 考点一 匀变速直线运动基本规律的应用 典例剖析 例1 发射卫星一般用多级火箭,第一级火箭点火后,使卫星向上匀加速直线运动的加速度为50m/s2,燃烧30s后第一级火箭脱离,又经过10s后第二级火箭启动,卫星的加速度为80m/s2,经过90s后,卫星速度为8600m/s.求在第一级火箭脱离后的10s内,卫星做什么运动,加速度是多少? (设此过程为匀变速直线运动) 跟踪训练1 飞机着陆后以6m/s2的加速度做匀减速直线运动,其着陆速度为60m/s,求: (1)它着陆后12s内滑行的位移x; (2)整个减速过程的平均速度(用两种方法求解); (3)静止前4s内飞机滑行的位移x′. 考点二 匀变速直线运动推论的应用 推论 分析说明 平均速 度法 定义式=对任何性质的运动都适用,而=(v0+v)只适用于匀变速直线运动 中间 时刻 速度法 利用“任一时间段t中间时刻的瞬时速度等于这段时间t内的平均速度”即v=,适用于任何一个匀变速直线运动,有些题目应用它可以避免常规解法中用位移公式列出的含有t2的复杂式子,从而简化解题过程,提高解题速度 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,可利用初速度为零的匀加速直线运动的比例关系,用比例法求解 推论法 匀变速直线运动中,在连续相等的时间T内的位移之差为一恒量,即xn+1-xn=aT2,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Δx=aT2求解 典例剖析 例2 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时速度恰为零,如图所示.已知物体第一次运动到斜面长度3/4处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间. 例3 一个做匀加速直线运动的物体,在前4s内经过的位移为24m,在第二个4s内经过的位移是60m.求这个物体运动的加速度和初速度各是多少? 跟踪训练2 从斜面上某一位置,每隔0.1s释放一个小球,在连续释放几个小球后,对在斜面上滚动的小球拍下照片,如图所示,测得xAB=15cm,xBC=20cm,求: (1)小球的加速度; (2)拍摄时B球的速度; (3)拍摄时xCD的大小; (4)A球上方滚动的小球还有几个. 跟踪训练3 一列火车由静止开始做匀加速直线运动,一个人站在第1节车厢前端的站台前观察,第1节车厢通过他历时2s,全部车厢通过他历时8s,忽略车厢之间的距离,车厢长度相等,求: (1)这列火车共有多少节车厢? (2)第9节车厢通过他所用时间为多少? 例4 某同学站在一平房边观察从屋檐
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