高一物理掌握物理規(guī)律 巧解運動學習題 上教版

1、高一物理掌握物理規(guī)律 巧解運動學習題佛山市高明區(qū)第一中學 周兆富怎樣合理地選用運動學規(guī)律解題呢？首先要根據(jù)題意找準研究對象，明確已知和未知條件，復雜的題可畫出運動過程圖，并在圖中標明此位置和物理量。再根據(jù)公式特點選用適當?shù)墓交蛲普摻忸}。如果題目涉及不同的運動過程，則重點要尋找各段運動的速度、位移、時間等方面的關系。在解決這類問題時如果巧用圖像法、巧選參考系等方法會使問題變得簡單易解，這需要同學們在今后的實踐中逐步體會。一、 巧用圖像解決運動學問題運用s-t和v-t圖像時，要理解圖像的正確含義，看清坐標軸的物理意義。在具體解決有些問題時，如果能夠根據(jù)題意畫出圖像，解題就方便了。-32O8162

2、4323264v/(m.s-2)s/t圖1例1：一宇宙空間探測器從某一星球的表面垂直升空，宇宙探測器升到某一高度，發(fā)動機關閉，其速度隨時間變化如圖1所示，升空后8秒，24秒，32秒時的探測器運動速度分別是多少？探測器所能達到的最大高度是多少？該行星表面的重力加速度是多少，上升加速過程中的加速度是多少？解析：由圖像可知升空后，8s,24s,32s的速度分別是64m/s,0,-32m/s探測器達到的高度，可以從024秒內圖線與坐標軸圍成的面積表示，探測器上升加速過程的加速度關閉發(fā)動機后僅探測器僅在重力作用下運動，其加速度即為該星球的重力加速度，則由圖像可知負號表示其方向與運動方向相反。例2： 一個

3、質點沿直線運動，第1s內以加速度a運動，位移s1=10m，第2s內以加速度-a運動，第3s、第4s又重復上述的運動情況，以后如此不斷地運動下去，當經(jīng)歷T = 100s時，這個質點的位移是多少？圖2Vtv0O解析：畫出質點運動的vt圖像，如圖2所示，由于每1s內的加速度相等，即每1s內v-t圖線的斜率相等，因此，圖像呈周期性變化，根據(jù)圖線下方與t軸的面積等于位移的關系可得點評：在解本題時不能設初速度為零。本題有多種解法，同學們可對各種解法進行比較。BC圖3-1VAAVVVOOOt/2t/2tttBDAt/2t/2圖3-2CVOt例3：（1998年上海）有兩個光滑的固定斜面AB和BC。A和C兩點在

4、同一水平面上，斜面BC比斜面AB長（如圖3-1所示），一個滑塊從A點以速度VA上滑，到達B點時速度減小為零，緊接著沿BC滑下，設滑塊自A點到C點的總時間是to，那么在下列（圖3-2）四個圖中，正確的表示滑塊速度V大小隨時間t變化的規(guī)律是（ ） 解析：滑塊在AB段上做勻減速運動，在BC段上做初速度為零的勻加速運動，在AB段上加速度大于在BC段上的加速度大于在BC段的加速度，由機械能恒定律可知滑塊在A、C兩點速度相等，滑塊在AB段的運動時間小于在BC段的運動時間，由此可知答案C正確。 點評：本題的關鍵是判斷加速度的大小，知道加速度是v-t圖像中圖線（或切線）的斜率。二、 巧選參考系解決運動學問題物

5、體運動都是相對參考系而言的，有時為了研究問題的方便，可巧選參考系，如兩車追及問題或自由落體運動等，這樣可以簡化求解過程。例4. 列火車從靜止開始勻加速直線運動，一個人站在第一節(jié)車廂的前頭觀察，第1節(jié)車廂通過用了2s，列車全部通過他用了6s，則這列火車共有車廂（ ）節(jié)。解析：選取火車為參考系，人做初速度為零的勻加速直線運動，設1節(jié)車廂長為s，則n節(jié)車廂長為ns，因為，所以n = 9，即這列火車共有9節(jié)車廂。例5. 汽車在十字路口等綠燈，當綠燈亮時，恰有一自行車以6m/s的速度勻速行駛并從后邊趕過汽車，求：（1）汽車啟動后，在追上自行車前何時兩車相距最遠？距離是多少？（2）何時候車追上自行車，此時

6、速度是多少？解析：（1）選勻速運動的自行車為參考系，則從運動開始到相距最遠這段時間內，汽車相對參考系的各個物理量為：初速度末速度加速度相距最遠（負號表示汽車落后）（2）汽車追上自行車時，二車位移相等，則：，解得t/ = 4s,例6：電梯以v0勻速豎直上升，某時刻有一螺帽電梯的天花板上脫落，掉到電梯的底板上，天花板與底板的距離為h，則在此過程中相對于地面的位移為（ ）解析：選電梯為參考系，螺帽做自由落體運動，從天花板落到地面所用的時間，選地面為參考系，在t時間內，電梯向上的位移為，螺帽位移是向下位移h與向上位移h/之和，所以螺帽位移的大小為。點評：以上三題都有多種解法，其解題的難易和繁簡程度是不

7、同的，其中巧選參考系是最佳解題方法。三、巧用勻變速運動規(guī)律推論解題物體作勻變速直線運動時除了遵守幾個基本公式外，運用不同的直線運動的特點會在許多情況下收到事半功倍的效果。（1）勻變速直線運動的物體在某段時間內的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度，即。例7. 質點做初速度為零的勻加速直線運動，若運動后在第3s末到第5s末質點的位移為40m，求質點在前4s內的位移是多少？解析：由前面結論可知，物體在第4s末的瞬時速度為：所以質點前4s內的位移為：點評：靈活運用平均速度進行解題，可以使復雜問題簡單化。（2）做勻變速直線運動的物體，在連續(xù)相等時間的間隔（T）內，位移之差為一恒量，即SS= SS =

8、 = SNSN-1 = S = aT2例8. 物體以某一速度沖上一光滑斜面，前4s的位移為1.6m，隨后4s的位移為零，那么物體的加速度多大？解：由于整個過程A保持不變，是勻變速直線運動，由S = aT2得物體加速度大小為：點評：用S = aT2求解會使問題變的簡單，在利用紙帶測量加速度時要用到此結論。此結論是解決各種動力學實驗問題的一個重要手段，同學們要學會靈活運用。例9從斜面上某一位置，每隔0.1秒釋放一個小球，在連續(xù)釋放幾個小球后，對在斜面上滑動的小球拍下照片，如圖4所示，沒得，試求：ACB圖4小球的加速度。拍攝時B球的速度VB。拍攝時CD間的距離。A球上面滾動的小球還有幾個。解析：小球做勻變速直線運動，按處理紙帶的方法，應用和S =