1、第二章 匀变速直线运动的研究 章末优化总结 解决匀变速直线运动问题的常用方法常用方法规律特点 一般公 式法vv0at,xv0t12at2,v2v202ax使用时应注意它们都是矢量,一般以 v0 方向为正方向,其余物理量与正方向相同者为正,与正方向相反者为负 平均速 度法v xt,对任何性质的运动都适用;v 12(v0v),只适用于匀变速直线运动 常用方法规律特点 中间时 刻速度法 v v 12(v0v),适用于匀变速直线运动 比例法对于初速度为 0 的匀加速直线运动或末速度为 0 的匀减速直线运动,可利用比例法求解 逆向思 维法把运动过程的“末态”作为“初态”的方法例如,末速度为 0 的匀减速
2、直线运动可以看做反向的初速度为 0 的匀加速直线运动 图象法应用 vt 图象,可把复杂的物理问题转化为较为简单的数学问题解决,尤其是用图象定性分析,可避免繁杂的计算,快速求解t2 物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,斜面总长度为 l,到达斜面最高点 C 时速度恰好为零,如图已知物体运动到距斜面底端34l处的 B 点时,所用时间为 t,求物体从 B 滑到 C 所用的时间解析 方法一:逆向思维法 物体向上匀减速冲上斜面,相当于向下匀加速滑下斜面 故 xBCat2BC2,xACa(ttBC)22,又 xBCxAC4,由以上三式解得 tBCt.方法二:基本公式法 因为物体沿斜面向上做匀减速运动,设物
3、体从 B 滑到 C 所用的时间为 tBC,由匀变速直线运动的规律可得 v202axAC v2Bv202axAB xAB34xAC 由式解得 vBv02 又 vBv0at vBatBC 由式解得 tBCt.方法三:比例法 对于初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等的时间里通过的位移之比为 x1x2x3xn135(2n1)因为 xCBxBAxAC4 3xAC4 13,而通过 xBA 的时间为 t,所以通过 xBC 的时间 tBCt.方法四:中间时刻速度法 利用推论:中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度,v ACv0v2v02.又 v202axAC,v2B2axBC,xBCxAC4.由以上三式解
4、得 vBv02.可以看成 vB 正好等于 AC 段的平均速度,因此 B 点是这段位移的中间时刻,因此有 tBCt.方法五:图象法根据匀变速直线运动的规律,作出 vt 图象,如图所示利用相似三角形的规律,面积之比等于对应边平方比,得SAOCSBDCCO2CD2,且SAOCSBDC41,ODt,OCttBC.所以41(ttBC)2t2BC,解得 tBCt.方法六:时间比例法 对于初速度为零的匀加速直线运动,通过连续相等的各段位移所用的时间之比为 t1t2t3tn1(21)(32)(n n1)现将整个斜面分成相等的四段,如图所示,设通过 BC 段的时间为 tx,那么通过 BD、DE、EA的时间分别为
5、 tBD(21)tx,tDE(3 2)tx,tEA(2 3)tx,又 tBDtDEtEAt,解得 txt.答案 t匀变速直线运动问题的解题步骤(1)分析题意,确定研究对象,判断物体的运动情况,分析加速度的方向和位移方向(2)选取正方向,并根据题意画出运动示意图(3)由已知条件及待求量,选定公式列出方程(4)统一单位,解方程求未知量(5)验证结果,并注意对结果进行必要的讨论 如图所示的 A、B 两个物体,距地面高度为 H45 m,A 物体因在运动过程中阻力不计,其加速度为自由落体加速度 g10 m/s2,B 物体由于受到阻力作用,其加速度为 aB9 m/s2,方向竖直向下,A、B 两物体均可视为
6、质点,求:(1)若 A、B 两物体同时由静止释放,则当物体 A 落地时物体 B离地距离;(2)若要使两物体同时落地,在 B 物体由静止释放后,则需要经过多长时间将 A 物体由静止释放;(3)若将 B 物体移到距地面高度 h36 m 的 A 的正下方 C 点,同时由静止释放 A、B 两物体,A 物体能否在 B 落地前追上 B,若能,计算其追上的位置距地面的距离;若不能,则在 A 释放时至少给 A 物体多大的竖直向下的初速度?解析:(1)由自由落体公式有 H12gt2 得 A 下落时间 t2Hg 3 s 则 B 物体下落高度 hB12aBt240.5 m 物体 B 离地距离 hBHhB4.5 m.
7、(2)物体 B 下落时间 tB2HaB 10 s 则从物体 B 释放后到 A 释放间隔的时间 ttBt(103)s.(3)因为从 h36 m 高度释放物体 B,下落时间 t2haB2 2 sa3a2,选项 B、C 错误;由 vt 图象的面积与位移关系知,选项 D 正确 答案 D运用运动图象解题的技巧 (多选)(2018高考全国卷 )甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示已知两车在 t2 时刻并排行驶下列说法正确的是()A两车在 t1 时刻也并排行驶B在 t1 时刻甲车在后,乙车在前C甲车的加速度大小先增大后减小D乙车的加速度大小先减小后增大解析:选 BD.本题可巧用逆向思维分析,两车在 t2 时刻并排行驶,根据题图分析可知在 t1t2 时间内甲车运动的位移大于乙车运动的位移,所以在 t1 时刻甲车在后,乙车在前,B 正确,A 错误;依据 vt 图象斜率表示加速度分析出 C 错误,D 正确本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放