人教版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究综合与测试精品ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究综合与测试精品ppt课件，共29页。PPT课件主要包含了自由落体运动，运动学图像，常用方法，答案t等内容，欢迎下载使用。

本章知识可分为四个组成部分。第一部分:匀变速直线运动的规律;第二部分:自由落体运动;第三部分:实验;第四部分:运动学图像。一、匀变速直线运动的规律
探究小车速度随时间变化的规律
一、匀变速直线运动规律和常用解题方法1.匀变速直线运动公式间的关系
例1物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,到达斜面最高点时速度恰为零,如图所示。已知物体运动到斜面长度 的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间。
二、匀变速直线运动两种图像的意义及应用1.直线运动的规律可用代数式进行描述,也可以用图像的形式来描述。研究运动图像要从以下几点来认识它的物理意义:(1)从图像识别物体运动的性质。(2)图像的截距(即图像与纵轴或横轴的交点坐标)的意义。(3)图像的斜率(即图像与横轴夹角的正切值)的意义。(4)图像与坐标轴所围面积的物理意义。(5)图像上任一点的物理意义。
2.x-t图像与v-t图像的比较如图1、图2和下表是形状一样的图线在x-t图像与v-t图像中的比较。
例2(多选)如图所示是在同一直线上运动的甲、乙两物体的x-t图像,下列说法中正确的是(　　)A.甲启动的时刻比乙早t1B.两物体都运动起来后甲的速度大C.当t=t2时,两物体相距最远D.当t=t3时,两物体相距x1
答案:A D　解析:由题图可知甲从计时起运动,而乙从t1时刻开始运动,A正确。都运动后,甲的图像的斜率小,所以甲的速度小,B错误。当t=t2时,甲、乙两物体的位置相同,在同一直线上运动,说明两物体相遇,C错误。当t=t3时,甲在原点处,乙在x1处,两物体相距x1,D正确。故选A、D。
三、追及和相遇问题1.追及和相遇的特点:两物体在同一时刻到达同一位置。2.追及和相遇问题满足的两个关系。(1)时间关系:根据题意弄清两物体运动时间的关系;若被追赶的物体做匀减速直线运动,一定要明确追上前该物体是否已经停止运动。(2)位移关系:①同向运动的物体追上即相遇,满足x2=x0+x1,其中x0为开始追赶时两物体之间的距离,x1、x2分别表示被追赶、追赶物体的位移。②相向运动的物体相遇时,满足各自发生的位移的大小之和等于开始时物体之间的距离。(3)临界条件:①当两物体速度相等时,可能出现恰好追上、相距最远、相距最近、恰好避免相撞等。②避免相撞的临界状态是两物体处于相同位置时,两者的速度相同。
3.追及和相遇问题的求解方法。(1)临界条件法:根据临界条件,构建时间、速度、位移关系方程。(2)判别式法:由于匀变速运动的位移表达式是时间t的一元二次方程,我们可利用判别式进行讨论。在追及问题的位移关系式中,若Δ>0,即有两个解并且两个解都符合题意,说明相遇两次;Δ=0有一个解,说明刚好追上或相遇;Δ<0无解,说明不能够追上或相遇。(3)图像法:当两物体速度相等时,比较图像的面积差(即两物体的位移差)与两物体初始距离的关系,可以快速求解问题。
例3火车以速度v1匀速行驶,司机发现前方同轨道上相距s处有另一列火车沿同方向以速度v2(两速度都是对地速度,且v1>v2)做匀速运动,司机立即以加速度a紧急刹车。要使两车不相撞,a应满足什么条件?  
解析:方法一:临界条件法。两车运动情况如图所示,当两车速度相等时,两车距离最近,此时不相撞,以后就不会相撞。设火车的加速度至少是a0,则
四、纸带问题的分析与处理方法1.由纸带判断物体的运动性质:在纸带上测出各个连续相等的时间T内的位移分别是x1,x2,……,xn,①如果x1=x2=……=xn,则物体做匀速直线运动;②如果x2-x1=x3-x2=……=xn-xn-1≠0,即在连续相等时间内的位移差相等,据此可判断物体做匀变速直线运动;如果不相等,则物体做变加速直线运动。2.由纸带求物体运动的速度:如果物体做匀变速直线运动,x1,x2,……,xn为其在连续相等时间内的位移,T为相等时间间隔值,则纸带上某点对应的瞬时速度等于以这个点为中间时刻的位移内的平均速度,即
3.由纸带求物体运动的加速度:(1)由图像求加速度:利用多组数据描绘出v-t图像,则v-t图线斜率即为物体运动的加速度。(2)利用逐差法求加速度:如图所示的纸带,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点,用刻度尺测量相邻两点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6,T为计数点间的时间,则物体运动的加速度
例4(2019首都师范大学附中高一第一学期期中考试)某同学用图1所示的实验装置研究小车做匀变速直线运动的特点。(1)实验中,除打点计时器(含交流电源、纸带)、小车、平板和重物外,在下面的器材中,必须使用的是　　　(选填选项前的字母)。 A.刻度尺　　B.停表　　C.天平
(2)下列实验步骤的正确顺序是　　　　(用字母填写)。 A.关闭电源,取下纸带B.接通电源后,放开小车C.根据纸带上的数据点,计算小车的加速度D.固定好打点计时器,并将小车、纸带等器材正确安装(3)实验中获得的一条纸带如图2所示,在纸带上依次取O、A、B、C、D……若干个计数点,利用实验数据计算出打点时小车的速度v。
描绘v-t图像前,还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度 表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对Δt的要求是　　　　　　　　(选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的Δx大小与速度测量的误差　　　　(选填“有关”或“无关”)。以v为纵坐标,t为横坐标,作出如图3所示的v-t图像。根据图像求出小车的加速度a=　　　　 m/s2。(保留3位有效数字) 
(4)另一位同学用下述方法计算小车运动的加速度:该同学用刻度尺测出OB=x1,OD=x2,如图4所示。纸带上相邻计数点(O与A、A与B、B与C……)的计时间隔为T。请利用x1、x2、T三个量表示小车运动的加速度,a=　　　　　。 
解析:(1)实验中,除打点计时器(含交流电源、纸带)、小车、平板和重物外,还要测量位移的刻度尺,故A正确。(2)研究小车做匀变速直线运动时,要先把打点计时器固定在平板上;让纸带穿过限位孔,将纸带与小车尾部相连,小车停靠在打点计时器附近;接通电源,打点计时器工作稳定后释放小车;打点完毕,关闭电源,更换纸带,重复操作,打出多条纸带。综合看顺序是:DBAC。(3)当不知道小车是否做匀变速直线运动时,若用平均速度表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对Δt的要求是越小越好,即 ,才使得平均速度接近瞬时速度;从实验的角度看,选取的Δx大小与速度测量的误差有关;v-t图像的斜率表示加速度,即有 m/s2=1.44 m/s2。(4)时间间隔为2T,利用逐差法可得
答案:(1)A　(2)DBAC　(3)越小越好　有关　1.44　(4)