高二物理直線運(yùn)動(dòng)(參考版)
2024-11-16 17:23本頁(yè)面
【正文】 解 : 以貨車為參照物 ,以客車為研究對(duì)象 ,客車的初速度為 v1v2,加速度為 a,方向與初速度的方向反向 ,做類似于豎直上拋方式的勻減速運(yùn)動(dòng) . 2l2(v v )a2 s?故 得2l2( v v )2sa? 那么客車不與貨車相撞的條件是 ,客車對(duì)貨車的最大相對(duì)位移應(yīng)小于 s. 例題 小球從離地面 h=5米高處自由下落，小球每次與地面碰撞后又反彈起來(lái)的上升高度總是前一次下落高度的 4/5,忽略空氣阻力的影響 ,試求小球從自由下落開(kāi)始直到最后停在地面上 ,該整個(gè)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。求客車的加速度符合什么條件時(shí) ,客車與貨車不會(huì)相撞？ 解 設(shè)客車的加速度大小為 a時(shí) ,剛好能撞上貨車 ,所用時(shí)間為 t,則 221s =v t1s =v t a t2貨 車客 車2121 s = s s = ( v v ) t a t2客 車 貨 車而21, v v a t,?當(dāng) 客 車 剛 與 貨 車 撞 時(shí) 客 車 速 度 則1221v vv = v a t,t=a221 2 1 2( v v ) ( v v )1s s = a 2 a代 入 式 中 得 1 2 1 21 1 2 22 1 1 2 1 2221 1 21 2 1 2()t a t aa t a tt a t t a aaat t t ta a a a? ? ? ? ???? ? ? ???0 1 1 2 2 ( 1 )v a t a t??2120 1 112112 2 2 ( )aas v t s a t t taa? ? ? ??0 1 2 011( ) ( 2 )22s v t t v t? ? ?解 :由圖象得 由 (1)式得 由以上各式得 1 2 01 , ,2t , t v從 圖 中 可 看 出 兩 段 時(shí) 間 內(nèi) 的 平 均 速 度 均 為 則 總 路 程解0 1 0 2 0 1 2 01 1 1 12 2 2 2s = v t + v t = v ( t + t ) = v t 分析 不妨作出質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度圖線 (如圖 ),以便找出解題的方法 。 21 442II I IIIs s s ss? ? ? ?12121 ( 2 1 ) 3 . 3 121t ttt? ? ? ? ? ? ? ?? ?秒解 : (1)相等時(shí)間間隔問(wèn)題 ,T=8秒 (2)相等位移問(wèn)題 ,d=s 例題 一質(zhì)點(diǎn)從靜止開(kāi)始，先以加速度 a1做一段時(shí)間的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，緊接著以大小為 a2的加速度做減速直線運(yùn)動(dòng)，直至靜止。 于是 ,原題的意思就變成火車在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的 8秒內(nèi)前進(jìn)了 s,求 16秒內(nèi)前進(jìn)的距離是幾個(gè) s,以及前進(jìn)第 2個(gè) s所需的時(shí)間 。以向下為正向 ,則前半段速度為正 ,后半段速度為負(fù) ,其速度圖線應(yīng)是圖中的 D. 答 :對(duì)應(yīng)于上拋物體 、 汽車 、 電梯 、 小球的速度圖線應(yīng)分別是圖中的 C、 A、 B、 D. 解 :(1)豎直上拋運(yùn)動(dòng) ,速度為正值 ,但數(shù)值減小 。當(dāng)物體勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí) ,直線的斜率為負(fù) .圖線與橫坐標(biāo) t軸的交點(diǎn)表示該時(shí)刻的瞬時(shí)速度為零 .橫坐標(biāo) t軸上方的值表示物體向前運(yùn)動(dòng) ,橫坐標(biāo) t軸下方的值表示物體向后 (向與規(guī)定正方向的相反方向 )運(yùn)動(dòng) 。 下上 v=v【 典型例題 】 例題 速度圖線來(lái)表示 : (1)豎直上拋運(yùn)動(dòng) ,拋出后又落回原處 . (2)前進(jìn)中的汽車 ,從剎車到停下 ,然后又立即加速動(dòng)行駛 . (3)電梯從樓房的高層先加速下降 ,然后減速 ,最后停止 。 0vt = t =g返上(3)在豎直上拋運(yùn)動(dòng)中 ,物體返回初位置時(shí)的速度與上拋物體時(shí)初速度的大小相等 ,方向相反 。 122nnsssaTT? ???? 12nnnSSVT??? 在此問(wèn)題中符號(hào)的物理意義如圖所示 。 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的計(jì)算公式 另 :中位置的瞬時(shí)速度計(jì)算公式 122nnsssaTT? ????1 1 122n n N NnS S S SVTT? ? ?????用一句話概括這個(gè)公式是 ,某段時(shí)間的平均速度等于該段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度。測(cè)出 n次水擊盤(pán)聲的總時(shí)間為 t，用刻度尺量出水龍頭到盤(pán)子的高度差為 h，則重力加速度的計(jì)算式為 g=2h（ n1） 2/t2 知識(shí)內(nèi)容 3．自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用 由于自由落體運(yùn)動(dòng)是一個(gè)初速度為零加速度為 g的勻加速運(yùn)動(dòng)，故有 v12=2gs， v=189。 （ B ） 10知識(shí)內(nèi)容 自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度 在同一地點(diǎn)，一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同，為重力加速度 g，在地球的不同地方，重力加速度不同。gt2． （ 3）自由落體運(yùn)動(dòng)的速度圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜的直線。為使路程相同（曲線和橫軸所圍的面積相同），顯然 q用的時(shí)間較少。兩個(gè)小球p、 q同時(shí)從 A點(diǎn)分別沿 AB和 AC由靜止開(kāi)始下滑， 比較它們到達(dá)水平面所用的時(shí)間 p q A B C 課堂例題 解：可以利用 vt圖象 (這里的 v是速率，曲線下的面積表示路程 s)定性地進(jìn)行比較。上題中以返回 A點(diǎn)時(shí)的速度方向?yàn)檎?，因?AB段的末速度為負(fù) 課堂練習(xí) 40．火車從車站由靜止開(kāi)出做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，最初 1min內(nèi)行駛 540m，則它在最初 10s內(nèi)行駛的距離是 A、 90 m； B、 45m C． 30m； D． 15m； 41．做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在第 2 s內(nèi)位移為 6 m，第5 s內(nèi)位移為零，則其初速度是 m/s，加速度是 m／ s2． （ D ） 9 － 2 課堂練習(xí) 42．物體沿一直線運(yùn)動(dòng)，在 t時(shí)間，通過(guò)的路程為S，在中間位置 S/2處的速度為 V1，在中間時(shí)刻 t/2時(shí)的速度為 v2，則 v1和 v2的關(guān)系為 A、當(dāng)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)， V1＞ V2 B．當(dāng)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)， V1＞ V2 C．當(dāng)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)， Vl＜ V2 D．當(dāng)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)， V1＜ V2 （ AB ） 課堂練習(xí) 43．一個(gè)從靜止開(kāi)始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起，連續(xù)通過(guò)三段位移的時(shí)間分別是 1s、 2s、 3s，這三段位移之比利通過(guò)這三段位移的平均速度之比分別是 A． 1∶2 2∶3 2； 1∶2∶3 ； B、 1∶2 3∶3 3； 1∶2 2∶3 2 C、 1∶2∶3 ； 1∶1∶1 ； D、 1∶3∶5 ； 1∶2∶3 （ B ） 課堂練習(xí) 44．一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，它在開(kāi)始時(shí)連續(xù)兩個(gè) 4 s的時(shí)間內(nèi)分別通過(guò)的位移為 24 m和 64 m，則這個(gè)物體的加速度為 m／ s2，初速度為 m／ s． 45．物體從光滑的斜面頂端由靜止開(kāi)始勻加速下滑，在最后 1s內(nèi)通過(guò)了全部路程的一半，則下滑的總時(shí)間為 22?46．一輛汽車在十字路口等候綠燈，當(dāng)綠燈亮?xí)r汽車以3m／ s2的加速度開(kāi)始行駛，恰在這時(shí)一輛自行車以 6 m／s的速度勻速駛來(lái)烈后邊趕過(guò)汽車，則汽車在追上自行車之前兩車相距最遠(yuǎn)距離是 m，汽車追上自行車時(shí)的速度是
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