四川省攀枝花市米易中学高一物理《质点的运动》课件

《四川省攀枝花市米易中学高一物理《质点的运动》课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《四川省攀枝花市米易中学高一物理《质点的运动》课件（33页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、一、基本概念1质点当物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以忽略时，物体可作为质点。2速度描述运动快慢和方向的物理量，是位移对时间的。v=s /t3加速度描述速度变化快慢和方向的物理量，是速度对时间的变化率。a=v /t4运动图象。s-t 图（位置时间图）和 v-t 图。 s-t 图中过原点的斜线表示物体做匀速运动，斜率表示速度的大小； v-t 图中过原点的斜线表示物体做匀变速运动，斜率表示加速度速度的大小。5. 看清匀加速、匀减速、匀变速直线运动、匀变速曲线运动1基本公式有以下四个 说明：a 5个物理量中，只有3个是独立的 ！b 注意先确定正方向。和正方向同向的矢量取正值、反向取负值。atv

2、vt02021attvsasvvt2202tvvst20二、匀变速直线运动公式2匀变速直线运动中几个常用的推论 :S=aT 2，即任意相邻相等时间内的位移差相等。可以推广到 Sm-Sn=(m-n)aT 2 某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。 区别于位移中点的瞬时速度。 无论是匀加速还是匀减速，都有:202tt/vvvv22202ts/vvv22s/t/vv3初速度为零（或末速度为零）的匀变速直线运动前1秒、前2秒、前3秒内的位移之比为： 1 4 9 第1秒、第2秒、第3秒内的位移之比为： 1 3 5 tatv2221tatssasv 22tvs2前前1米、前米、前2米、前米

3、、前3米米所用的时间之比为：所用的时间之比为： 1 23第第1米、第米、第2米、第米、第3米米所用的时间之比为：所用的时间之比为： 1 12 23 4一种特殊运动模型：初速度为零、先匀加速、后匀减速至速度为零的运变速直线运动。 O tvvma1，t1 a2，t2S1 S22211tatavm2211222SaSavm2/21mvvvv例1两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔相等，由图可知（ ）A. t2 时刻和 t5 时刻两木块速度相同B. t1 时刻两木块速度相同C. t3 与 t4 时刻之间的某瞬间两木块速度相

4、同D. t4 与 t5 时刻之间的某瞬时两木块速度相同t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7例2在与 x 轴平行的匀强电场中，一带电量q=1.010-8C、质量 m=2.510-3kg 的物体在光滑水平面上沿着 x 轴作直线运动，其位移与时间的关系是 x0.16t 0.02t2，式中 x 以m为单位，t 以 s 为单位。从开始运动到 5s 末物体所经过的位移为_m，路程为_ m，克服电场力所做的功为_J。0.30m；0.34m；310-5J/220attvsx0.16t 0.02t2例3一辆玩具小车从水平面上A点由静止开始匀加速运动，运动一段距离到达

5、B点后小车立即开始以2.0m/s2的加速度做匀减速运动，又滑行t=2.0s停在C点。已知A、C两点间的距离s=5.0m。求小车匀加速运动阶段的位移、经历时间和加速度各是多大？A B C a1、s1、t1 a2、s2、t2 vBS1=1.0m，t1=0.5s，a1=8.0m/s2a1S1S22 m/s22sOvvmt1tt1+2例4物体从A点由静止开始做加速度大小为a1 的匀加速直线运动，经时间 t 到达B点。这时突然改为做加速度大小为a2的匀减速直线运动，又经过时间 t 回 到A点。求a1 a2=?A Ba1、ta2、 ttvsB20tvvsAB2BAvv2 tvaB1 tvvaBA23 1

6、21:a:a1s-t 图象。能读出s、t、v 的信息。2v-t 图象。能读出s、t、v、a的信息 （曲线下的面积表示位移） v-t 图象提供的信息最多，应用最广 O tsO tv三、运动图象例5如图所示的直线和分别表示从同一位置出发向同一方向运动的两个物体的匀加速直线运动的速度图象。它们的初速度各是多大？哪一个的加速度大？经过多长时间它们的速度大小相同？经过多长时间两物体再次相遇？t/sv/(ms-1)1 2 310 8 6 4 2 0 初速度初速度v1=2m/s，v2=4m/s；物体加速度大（物体加速度大（a1=4m/s2，a2=2m/s2）；经过）；经过1s后速度大小相同（都是后速度大小相

7、同（都是6m/s）；经过）；经过2s后两物体再次相遇。后两物体再次相遇。例6某人骑自行车在平直道路上行进，右图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象，某同学为了简化计算，用虚线作近似处理。下列说法正确的是（ ）A在t1时刻，虚线反映的加速度比实际的大B在0-t1时间内，由虚线计算 出的平均速度比实际的小C在t2-t3时间内，由虚线计 算出的位移比实际的大D在t3-t4时间内，实线反映 的物体做曲线运动tvOt1t2t3t4例狭窄的公路上同方向行驶着甲、乙两辆汽车，速度依次为6m/s和8m/s。当它们相距5m时，位于前面甲车开始以1m/s2的加速度做匀减速运动，后面的乙车也同时开始做匀减

8、速运动，直至两车都停下。为了使两车不相碰，乙的加速度至少应为多大？ 乙乙 甲甲v乙乙 v甲甲 v S乙乙 S0 S甲甲 乙甲sss0tvvtvvs乙甲220tavv甲甲; 5st1m/s;v24m/s1.乙a例狭窄的公路上同方向行驶着甲、乙两辆汽车，例狭窄的公路上同方向行驶着甲、乙两辆汽车，速度依次为速度依次为6m/s和和8m/s。当它们相距。当它们相距5m时，位时，位于前面甲车开始以于前面甲车开始以1m/s2的加速度做匀减速运动，的加速度做匀减速运动，后面的乙车也同时开始做匀减速运动，直至两车后面的乙车也同时开始做匀减速运动，直至两车都停下。为了使两车不相碰，乙的加速度至少应都停下。为了使两

9、车不相碰，乙的加速度至少应为多大？为多大？ s5m86v/(m s-1)t/sOt甲甲乙乙5/26)(8t5stv1m/sv21.4m/sa四、运动的合成与分解 1运动的性质和轨迹： 物体运动的性质由加速度决定 物体运动的轨迹（直线还是曲线）则由物体的速度和加速度的方向关系决定 两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动取决于它们的合速度和合加速度方向是否共线2常见的运动类型： a=0：匀速直线运动或静止 a恒定：性质为匀变速运动，分为： v、a同向，匀加速直线运动； v、a反向，匀减速直线运动； v、a成角度，匀变速曲线运动（轨迹在v、a方向之间，和速度v的方向相切，方向逐渐向a的

10、方向接近，但不可能达到。） a变化：性质为变加速运动。如匀速圆周运动加速度大小不变但方向时刻改变；又如简谐运动，加速度大小、方向都随时间变化 3过河问题（用v1表示水速，v2表示船速）过河时间仅由v2垂直于岸的分量v决定！即t=d/ v，与v1无关。故当v2垂直于岸时，过河时间最短，最短时间为t=d/ v2，与v1无关。 当船速垂直河岸时，渡河时当船速垂直河岸时，渡河时间最短，但此时船的航线间最短，但此时船的航线OO与河岸并不垂直，船是斜着过去与河岸并不垂直，船是斜着过去的的OOV1V2V合合过河路程由实际运动的轨迹方向决定，当v1v2时，最短路程为d ；当v1v2时，最短路程程为v1d/v2

11、。V1V2V合合OO 当船速大于水速时，合当船速大于水速时，合速度的方向可以垂直河岸，速度的方向可以垂直河岸，即船可垂直河岸渡河，最短即船可垂直河岸渡河，最短航程航程OO就是河宽就是河宽 当船速小于水速时，船的当船速小于水速时，船的合速度不可能垂直河岸指向合速度不可能垂直河岸指向对岸，由平行四边形定则与对岸，由平行四边形定则与几何知识可知，当船速与合几何知识可知，当船速与合速度垂直时，航程速度垂直时，航程OO最最短短OV1V2V合合O例小船在300米宽的河中横渡，已知水流速度为5m/s，船在静水中的航速是4m/s，则可知小船渡河的最短时间为_，最短航程为_。75s；375mOV水水V船船OV合

12、合4连带运动问题 对于物拉绳（杆）或绳（杆）拉物问题。高中阶段所研究的绳或杆的长度不会改变。所以解题原则是：把物体的实际速度分解为垂直于绳（杆）和平行于绳（杆）的两个分量，根据沿绳（杆）方向的分速度大小相同求解。 例7如图所示，汽车甲以速度v1拉汽车乙前进，乙的速度为v2，甲、乙都在水平面上运动，求v1 v2=?甲甲乙乙v2v1v1v1 v2= cos 1例两根光滑的杆互相垂直地固定在一起。上面分别穿有一个小球。小球a、b间用一细直棒相连如图。当细直棒与竖直杆夹角为 时，求两小球实际速度之比va vb解：a、b沿杆的分速度分别为vacos 和vbsin vacos = vbsin va vb=

13、 tan 1abvavbv杆杆v杆杆五、平抛运动1特点：初速度水平，仅受重力，抛物线，匀变速运动。2分析方法：水平方向匀速运动 竖直方向自由落体运动3广义地说，若物体所受合外力恒定且与初速度垂直，物体就做类平抛运动。 gtvvvyx02220t/v/gtytvxtgaayx 0（1）方格问题：例8平抛小球的闪光照片如图。已知方格边长a和闪光照相的频闪间隔T，由这两个数据，求：平抛初速度v0、重力加速度 g、小球通过C位置的瞬时速度大小vc。 水平：2a = v0T v0= 2a / T 竖直：s = gT2 = a g=a / T2 vcy= 5a / 2T vcx= 2a / T ABCDE

14、T a/vvvcycxc24122此类问题应注意题目给出的第一个点未必是抛出点。此类问题应注意题目给出的第一个点未必是抛出点。（2）临界问题例9已知排球场网高H，半场长L，某次扣球点高h，扣球点离网水平距离s、为了使水平扣出的球既不触网、又不出界，求运动员扣球速度v的取值范围。hgsLghsLv2)(2/max)(2)(2/minHhgsgHhsvhgsLvHhgs22hHsvL例10从倾角为=30的斜面顶端以初动能E=6J往坡下平抛出一个小球，求：小球落到斜面上时的动能 E 是多大？E=14J （3）一个有用推论：平抛物体任意时刻瞬时速度）一个有用推论：平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长

15、线与初速度方向的反向延长线与初速度 延长线的交点到抛出延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。点的距离都等于水平位移的一半。 30tan2/02tvgt? t? ?yxvv?tv例11如图所示，内壁光滑的薄壁圆钢管竖直固定在水平地面上。钢管的高为h=5.0m，横截面直径为d=2.0m。一只小球从钢管顶端的A点以初速度v0 沿钢管顶面圆的直径方向抛出，运动过程中依次跟钢管内壁的B、C两点相碰（碰撞中没有动能损失，碰撞时间极短可以忽略不计），然后恰好落在底面圆的圆心D处。求：小球从由A点抛出到落在D点所经历的时间t=？A、C两点间的距离L=？（取g=10m/s2）v0ABCDtAD=1sL

16、=3.2m（4）曲线运动的一般研究方法： 正交分解 将复杂的曲线运动分解为两个互相垂直方向上的直线运动。 一般以初速度或合外力的方向为坐标轴进行分解。 例 12如图所示，在竖直平面的 xoy 坐标系内，oy表示竖直向上方向。该平面内存在沿 x 轴正向的匀强电场。一个带电小球从坐标原点沿 oy 方向竖直向上抛出，初动能为 4J，不计空气阻力。它达到的最高点位置如图中M（3，2）点所示。求： 小球在M点时的动能 E1 在图上标出小球落回 x 轴时的位置 N（x，y） 小球到达N点时的动能 E2O y/mx/m3212 4 6 8 10 12 14 16NMv1v09J 40J （12，0）五、匀速

17、圆周运动1匀速圆周运动的特点 变速运动（v方向时刻在变），变加速运动（a方向时刻在变）。2描述匀速圆周运动的物理量 线速度v、角速度、周期T、频率f、向心加速度a，（转速n）等。T1f2vr2Tttsv，r，vvrrva223皮带传动（包括链条传动、摩擦传动）的两个轮子，两轮边缘上各点的线速度大小相等； 同一个轮上（或各轮都绕同一根轴同步转动）的各点角速度相等（轴上的点除外）例13如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d各点的线速度之比、角速度之比、加速度之比。bcdava vb vC vd =2 1 2 4； a b C d =2 1 1 1；aa ab ac ad = 4 1 2 4例14如图所示，一种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径r0=1.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘接触。当车轮转动时，因摩擦而带动小轮转动，从而为发电机提供动力。自行车车轮的半径R1=35cm，小齿轮的半径R2=4.0cm，大齿轮的半径R3=10.0cm。求大齿轮的转速n1和摩擦小轮的转速n2之比。（假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动）大齿轮大齿轮小齿轮小齿轮车轮车轮小发电机小发电机摩擦小轮摩擦小轮链条链条2：175