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  • 2021-05-14 发布

2020高考物理第一轮复习 专题 位移、速度、追击与相遇问题学案 鲁科版

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位移、速度、追击与相遇问题 ‎【本讲教育信息】‎ 一. 教学内容:‎ 位移、速度、追击与相遇问题 ‎(一)位移——时间图像 ‎ 1. 表示物体的位移随时间变化的规律。‎ ‎ 2. 匀速直线运动是一条倾斜的直线。‎ ‎ 匀变速直线运动是一条抛物线。‎ ‎ 3. 位移——时间图像不是物体的运动轨迹。‎ ‎ 4. 图像中斜率表示速度,值为倾角的正切值,若为负表示v为负向。‎ ‎ 5. 交点表示相遇。‎ ‎(二)速度——时间图像 ‎ 1. 表示物体的速度随时间变化的规律。‎ ‎ 2. 匀直的图像为与t轴平行的直线。‎ ‎ 匀变直的图为一倾斜的直线。‎ ‎ 3. 斜率表示a,值为夹角的正切值,若为负则a为负。‎ ‎ 4. 任意运动的图线与t轴所夹面积为其位移,横轴之下表示位移为负。‎ ‎ 5. 交点表示速度相同。‎ ‎(三)追击与相遇问题 ‎ 最重要的临界条件是:‎ ‎ (1)两者速度相同。‎ ‎ (2)相遇时,两者位移的大小等于开始间距。‎ ‎ 即 ‎ (3)追上时,‎ ‎(四)实验:探究匀变速运动的规律 ‎ 1. 打点计时器:‎ ‎ 电磁式:4~6伏低压交流电源,振针 ‎ 电火花式:220伏市电 ‎ 2. 实验内容:‎ ‎ (1)验证是否是匀变速直线运动:‎ ‎ 方法:①,S5-S4,S4-S3,S3-S2,S2-S1在误差范围内近似相等。‎ ‎ 依据:匀变直在任意相邻相等时间的位移差为定值。‎ ‎ 方法:②画图像 3‎ ‎ (2)计算:‎ ‎①求a,逐差法,‎ ‎②求某时刻v,‎ ‎ 依据:匀变直中某时刻的平均速度与这段位移中间时刻速度相等。‎ ‎ 3. 注意T的取值:‎ ‎ (1)每5个点:‎ ‎ (2)每隔5个点:‎ ‎ (3)相邻计数点间有4个点:‎ ‎ 4. 若实际频率时:‎ ‎ (1)时,,‎ ‎ 则,量值偏小 ‎ (2)时,同理得测量值偏大 ‎【典型例题】‎ ‎ 例1. 一质点从静止开始,先以加速度a1做一段时间的匀加速直线运动,紧接着以大小为a2的加速度做减速直线运动,直至静止。质点运动的总时间为t,求它运动的总路程。‎ ‎ 解析:不妨作出质点运动的速度图线(如图所示),以便找出解题的方法。质点做加速运动的时间为t1,做减速运动的时间间隔为,运动的最大速度为,从图线入手可引出不少解题方法,我们采用平均速度的方法求解。‎ ‎ 从图中可看出,,t2两段时间内的平均速度均为,则总路程:‎ ‎ ‎ ‎ 又因为:‎ ‎ 将两式分别乘以a1与a2,后得:‎ ‎ 故 ‎ ‎ ‎ 代入路程公式得:‎ ‎ 例2. 甲、乙两车,从同一处,同时开始作同向直线运动。已知甲车以速度v做匀速直线运动,乙车以初速度开始做匀加速运动,加速度为a。试分析:‎ ‎ (1)当乙车的速度多大时,乙车落后于甲车的距离为最大?根据什么进行判断?落后的最大距离是多大?‎ ‎ (2)当乙车的速度多大时,乙车追上甲车?根据什么判断?需要多长时间?‎ 3‎ ‎ 解析:当时,乙车落后于甲车的距离为最大。‎ ‎ 乙车达到速度v所需时间为 ‎ 故此时两车相距为 ‎ 两车同时从同一处开始运动,经一段时间,再次相遇,它们的运动路程、运动时间都相同,那么,它们在这一段时间内的平均速度相同。甲车做匀速直线运动,其平均速度为v,乙车做匀加速直线运动,其平均速度为:。‎ ‎ 由此可知,必须有 ‎ 即,此时乙车追上甲车 ‎ 乙车达到速度所需时间为:‎ ‎ ‎ ‎ 例3. 交通警察在处理一起轿车撞倒行人的交通事故,经现场勘察,刹车印痕起点在A处,行人在B处被撞,轿车停止在C处,轿车司机发现行人准备刹车时行人在D点,AB=‎17.5m,BC=‎14m,DB=‎2.6m,如图所示,一般人的反应时间为0.7s,为了判断轿车司机是否违章,警方派一警车以法定最高速度‎14m/s行驶在同一马路的同一地段,该警车运动的加速度与肇事车辆的加速度相同,该警车在A点紧急刹车,经‎14m后停下,g取‎10m/s2,试问:‎ ‎ (1)肇事轿车的速度vA为多少?该车是否超速违章?‎ ‎ (2)该行人过马路的速度为多少?‎ ‎ 解析:行人始终做匀速直线运动,肇事车在看到行人后的运动情况是:先在反应时间内做0.7s的匀速直线运动,接下来做匀减速直线运动。‎ ‎ (1)根据警车的模拟运动,由公式,可得刹车加速度 ‎ ‎ ‎ 肇事车刹车后的位移为 ‎ 则肇事车在A点刹车时的速度 ‎ 所以肇事车违章,超速行驶 ‎ (2)设肇事车从A到B的时间为 ‎ 根据 ‎ 可得(另一解舍去)‎ ‎ 司机从看到行人到撞上行人经历的总时间为 ‎ 所以行人的速度 3‎