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高中物理每日一学运动的规律及应用

2018-10-23 12:09 浏览:85作者:admin

从高二开始,各科的学业压力变大,同学们大部分的时间都在应对课堂授课和课下作业这两件事儿上。如何才能在非常有限的课余时间,极大程度上提高学习效果呢?这个时候多时间的把握就非常重要,惟楚競才长沙物理辅导班老师为大家整理了物理每日一学系列文章,对高中物理知识详细解析,希望同学们认真学习,学懂每个知识点。下面是高中物理每日一学运动的基本概念。
 
一、质点、参考系
 
1.质点:用来代替物体的有质量的点.它是一种理想化模型.
 
2.参考系:为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体.参考系可以任意选取.通常以地面或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动.
 
二、位移和速度
 
1.位移和路程
 
(1)位移:描述物体位置的变化,用从初位置指向末位置的有向线段表示,是矢量.
 
(2)路程是物体运动路径的长度,是标量.
 
2.速度
 
(1)平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,即=tx,是矢量.
 
(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,是矢量.
 
3.速率和平均速率
 
(1)速率:瞬时速度的大小,是标量.
 
(2)平均速率:路程与时间的比值,不一定等于平均速度的大小.
 
三、加速度
 
1.定义式:a=ΔtΔv;单位是m/s2.
 
2.物理意义:描述速度变化的快慢.
 
3.方向:与速度变化的方向相同.
 
考点一 对质点模型的理解
 
1.质点是一种理想化的物理模型,实际并不存在.
 
2.物体能否被看做质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小来判断.
 
3.物体可被看做质点主要有三种情况:
 
(1)多数情况下,平动的物体可看做质点.
 
(2)当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时,可以看做质点.
 
(3)有转动但转动可以忽略时,可把物体看做质点.
 
考点二 平均速度和瞬时速度   
 
1.平均速度与瞬时速度的区别
 
平均速度与位移和时间有关,表示物体在某段位移或某段时间内的平均快慢程度;瞬时速度与位置或时刻有关,表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度.
 
2.平均速度与瞬时速度的联系
 
(1)瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度.
 
(2)对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等.
 
考点三 速度、速度变化量和加速度的关系   
 
1.速度、速度变化量和加速度的比较
 
 
速度
 
速度变化量
 
加速度
 
物理意义
 
描述物体运动的快慢和方向,是状态量
 
描述物体速度的变化,是过程量
 
描述物体速度变化快慢,是状态量
 
定义式
 
v=tx
 
Δv=v-v0
 
a=ΔtΔv=Δtv-v0
 
单位
 
m/s
 
m/s
 
m/s2
 
决定因素
 
由v0、a、t决定
 
由Δv=at知Δv由a与t决定
 
由mF决定
 
方向
 
与位移x同向,即物体运动的方向
 
由v-v0或a的方向决定
 
与Δv的方向一致,由F的方向决定,而与v0、v方向无关
 
 
 
2.物体加、减速的判定
 
(1)当a与v同向或夹角为锐角时,物体加速.
 
(2)当a与v垂直时,物体速度大小不变.
 
(3)当a与v反向或夹角为钝角时,物体减速
 
物理思想——用极限法求瞬时物理量
 
1.极限法:如果把一个复杂的物理全过程分解成几个小过程,且这些小过程的变化是单一的.那么,选取全过程的两个端点及中间的极限来进行分析,其结果必然包含了所要讨论的物理过程,从而能使求解过程简单、直观,这就是极限思想方法.
 
极限法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续、单调变化(单调增大或单调减小)的情况.
 
2.用极限法求瞬时速度和瞬时加速度
 
(1)公式v=ΔtΔx中当Δt→0时v是瞬时速度.
 
(2)公式a=ΔtΔv中当Δt→0时a是瞬时加速度.
 
 
 
匀变速直线运动的规律及应用
 
一、匀变速直线运动的基本规律
 
 
 
1.速度与时间的关系式:v=v0+at.
 
2.位移与时间的关系式:x=v0t+21at2.
 
3.位移与速度的关系式:v2-v02=2ax.
 
二、匀变速直线运动的推论
 
1.平均速度公式:=v2t=2v0+v.
 
2.位移差公式:Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2.
 
可以推广到xm-xn=(m-n)aT2.
 
3.初速度为零的匀加速直线运动比例式
 
(1)1T末,2T末,3T末……瞬时速度之比为:
 
v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n.
 
(2)1T内,2T内,3T内……位移之比为:
 
x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶22∶32∶…∶n2.
 
(3)第一个T内,第二个T内,第三个T内……位移之比为:
 
xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1).
 
(4)通过连续相等的位移所用时间之比为:
 
t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-).
 
三、自由落体运动和竖直上抛运动的规律
 
1.自由落体运动规律
 
(1)速度公式:v=gt.
 
(2)位移公式:h=21gt2.
 
(3)速度—位移关系式:v2=2gh.
 
2.竖直上抛运动规律
 
(1)速度公式:v=v0-gt.
 
(2)位移公式:h=v0t-21gt2.
 
(3)速度—位移关系式:v2-v02=-2gh.
 
(4)上升的最大高度:h=0.
 
(5)上升到最大高度用时:t=gv0.
 
 
 
匀变速直线运动基本公式的应用
 
1.速度时间公式v=v0+at、位移时间公式x=v0t+21at2、位移速度公式v2-v02=2ax,是匀变速直线运动的三个基本公式,是解决匀变速直线运动的基石.
 
2.匀变速直线运动的基本公式均是矢量式,应用时要注意各物理量的符号,一般规定初速度的方向为正方向,当v0=0时,一般以a的方向为正方向.
 
3.求解匀变速直线运动的一般步骤
 
分析图画过程→动性质判断运→方向选取正→列方程选用公式→并讨论解方程
 
4.应注意的问题
 
①如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,各段交接处的速度往往是联系各段的纽带.
 
②对于刹车类问题,当车速度为零时,停止运动,其加速度也突变为零.求解此类问题应先判断车停下所用时间,再选择合适公式求解.
 
③物体先做匀减速直线运动,速度减为零后又反向做匀加速直线运动,全程加速度不变,可以将全程看做匀减速直线运动,应用基本公式求解.
 
考点二 匀变速直线运动推论的应用
 
1.推论公式主要是指:①=v2t=2v0+vt,②Δx=aT2,①②式都是矢量式,在应用时要注意v0与vt、Δx与a的方向关系.
 
2.①式常与x=·t结合使用,而②式中T表示等时间隔,而不是运动时间.
 
考点三 自由落体运动和竖直上抛运动
 
1.自由落体运动为初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动.
 
2.竖直上抛运动的重要特性
 
 
(1)对称性
 
①时间对称
 
物体上升过程中从A→C所用时间tAC和下降过程中从C→A所用时间tCA相等,同理tAB=tBA.
 
②速度对称
 
物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等.
 
 
 
(2)多解性
 
当物体经过抛出点上方某个位置时,可能处于上升阶段,也可能处于下降阶段,造成双解,在解决问题时要注意这个特点.
 
3.竖直上抛运动的研究方法
 
分段法
 
上升过程:a=-g的匀减速直线运动
 
下降过程:自由落体运动
 
全程法
 
将上升和下降过程统一看成是初速度v0向上,加速度g向下的匀变速直线运动,
 
v=v0-gt,h=v0t-21gt2(向上为正)
 
若v>0,物体上升,若v<0,物体下落
 
若h>0,物体在抛点上方,若h<0,物体在抛点下方
 
物理思想——用转换法求解多个物体的运动
 
 
 
在涉及多体问题和不能视为质点的研究对象问题时,应用“转化”的思想方法转换研究对象、研究角度,就会使问题清晰、简捷.通常主要涉及以下两种转化形式:
 
(1)将多体转化为单体:研究多物体在时间或空间上重复同样运动问题时,可用一个物体的运动取代多个物体的运动.
 
(2)将线状物体的运动转化为质点运动:长度较大的物体在某些问题的研究中可转化为质点的运动问题.如求列车通过某个路标的时间,可转化为车尾(质点)通过与列车等长的位移所经历的时间.
 
 
 
匀变速直线运动的规律及应用练习题
 
1、某人骑自行车以v2=4 m/s的速度匀速前进,某时刻在他前面x=7 m处有以v1=10 m/s的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机,而以a=2 m/s2的加速度匀减速前进,此人需要多长时间才能追上汽车?
 
 
 
2、如图所示,一根长L=1.8m的铁索从楼顶自由下落,则此铁索经过楼顶下距楼顶h=5m的A点,需时间为多少?g=10m/s2.
 
 
 
 
 
 
3、从某电视塔塔顶附近的平台处释放一个小球,不计空气阻力和风的作用,小球自由下落。若小球在落地前的最后2s内的位移是80m,(取g=10m/s2)求:
 
(1)该平台离地面的高度?(2)该小球落地时的瞬时速度大小? 
 
 
 
4、一个物体从高处A点自由下落,经过B点到C点,已知经B点时的速度是到C点时速度的3/4,且B、C间的距离是7 m,求A、C间的距离。(g取10 m/s2)
 
 
 
5、甲、乙两个物体从空中同一位置先后自由下落,在两物体都没落地前,甲相对于乙的运动判断正确的是(不计空气阻力)
 
A、甲相对于乙做匀加速直线运动         B、甲相对乙于静止
 
C、甲相对于乙向下做匀速直线运动       D、甲相对于乙向上做匀速直线运动 
 
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以上是惟楚競才长沙物理辅导班老师为大家整理的高中物理声运动的规律及应用总结和练习题,大家一定要理解概念,多做练习题,这样才能牢牢的掌握知识点,如果有不懂的问题可以添加惟楚競才答疑老师微信(280617944),随时为大家解决学习难题。

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