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2019-2020年高三物理 第4課時(shí) 第1章 直線運(yùn)動(dòng)之圖象教案 新人教版必修1 第1章 直線運(yùn)動(dòng)之圖象 一、 知識(shí)要點(diǎn) 圖象的斜率表示速度，截距表示初位置，與t軸的交點(diǎn)表示回到原點(diǎn)，兩圖線的交點(diǎn)表示兩物體相遇。圖象不表示運(yùn)動(dòng)軌跡。 圖象的斜率表示加速度a，圖象的“面積”表示位移X。截距表示初速度，與t軸的交點(diǎn)表示回速度為0， 兩圖線的交點(diǎn)表示兩物體速度相等。 圖象的“面積”表示速度v. 上圖如是x-t圖象，0-2s表示勻速運(yùn)動(dòng)，速度為5m/s（斜率），2-6s表示靜止，6-8s表示反方向勻速運(yùn)動(dòng)，8s末到達(dá)出發(fā)點(diǎn)，8-10s表示繼續(xù)反方向勻速運(yùn)動(dòng)。 上圖如是v-t圖象，0-2s表示勻加速運(yùn)動(dòng)，速度為5m/s2（斜率），2-6s表示勻速運(yùn)動(dòng)，6-8s表示勻減速運(yùn)動(dòng)，8s末速度為0，8-10s表示反方向勻加速運(yùn)動(dòng)。 二、 題型歸納 1. 識(shí)圖（讀圖） 例1.（xx上海物理）18.如圖為質(zhì)量相等的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一直線上運(yùn)動(dòng)的圖像，由圖可知 （A）在時(shí)刻兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一位置 （B）在時(shí)刻兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)速度相等 （C）在時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)比質(zhì)點(diǎn)位移大 （D）在時(shí)間內(nèi)合外力對(duì)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)做功相等 例1.（上海物理）18.答案：BCD 解析：首先，B正確；根據(jù)位移由圖像中面積表示，在時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)B比質(zhì)點(diǎn)A位移大，C正確而A錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理，合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做功等于動(dòng)能的變化，D正確；本題選BCD。 本題考查圖象的理解和動(dòng)能定理。對(duì)D，如果根據(jù)W=Fs則難判斷。 2. 作圖（畫(huà)圖） 例2.（xx全國(guó)卷1）24．汽車由靜止開(kāi)始在平直的公路上行駛，0 ~60s內(nèi)汽車的加速度隨時(shí)間變化的圖線如圖所示。 ⑴畫(huà)出汽車在0~60s內(nèi)的v-t圖線； ⑵求在這60s內(nèi)汽車行駛的路程。 例2.（全國(guó)卷1）24．【答案】⑴速度圖像如圖。⑵900m 【解析】由加速度圖像可知前10s汽車勻加速，后20s汽車勻減速恰好停止，因?yàn)閳D像的面積表示速度的變化，此兩段的面積相等。最大速度為20m/s。所以速度圖像為圖。然后利用速度圖像的面積求出位移。 ⑵汽車運(yùn)動(dòng)的面積為勻加速、勻速、勻減速三段的位移之和。 m。 3. 做圖輔助解題 例3．（xx新課標(biāo)卷）24.(14分)短跑名將博爾特在北京奧運(yùn)會(huì)上創(chuàng)造了100m和200m短跑項(xiàng)目的新世界紀(jì)錄，他的成績(jī)分別是9.69s和l9.30s.假定他在100m比賽時(shí)從發(fā)令到起跑的反應(yīng)時(shí)間是0.15s，起跑后做勻加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速率后做勻速運(yùn)動(dòng).200m比賽時(shí)，反應(yīng)時(shí)間及起跑后加速階段的加速度和加速時(shí)間與l00m比賽時(shí)相同，但由于彎道和體力等因素的影響，以后的平均速率只有跑l00m時(shí)最大速率的96％.求： (1)加速所用時(shí)間和達(dá)到的最大速率。 (2)起跑后做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度。(結(jié)果保留兩位小數(shù)) 例3.（新課標(biāo)卷）24.[解析] (1)加速所用時(shí)間t和達(dá)到的最大速率v， ， 聯(lián)立解得：， (2)起跑后做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a， ，解得：。 三、 例題解析 例4．（xx全國(guó)1卷第23題）.（14分） 已知O、A、B、C為同一直線上的四點(diǎn)、AB間的距離為l1,BC間的距離為l2,一物體自O(shè)點(diǎn)由靜止出發(fā)，沿此直線做勻速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)，已知物體通過(guò)AB段與BC段所用的時(shí)間相等。求O與A的距離. 解析法： 圖象法： 例5．（xx年高考全國(guó)1卷23題）．（15分）甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練交接棒的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：甲經(jīng)短距離加速后能保持9m/s的速度跑完全程；乙從起跑后到接棒前的運(yùn)動(dòng)是勻加速的。為了確定乙起跑的時(shí)機(jī)，需在接力區(qū)前適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置標(biāo)記。在某次練習(xí)中，甲在接力區(qū)前S0=13.5m處作了標(biāo)記，并以V=9m/s的速度跑到此標(biāo)記時(shí)向乙發(fā)出起跑口令。乙在接力區(qū)的前端聽(tīng)到口令時(shí)起跑，并恰好在速度達(dá)到與甲相同時(shí)被甲追上，完成交接棒。已知接力區(qū)的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=20m。 求：（1）此次練習(xí)中乙在接棒前的加速度a； （2）在完成交接棒時(shí)乙離接力區(qū)末端的距離。 教學(xué)法： 23．（1）在甲發(fā)出口令后，甲乙達(dá)到共同速度所用時(shí)間為： 在這段時(shí)間內(nèi)甲、乙的位移分別為S1和S2，則 聯(lián)立、、、式解得：，。 （2）在這段時(shí)間內(nèi)，乙在接力區(qū)的位移為：，。 完成交接棒時(shí)，乙與接力區(qū)末端的距離為 圖象法： 例6．一跳水運(yùn)動(dòng)員從離水面10m高的平臺(tái)上向上躍起，舉雙臂直體離開(kāi)臺(tái)面，此時(shí)其重心位于從手到腳全長(zhǎng)的中點(diǎn)，躍起后重心升高0.45m達(dá)到最高點(diǎn)，落水時(shí)身體豎直，手先入水（在此過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員水平方向的運(yùn)動(dòng)忽略不計(jì)）從離開(kāi)跳臺(tái)到手觸水面，他可用于完成空中動(dòng)作的時(shí)間是______s。（計(jì)算時(shí)，可以把運(yùn)動(dòng)員看作全部質(zhì)量集中在重心的一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2，結(jié)果保留二位數(shù)） 解析： 運(yùn)動(dòng)員的跳水過(guò)程是一個(gè)很復(fù)雜的過(guò)程，主要是豎直方向的上下運(yùn)動(dòng)，但也有水平方向的運(yùn)動(dòng)，更有運(yùn)動(dòng)員做的各種動(dòng)作。構(gòu)建運(yùn)動(dòng)模型，應(yīng)抓主要因素。現(xiàn)在要討論的是運(yùn)動(dòng)員在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，這個(gè)時(shí)間從根本上講與運(yùn)動(dòng)員所作的各種動(dòng)作以及水平運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)，應(yīng)由豎直運(yùn)動(dòng)決定，因此忽略運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作，把運(yùn)動(dòng)員當(dāng)成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，同時(shí)忽略他的水平運(yùn)動(dòng)。當(dāng)然，這兩點(diǎn)題目都作了說(shuō)明，所以一定程度上“建?！钡囊笠呀?jīng)有所降低，但我們應(yīng)該理解這樣處理的原因。這樣，我們把問(wèn)題提煉成了質(zhì)點(diǎn)作豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物理模型。 在定性地把握住物理模型之后，應(yīng)把這個(gè)模型細(xì)化，使之更清晰?？僧?huà)出如圖所示的示意圖。由圖可知，運(yùn)動(dòng)員作豎直上拋運(yùn)動(dòng)，上升高度h，即題中的0.45m；從最高點(diǎn)下降到手觸到水面，下降的高度為H，由圖中H、h、10m三者的關(guān)系可知H=10.45m。 由于初速未知，所以應(yīng)分段處理該運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)員躍起上升的時(shí)間為：s 從最高點(diǎn)下落至手觸水面，所需的時(shí)間為：s 所以運(yùn)動(dòng)員在空中用于完成動(dòng)作的時(shí)間約為：=1.7s 圖象法：