1直线运动13类问题复习 联系客服

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5s内通过的路程与最后5s内通过的路程之比为11:5,求此物体一共运动了多长时间。

解析:由题意可知运动时间大于5s,但比10s大,还是小还是相等,无法确定。下图是按运动时间大于10s画出的示意图。

设总的运动时间为t,用逆向思维考虑,将物体看成 反方向的匀加速直线运动,则有:

x2=at22/2=25a/2 (1) x1=at2/2- a(t- t1)2/2 (2) 又:x1:x2=11:5 (3) 联立(1)、(2)、(3)解得:t=8s

备用资料 运动学六大易错问题

典型错误之一:盲目地套用公式计算“汽车”刹车的位移

例1、飞机着陆做匀减速运动可获得a=6m/s2的加速度,飞机着陆时的速度为V0=60m/s,求它着陆后t=12s内滑行的距离。

错解:将t=12s代入位移公式得:S?V0t?121at?(60?12??6?122)m?288m. 22分析纠错:解决本问题时应先计算飞机能运动多长时间,才能判断着陆后t=12s内的运动

情况。

设飞机停止时所需时间为t0,由速度公式Vt=V0-at0得t0=10s.

可见,飞机在t=12s内的前10s内做匀减速运动,后2s内保持静止。所以有:

S?V0t0?12at0?300m. 2典型错误之二:错误理解追碰问题的临界条件

例2、 经检测汽车A的制动性能:以标准速度20m/s在平直公路上行使时,制动后40s停下来。现A在平直公路上以20m/s的速度行使发现前方180m处有一货车B以6m/s的速度同向匀速行使,司机立即制动,能否发生撞车事故?

错解: 设汽车A制动后40s的位移为s1,货车B在这段时间内的位移为S2。据

a?Vt?V02

有A车的加速度为:a=-0.5m/s.据匀变速直线运动的规律有: t

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S1?V0t?12at?400m 2而S2=V2t=6×40=240(m),两车位移差为400-240=160(m),因为两车刚开始相距180m>160m,所以两车不相撞。

分析纠错:这是典型的追击问题。关键是要弄清不相撞的条件。汽车A与货车B同速时,两车位移差和初始时刻两车距离关系是判断两车能否相撞的依据。当两车同速时,两车位移差大于初始时刻的距离时,两车相撞;小于、等于时,则不相撞。而错解中的判据条件错误导致错解。

本题也可以用不等式求解:设在t时刻两物体相遇,则有:

120t??0.5t2?180?6t,即:t2?56t?720?0。

2因为??56?4?720?256?0,所以两车相撞。

典型错误之三:参考系的选择不明确

例3、航空母舰以一定的速度航行,以保证飞机能安全起飞,某航空母舰上的战斗机起飞时的最大加速度是a=5.0m/s2,速度须达V=50m/s才能起飞,该航空母舰甲板长L=160m,为了使飞机能安全起飞,航空母舰应以多大的速度V0向什么方向航行?

错解:据V2?V02?2aL得V0?V?2aL?30m/s。

分析纠错:上述错解的原因是没有明确指出参考系,速度、位移不是在同一参考系中得到的量。若以地面为参考系,则飞机的初速度为V0,末速度为V=50m/s,飞机的位移为S=L+V0t,则根据匀变速直线的规律可得:V2?V02?2aS?V02?2a(L?V0t),V=V0+at。

代入数据求得:V0=10m/s.

即航空母舰应与飞机起飞方向相同至少以10m/s的速度航行。

若以航空母舰为参考系,则飞机的初速度为零,位移为L,设末速度为V1,则据匀变速直线的规律可得:V1?222aL?40m/s。

所以V0=V-V1=10m/s.即航空母舰应与飞机起飞方向相同至少以10m/s的速度航行。

典型错误之四:对由公式求得“结果”不能正确取舍

例4、汽车以20m/s的速度做匀速运动,某时刻关闭发动机而做匀减速运动,加速度大小为5m/s2,则它关闭发动机后通过t=37.5m所需的时间为( )

A.3s; B.4s C.5s D.6s

错解:设汽车初速度的方向为正方向,即V0=20m/s,a=-5m/s2,s=37.5m.

则由位移公式s?V0t?121at得:20t??5t2?37.5 22解得:t1=3s,t2=5s.即A、C二选项正确。 分析纠错:因为汽车经过t0=应舍去。即正确答案为A。

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0?V0?4s已经停止运动,4s后位移公式已不适用,故t2=5sa

典型错误之五:忽视位移、速度和加速度的矢量性

例5、竖直向上抛出一物体,已知其出手时的速度是5m/s,经过3s,该物体落到抛出点下某处,速度为25m/s,已知该物体在运动过程中加速度不变,求该加速度的大小及方向。

2

错解:由题意知V0=5m/s,V=25m/s,所以加速度a=(V-V0)/t=6.67m/s.

分析纠错:由于速度是矢量,处理同一直线上的矢量运算,必须先选定正方向,将矢量运算转化为代数运算。

2

取向上为正方向,由题意知:V0=5m/s,V=-25m/s,所以加速度a=(V-V0)/t=-10m/s. 加速度为负,表示加速度的方向与正方向相反,即a的方向竖直向下。

典型错误之六:不能正确理解运动图象

例6、一质点沿直线运动时的速度—时间图线如图16所示,则以下说法中正确的是:

A.第1s末质点的位移和速度都改变方向。 V/ms-1 B.第2s末质点的位移改变方向。 1 C.第4s末质点的位移为零。 0

1 2 3 4 5 t/s D.第3s末和第5s末质点的位置相同。

2

图16

错解:选B、C。

分析纠错:速度图线中,速度可以直接从纵坐标轴上读出,其正、负就表示速度方向,位移为速度图线下的“面积”,在坐标轴下方的“面积”为负。

由图16中可直接看出,速度方向发生变化的时刻是第2s末、第4s末,而位移始终为正值,前2s内位移逐渐增大,第3s、第4s内又逐渐减小。第4s末位移为零,以后又如此变化。第3s末与第5s末的位移均为0.5m.故选项CD正确。

所以正确答案是选项C、D。

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