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第一讲直线运动(奥赛培训内部资料好)
图(a)
2
0
1
2
t/s
图(b)
pagbnu@
高中物理竞赛基础班
点评:如何复杂问题简单化
(1)t=0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动, 直至t=1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。
研究对象_物_块_和_木板
客观条件_受_力_分_析和运动分析 物理过程_匀_减_速_直线运动 物理规律_匀律_变和_速牛_直二线 定运律动规 (2)如何求μ2?
联立求解得: a2 1m / s2
f1
mgN1 C
mg
θ
pagbnu@
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(2)t1=2s时,设二者的速度分别为v1、v2,则有
v1 a1t1 6m / s
v2 a2t1 2m / s
因第2s末,B的上表面突然变为光滑,即f1变为零,则 二者的加速度分别变为
mg sin ma1
(3)从第2s末开始,二者的加速度
a1; a2
A
B做匀减速运动
B
(4)B做匀减速运动的时间t2
C θ
pagbnu@
高中物理竞赛基础班
(5)t1时间内,二者的位移: (6)t2时间内二者的位移:
(7)t1+t2时间内二者的相对位移:
(8)此后二者的运动分析:
A B C θ
pagbnu@
1 2
at12
(a1取负值)
x1
8 v1 3 m / s
x1
10 3
m
对物块:匀减速运动
a2
v t
4m /
s2
x2
vt1
v0 2
t1
2m
pagbnu@
高中物理竞赛基础班
此后,物块匀加速运动,木板仍匀减速运动,加速度大小均
不变。设到二者共速,历时t2
a2t2 v1 a1t2
t2 0.5s
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高中物理竞赛基础班
例2.(2015新课标II卷)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石
流等地质灾害。某地有一倾角为θ=37°(sin37°=0.6 )的山坡
C,上面有一质量为m的石板B,其上下表面与斜坡平行;B上
有一碎石堆A(含有大量泥土),A和B均处于静止状态,如图
所示。假设某次暴雨中,A浸透雨水后总质量也为m(可视为质
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二.赛题之经典模型
1.速度与距离成反比 例5.一只老鼠从老鼠洞沿直线爬出,已知爬出速度的大小与距 老鼠洞中心的距离x成反比,当老鼠到达距老鼠洞中心距离 x1=1m的A点时,速度大小为v1=20cm/s,问当老鼠到达距老鼠洞 中心x2=2m的B点时,其速度大小v2=?,老鼠从A点到达B点所用 的时间t=?
x1
对物块: 已知什么?能求什么?
a2
v t
4m /
s2
x2
vt1
v0pagbnu@
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(4)从t=2s末开始,物块匀加(初速为零),木板匀减, 设经时间t2,二者共速v2。
v1
x2
初状态
x1
对木板: 已知a1,v1
联系: 时间和末速度相同
对物块: 已知a2,初速度0
B
L
x
(v1
a1t2
)t3
1 2
a1t32
t t1 t2 t3
t 4s
mgN1 C
mg
θ
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例3. (2015新课标 I卷)一长木板置于粗糙水平地面上,木板左
端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离
为4.5m,如图(a)所示。t=0时刻开始,小物块与木板一起以共 同速度向右运动,直至t=1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。
A:
x1
1 2
a1t12
t2时间内二者的位移:
A:
x1
v1t2
1 2
a1t
2 2
B:
x2
1 2
a2t12
B:
x2
v2t2
1 2
a2 t22
t1+t2时间内二者的相对位移:
x (x1 x1) (x2 x2)
代数求解得: x 12m
N1
N2
此后,B不动,A继续滑行,设经过t3,脱离B
A f2
3.线 (1)直线 (2)曲线
4.面 S xy
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解法一:图象法
v
vk
v
x
O
1/v
1/v2 1/v1
OA B
x
1 kx v
x
O
x B A O 1/v1 1/v2
1/x
7.5s
1/v
pagbnu@
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方法二:平均速度+推论法
vA vB 3 2
vA 6 vB
vB vC 6 2
vC 12 vB
vB
vA2 vC2 2
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方法三:图像法
v/ms-1 vC 6 vB
3 vA
o t1
23 t2
t/s
a2t2 v1 a1t2
v2
x4
末状态
x3; x4; v2
Δx
x3 x1
相对位移? x x1 x3 x2 x4 6m
木板的最小长度?
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(5)从二者共速开始,到静止。
v2
初状态
x3 x1
末状态
x5 x3 x1
x x1 x3 x5
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图(a) x0
1
v/(ms-1)
4
v a F
t
m
2
0
1
2
t/s
图(b)
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(3)从t=1s到t=2s
碰撞时间极短,且碰撞前后木板速度大小不变,方向相反?
v’0
v’0
初状态
对木板: 已知初速度v0’和时间 1(M m)g 2mg Ma1
v1
x2
末状态
三要联立方程求 解,不要使用连 等式
pagbnu@
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时间空间对应关系!
时间9:10:19 时间9:10:29 时间9:10:34 时间9:10:39 时间9:10:44
距离52m 距离32m 距离?m。(22m) 距离12m。 距离2m。
初速2m/s,距离2m,加速度a=-1m/s2 。 9:10:43发出减速指令,加速度为1m/s2。
a1 6m / s2
mg sin f2 ma2 f2 2 N2
a2 -2m / s2
N2 N1 mg cos
f1
即B做匀减速运动,设到静止时所
用时间为t2,则:
v2 a2t2 0
t2 1s
N1
N2
A f2
B
f1
mgN1 C
mg
θ
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t1时间内,二者的位移:
pagbnu@
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小专题:要想得高分,审题是关键
物理问题四要素
1.研究对象W
确定 转换 联系
WCFTL
3.物理过程FT
初状态 末状态
受力分析
2.客观条件C
运动分析 做功分析
能量分析
动量分析 角动量分析
什么叫审题?
4.物理规律L
一要方程,不 要只有公式
二要原始方程, 不要直接使用变 形式
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解析:
(1)分别以A、B为研究对象,其受力分析如图所示
由牛二定律有:
对A: mg sin f1 ma1 联立求解得:
f1 1N1
a1 3m / s2
N1 mg cos 对B:
mg sin f2 f1 ma2
f2 2N2
f1
N1 A f2
N2
B
N2 N1 mg cos
下表为控制中心的显示屏的数据
收到信号时间 与前方障碍物的距离(单位:m)
9:10:20
52
9:10:30
32
发射信号时间 给减速器设定的加速度(单位:m/s2)
9:10:33
2
收到信号时间 与前方障碍物的距离(单位:m)
9:10:40
12
pagbnu@
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已知控制中心的信号发射与接收设备工作速度极 快.科学家每次分析数据并输入命令最少需要3 s.问: (1)经过数据分析,你认为减速器是否执行了减 速命令? (2)假如你是控制中心的工作人员,应采取怎样 的措施?加速度需满足什么条件?请计算说明.
对称法 类比法 特值法
模型法 极值法 降维法 近似法 整体法 隔离法
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一.高考题赏析
例1.做匀加速直线运动的物体途经A、B、C三点,已知AB=BC, AB段的平均速度为3m/s,BC段的平均速度为6m/s,则B点的瞬时 速度为 ( ) A.4m/s B.4.5m/s C.5m/s D.5.5m/s
碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终
未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的v-t图线如图(b)所
示。木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取
10m/s2 。求
(1)木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因
数;
v/(ms-1)
(2)木板的最小长度;
(3)木板右端离墙壁的最终距离。 4
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第一讲:直线运动