高一物理匀变速直线运动规律复习专题
- 格式:doc
- 大小:240.00 KB
- 文档页数:4
匀变速直线运动题型归纳【题型一】匀变速直线运动的规律【例题】物体以一定的初速度从A 点冲上固定的光滑的斜面,到达斜面最高点C 时速度恰好为零,如图所示.已知物体运动到斜面长度3/4处的B 点时,所用时间为t ,求物体从B 运动到C 所用的时间.【解析】解法一:逆向思维法物体向上匀减速冲上斜面,相当于向下匀加速滑下斜面.故x BC =221BC at ,x AC =a (t +t BC )2/2,又x BC =x AC /4解得t BC =t解法二:比例法对于初速度为零的匀变速直线运动,在连续相等的时间内通过的位移之比为x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =1∶3∶5∶…∶(2n -1)现在x BC ∶x AB =1∶3通过x AB 的时间为t ,故通过x BC 的时间t BC =t解法三:利用相似三角形面积之比等于对应边平方比的方法,作出v-t图象,如图所示.S △AOC /S △BDC =CO 2/CD 2且S △AOC =4S △BDC ,OD =t ,OC =t +t BC所以4/1=(t +t BC )2/2BC t ,解得t BC =t【练习】1、一物体以5 m/s 的初速度在光滑斜面上向上运动,其加速度大小为2 m/s 2,设斜面足够长,经过t 时间物体位移的大小为4 m 。
则时间t 可能为A .1 sB .3 sC .4 s D.5+412s2、一个物体从静止开始做匀加速直线运动,以T 为时间间隔,在第三个T 时间内位移为3m ,第三个T 时间末的瞬时速度为3m/s 则( )A. 物体在第一个T 时间的位移为0.6mB. 物体的加速度为2/1s m a =C. 时间间隔s T 1.2=D. 第一个T 时间末的瞬时速度为0.6m/s3、如图所示,一小滑块从斜面顶端A 由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动到达底端C ,已知AB =BC ,则下列说法正确的是A .滑块到达B 、C 两点的速度大小之比为1∶ 2B .滑块到达B 、C 两点的速度大小之比为1∶4C .滑块通过AB 、BC 两段的时间之比为1∶ 2D .滑块通过AB 、BC 两段的时间之比为1∶(2-1)4、小球每隔0.2s 从同一高度抛出,做初速为6m/s 的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰.第一个小球在抛出点以上能遇到的小球数为(取g=10m/s 2 )( )A .三个B .四个C .五个D .六个5、汽车以20m/s 的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为5m/s 2,则自驾驶员急踩刹车开始计时,2s 与5s 内汽车的位移之比为A.5∶4B.4∶5C.3∶4D.4∶3【题型二】运动学图像1、v-t 图例题:质点做直线运动的速度—时间图象如图所示,该质点( )A .在第1秒末速度方向发生了改变B .在第2秒末加速度方向发生了改变C .在前2秒内发生的位移为零D .第3秒末和第5秒末的位置相同练习1:一枚火箭由地面竖直向上发射,其v-t 图象如图所示,则( )A. 火箭在t 2~t 3时间内向下运动B .火箭能上升的最大高度114t vC. 火箭上升阶段的平均速度大小为221v D.火箭运动过程中的最大加速度大小为32t v2:一个做直线运动的物体的t v -图象如图所示,由图象可知A .0~1.5 s 内物体的加速度为2/4s m -, 1.5~3 s 内物体的加速度为4 m/s 2 B .0~4 s 内物体的位移为12 mC .3 s 末物体的运动方向发生变化D .3 s 末物体回到出发点2、x-t 图例题:如图所示是甲、乙两物体从同一点出发的位移—时间(x -t )图象,由图象可以看出在0~ 4 s 这段时间内A .甲、乙两物体始终同向运动B .4 s 时甲、乙两物体之间的距离最大C .甲的平均速度大于乙的平均速度D .甲、乙两物体之间的最大距离为3 m练习:在平直公路上行驶的a 车和b 车,其位移—时间(x -t )图像分别为图中直线a 和曲线b ,已知b 车的加速度恒定且等于-2 m/s 2,t =3s 时,直线a 和曲线b 刚好相切,则A .a 车做匀速运动且其速度为v a =83m/s B .t =3 s 时a 车和b 车相遇但此时速度不等C .t =1 s 时b 车的速度为10 m/sD .t =0时a 车和b 车的距离x 0=9 m3、t a 图像:例题:一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图所示。
高一匀变速直线运动复习专题People need independence to be free. October 2, 2022匀变速直线运动规律复习专题一.基本规律:1平均速度v =ts1. 2加速度a =tv v t 0-a =t v t3平均速度v =20t v v + v =t v 214瞬时速度at v vt +=0 at v t =5位移公式2021at t v s +=221at s =6位移公式t v v s t 20+=5位移公式t vs t 2=7重要推论2022v v as t -= 6重要推论22t v as =注意:基本公式中1式适用于一切变速运动................,.其余各式只适用于匀变速直线运动...............;二.匀变速直线运动的两个重要规律:1.匀变速直线运动中某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度:即2t v =v ==ts 20tv v + 2.匀变速直线运动中连续相等的时间间隔内的位移差是一个恒量:设时间间隔为T,加速度为a,连续相等的时间间隔内的位移分别为S 1,S 2,S 3,……S N ;则∆S=S 2-S 1=S 3-S 2= …… =S N -S N -1= aT 2注意:设在匀变速直线运动中物体在某段位移中初速度为0v ,末速度为t v ,在位移中点的瞬时速度为2s v ,则中间位置的瞬时速度为2s v =2220t v v +无论匀加速还是匀减速总有2t v =v =20t v v +<2s v =2220t v v +三.自由落体运动和竖直上抛运动:1平均速度v =2tv 2瞬时速度gt v t =3位移公式s =212gt 4重要推论22t v gs =总结:自由落体运动就是初速度0v =0,加速度a =g 的匀加速直线运动.1瞬时速度gt v vt -=02位移公式2021gt t v s -= 3重要推论2022v v gs t -=-总结:竖直上抛运动就是加速度g a -=的匀变速直线运动.四:运动图像.位移—时间图象1.图像斜率的意义1图线上某点切线的斜率大小表示物体_____________.2图线上某点切线的斜率正负表示物体___________.2.两种特殊的x-t图象①若x-t图象是一条平行于t轴的直线,说明物体处于___ 状态.②若x-t图象是一条倾斜的直线,说明物体做________________运动.例1.如图,P、Q两个物体的位移-时间图象,下列说法中,正确的是A.两物体均做匀速直线运动点表示两物体在时间t内有相同的位移时间内P的位移较小~t,P比Q的速度大,t以后P比Q的速度小2.速度—时间图象v-t图象图线斜率的意义1图线上某点切线的斜率大小表示物体运动的________ .2图线上某点切线的斜率正负表示加速度的_________..两种特殊的v-t图象①匀速直线运动的v-t图象是与横轴_____ 的直线.②匀变速直线运动的v-t图象是一条_____ 的直线..图象与时间轴围成的“面积”的意义1图象与t轴围成的“面积”表示相应时间内的______ .2若此面积在t轴的上方,表示这段时间内的位移方向为_____ ;若在t 轴的下方,表示这段时间内的位移方向为_________ .例2.做直线运动的物体的v-t图象如图所示.由图象可知A.前10 s物体的加速度为 m/s2,后5 s物体的加速度为-1 m/s2s末物体回到出发点s末物体的运动方向发生变化s末物体的加速度方向发生变化拓展1若将上题中的图象的纵轴v轴换成x轴,其他条件不变,试回答下列问题:1物体在0~10 s和10 s~15 s两个阶段分别做什么运动2物体何时距出发点最远,何时回到出发点五:追及和相遇或避免碰撞的问题的求解方法:关键:在于掌握两个物体的位置坐标及相对速度的特殊关系;基本思路:分别对两个物体研究,画出运动过程示意图,列出方程,找出时间、速度、位移的关系;解出结果,必要时进行讨论;追及条件:追者和被追者v 相等是能否追上、两者间的距离有极值、能否避免碰撞的临界条件;讨论:1.匀减速运动物体追匀速直线运动物体;①两者v 相等时,S 追<S 被追 永远追不上,但此时两者的距离有最小值②若S 追<S 被追、V 追=V 被追 恰好追上,也是恰好避免碰撞的临界条件;追 被追③若位移相等时,V 追>V 被追则还有一次被追上的机会,其间速度相等时,两者距离有一个极大值2.初速为零匀加速直线运动物体追同向匀速直线运动物体①两者速度相等时有最大的间距 ②位移相等时即被追上要点一 追及问题1.一辆客车在平直公路上以30 m/s 的速度行驶,突然发现正前方40 m 处有一货车正以20 m/s 的速度沿同一方向匀速行驶,于是客车立即刹车,以2 m/s 2的加速度做匀减速直线运动,问此后的过程中客车能否会撞到货车上答案 不会相撞要点二 相遇问题2.由于某种错误致使两列车相向行驶在同一轨道上,两车司机同时发现了对方,同时刹车,设两车的行驶速度分别为54 km/h 和36 km/h,刹车加速度分别为 m/s 2和 m/s 2,司机需在多远处同时发现对方才不会相碰答案 175 m3.一辆摩托车能达到的最大速度为30 m/s,要想在3 min 内由静止起沿一条平直公路追上前面1 000 m 处正以20 m/s 的速度匀速行驶的汽车,则摩托车必须以多大的加速度启动保留两位有效数字甲同学的解法是:设摩托车恰好在3 min 时追上汽车,则21at 2=vt+s 0,代入数据得a= m/s 2.乙同学的解法是:设摩托车追上汽车时,摩托车的速度恰好是30 m/s,则v m 2=2as=2avt+s 0,代入数据得a= m/s 2.你认为他们的解法正确吗若错误,请说明理由,并写出正确的解法.答案 甲、乙都不正确,应为 m/s 2匀变速直线运动规律的应用1B 级1.一辆车由静止开始作匀变速直线运动,在第8 s 末开始刹车,经4 s 停下来,汽车刹车过程也是匀变速直线运动,那么前后两段加速度的大小之比和位移之比x 1 x 2分别是A、=1:4 ,x1 x2=1:4B、=1:2,x1 x2=1:4C、=1:2 ,x1 x2=2:1D、=4:1 ,x1 x2=2:1B级2.对于做初速度为零的匀加速直线运动的物体,以下叙述中不正确的是.A.相邻的相等时间间隔内的位移之差为常数B.相邻的相等时间间隔内的位移之差为最初的那个等时间间隔内位移的两倍C.该物体运动过程中任意两个相等的时间间隔内速度的改变量均相等D.该物体运动过程中任意两个相等的时间间隔内位移大小之比一定是奇数比B级3.一质点做匀加速直线运动,第三秒内的位移2m,第四秒内的位移是,那么以下说法中不正确的是A.这两秒内平均速度是sB.第三秒末即时速度是sC.质点的加速度是s2D.质点的加速度是s2C 级4、一列火车作匀变速直线运动驶来,一人在轨道旁观察火车的运动,发现在相邻的两个10s 内,火车从他面前分别驶过8节车厢和6节车厢,每节车厢长8m 连接处长度不计;求:⑴火车的加速度a ;⑵人开始观察时火车速度的大小;D 级5.从斜面上某位置,每隔 s 释放一个小球,在连续释放几个后,对在斜面上的小球拍下照片,如图所示,测得s AB =15 cm,s BC =20 cm,试求1小球的加速度.2拍摄时B 球的速度vB =3拍摄时s CD =4A 球上面滚动的小球还有几个解析:1由a =2ts∆知小球的加速度 a =221.01520-=-t s s AB BC cm/s 2=500 cm/s 2=5 m/s 22B 点的速度等于AC 段的平均速度即v B =1.0220152⨯+=t s AC cm/s= m/s 3由于相邻相等时间的位移差恒定即s CD - s BC = s BC - s AB所以s CD =2s BC -s AB =40-15cm=25 cm= m4设A 点小球的速率为v A因为v B =v A +at v A =v B -at =×= m/s所以A 球的运动时间t A =525.1a v A s= s,故A 球的上方正在滚动的小球还有两个. 匀变速直线运动训练21.做匀加速直线运动的物体的加速度为3 m/s 2,对任意1 s 来说,下列说法中不正确的是 BA .某1 s 末的速度比该1 s 初的速度总是大3 m/sB .某1 s 末的速度比该1 s 初的速度总是大3倍C .某1 s 末的速度比前1 s 末的速度大3 m/sD .某1 s 末的速度比前1 s 初的速度大6 m/s2.a 、b 两个物体从同一地点同时出发,沿同一方向做匀变速直线运动,若初速度不同,加 速度相同,则在运动过程中C①a 、b 的速度之差保持不变 ②a 、b 的速度之差与时间成正比③a 、b 的位移之差与时间成正比 ④a 、b 的位移之差与时间的平方成正比A .①③B .①④C .②③D .②④3.自由落体第5个 s 经过的位移是第1个 s 经过的位移的倍数为 BA .5B .9C .10D .254.一小球从A 点由静止开始做匀变速直线运动,若到达B 点时速度为v ,到达C 点时速度为2v ,则AB ∶BC 等于 CA .1∶1B .1∶2C .1∶3D .1∶45.物体从某一高度自由下落,第1 s 内就通过了全程的一半,物体还要下落多少时间才会落 地 DA .1 sB . sC .2 sD .2-1s6.物体的初速度为v 0,以加速度a 做匀加速直线运动,如果要它的速度增加到初速度的n倍,则物体的位移是 AA .a v n 2)1(202-B .a v n 2202C .a v n 2)1(20-D .a v n 2)1(202- 7.做匀加速运动的列车出站时,车头经过站台某点O 时速度是1 m/s,车尾经过O 点时的速度是7 m/s,则这列列车的中点经过O 点时的速度为 AA .5 m/sB . m/sC .4 m/sD . m/s8.甲乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动,它们的v —t 图象如图所示,则 DA .乙比甲运动的快B .2 s 乙追上甲C .甲的平均速度大于乙的平均速度D .乙追上甲时距出发点40 m 远9.一个石子从高处释放,做自由落体运动,已知它在第1 s 内的位移大小是s ,则它在第3s 内的位移大小是 AA .5sB .7sC .9sD .3s10.从某高处释放一粒小石子,经过1 s 从同一地点释放另一小石子,则它们落地之前,两石子之间的距离将 BA .保持不变B .不断变大C .不断减小D .有时增大有时减小二、填空题11.做匀加速直线运动的物体,速度从v 增加到2v 时经过的位移是s ,则它的速度从v 增加到3v 时发生的位移是__83s ________. 12.一质点从静止开始以1 m/s 2的加速度做匀加速运动,经过5 s 后做匀速运动,最后2 s的时间使质点匀减速到静止,则质点匀速运动时的速度为 5 m/s 减速运动时的加速度为 m/s 213.某市规定:卡车在市区内行驶速度不得超过40 km/h.一次一辆卡车在市区路面紧急刹车后,经 s 停止,量得刹车痕迹s =9 m.,问这车是否违章违章14.竖直悬挂一根长15m 的杆,在杆的正下方5 m 处有一观察点A .当杆自由下落时,杆全部通过A 点需要__1____s.g 取10 m/s 215.一物体从离地H 高处自由下落h 时,物体的速度恰好是着地时速度的一半,则它落下的位移h 等于__4H ____. 三、实验题16.在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度,为了计算加速度,合理的方法是A .根据任意两计数点的速度用公式a =Δv /Δt 算出加速度B .根据实验数据画出v -t 图象,量取其倾角,由公式a =tan α求出加速度C .根据实验数据画出v -t 图象,由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a =Δv /Δt 算出加速度D .依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度解析: 方法A 偶然误差较大,方法D 实际上也是由始末两个速度决定,偶然误差也较大,只有利用实验数据画出的v -t 图象,才能充分利用各次的数据减小偶然误差.故C 方法正确.B 方法是错误的,因为在物理图象中,两坐标的分度可以任意选取,根据同一组数据,在不同的坐标系中,可以做出倾角不同的图象.而物体的加速度是一个定值,因此只有在同一坐标系中,才能通过比较倾斜程度的方法,比较加速度的大小,但不能用tan α计算加速度.17.在用接在50 Hz 交流电源上的打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度的实验中,得到如图所示的一条纸带,从比较清晰的点开始起,每5个打印点取一个计数点,分别标上0、1、2、3、4…量得0与1两点间的距离s 1=30 mm,3与4两点间的距离s 4=48 mm,则小车在0与1两点间平均速度为__________,小车的加速度为__________.解析: 1.0103031-⨯==T s v m/s= m/s 因为s 4-s 1=3aT 2,所以a =32214101.0330483-⨯⨯-=-T s s m/s 2= m/s 四、计算题18.跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面 125 m 时打开降落伞,伞张开后运动员就以 m/s 2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为5m/s,问:1运动员离开飞机时距地面的高度为多少2离开飞机后,经过多少时间才能到达地面g =10 m/s 21运动员打开伞后做匀减速运动,由v 22 - v 12 =2as 2可求得运动员打开伞时的速度为v 1=60m/s,运动员自由下落距离为s 1=v 12/2g=180 m,运动员离开飞机时距地面高度为s =s 1+s 2= 305m.2自由落体运动的时间为t 1 =gv 1= 6 s,打开伞后运动的时间为t 2=a v v 12-= s ,离开飞机后运动的时间为t =t 1+t 2= s19甲车以20m/s 行驶,司机发生在同一平直公路上前方500m 处乙车以10m/s 同向匀速行驶,为避免撞车,甲车司机立即刹车,求:甲车司机刹车时a 的最小值;答案 -10m/s 2课外训练题一、选择题1.在匀变速直线运动中,下列说法中正确的是A .相同时间内位移的变化相同B .相同时间内速度的变化相同C .相同时间内加速度的变化相同D .相同路程内速度的变化相同2.有两个做匀变速直线运动的质点,下列说法错误..的是A .经过相同的时间,速度大的质点加速度大B .若初速度相同,速度变化大的质点加速度必定大C .若加速度相同,初速度大的质点末速度必定大D .相同时间里,加速度大的质点速度变化必定大3.某火车从车站由静止开出做匀加速直线运动,最初1min内行驶540m,则它在最初10s 内行驶的距离是A.90m B.45m C.30m D.15m 4.一物体做匀减速直线运动,初速度为10m/s,加速度大小为1m/s2,则物体在停止运动前ls内的平均速度为A. m/s B.5 m/s C.l m/s D. m/s5.一个物体由静止开始做加速度逐渐变大的加速直线运动,经过时间t,末速度为v,则这段时间内的位移A.小于vt/2 B.大于vt/2 C.等于vt/2 D.无法确定6.甲、乙两物体的运动情况如图3-1所示,下列结论错误的是A.甲、乙两物体的速度大小相等、方向相同B.经过的时间,甲、乙两物体相遇,相遇时它们相对坐标原点的位移相同C.经过5s的时间,乙物体到达甲物体的出发点D.经过5s的时间,甲物体到达乙物体的出发点7.一小球沿斜面匀加速滑下,依次经过A、B、C三点;已知AB=6m,BC=10m,小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s,则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是A.2 m/s,3 m/s,4 m/s B.2 m/s,4 m/s,6 m/sC.3 m/s,4 m/s,5 m/s D.3 m/s,5 m/s,7 m/s8.A和B两物体同时由同一地点向同一方向作直线运动,它们的v-t图线如图中的a直线和Obc折线所示,则下面叙述中正确的是A.在3s前A在B的前方,且它们之间距离在增大B.在3~6s这段时间内,A仍在B的前方,但它们之间距离在减少C.在3s末和12s末,AB两物体两次相遇D.在18s末,A和B第二次相遇9.一辆农用“小四轮”漏油,假如每隔l s漏下一滴,车在平直公路上行驶,一位同学根据漏在路面上的油滴分布,分析“小四轮”的运动情况已知车的运动方向;下列说法中正确的是A.当沿运动方向油滴始终均匀分布时,车可能做匀速直线运动B.当沿运动方向油滴间距逐渐增大时,车一定在做匀加速直线运动C.当沿运动方向油滴间距逐渐增大时,车的加速度可能在减小D.当沿运动方向油滴间距逐渐增大时,车的加速度可能在增大二、填空题10.初速度为12m/s的汽车在距站牌32m处开始制动,加速度值为2m/s2,若行车方向未变,则它由开始制动到经过站牌所用的时间为___________s;11.汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动,可以明显的看出滑动的痕迹,即常说的刹车线,由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小,因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据;若汽车刹车后以7 m/s2的加速度运动,刹车线长14m,则可知汽车在紧急刹车前的速度的大小是 m/s;12.某同学仿照“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验,利用如图所示的装置测量重物做自由落体运动的加速度;1对该实验装置及其操作的要求,下列说法正确的是:填写字母序号;A.电磁打点计时器应接6V交流电源B.打点计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上C.重物最好选用密度较小的材料,如泡沫塑料D.开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止E.操作时,应先放开纸带后接通电源F.为了减小误差,应重复多次实验,在打出的纸带中挑选一条最清晰的;G.为了便于测量,一定要找到打点计时器打下的第一个点,并选取其以后各连续的点作为计数点;(2)下图是某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带;把开头几个模糊不清的点去掉,以较清晰的某一个点作为计数点1,随后连续的几个点依次标记为点2、3、4;测量出各点间的距离已标在纸带上,己知打点计时器的打点周期为;打点计时器打出点2时重物的瞬时速度为 m/s,物体做自由落体运动的加速度的值约为 m/s2;本题计算结果保留3位有效数字答案:1ABDF;2,三、计算题13.一物体做匀加速直线运动,初速度为1m/s,第5s内位移为8 m,求:1物体的加速度;2物体在前5 s内的位移;14.一物体做匀变速直线运动,从某时刻开始计时,即t=0,在此后连续两个2s内物体通过的位移分别为8m和16m,求:1物体的加速度大小;2t=0时物体的速度大小;15、一石子从楼顶由静止开始下落,不计空气阻力,现测得石子在最后1 s内下落的高度是25 m,求楼有多高g=10m/s216.物体以4m/s的速度滑上光滑的斜面,途经A、B两点,在A点时的速度是B点时的2倍,由B点再经过滑到斜面的顶点C,速度变为零,如图所示;A、B底端D滑到B时所用的时间。
高考物理匀变速直线运动的规律知识点一、匀变速直线运动的规律1.条件:物体受到的合外力恒定,且与运动方向在一条直线上.2.特点:a恒定,即相等时间内速度的变化量恒定.3.规律:(1)vt=v0+at(2)s=v0t+at2(3)vt2-v02=2as4.推论:(1)匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间里的位移之差是个恒量,即s=si+1-si=aT2=恒量.(2)匀变速直线运动的物体,在某段时间内的平均速度等于该段时间的中间时刻的瞬时速度,即vt/2==以上两个推论在测定匀变速直线运动的加速度等学生实验中经常用到,要熟练掌握.(3)初速度为零的匀加速直线运动(设T为等分时间间隔):①1T末、2T末、3T末瞬时速度的比为:v1∶v2∶v3∶∶vN=1∶2∶3∶∶n②1T内、2T内、3T内位移的比为:s1∶s2∶s3∶∶sN=12∶22∶32∶∶n2③第一个T内、第二个T内、第三个T内位移的比为:sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶∶sN=1∶3∶5∶∶(2n-1)④从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比:t1∶t2∶t3∶∶tN=1∶(-1)∶(-)∶∶(-)5.自由落体运动是初速度为0、加速度为g的匀加速直线运动,初速度为零的匀加速运动的所有规律和比例关系均适用于自由落体运动二.解题方法指导(1)要养成根据题意画出物体运动示意图的习惯.特别对较复杂的运动,画出草图可使运动过程直观,物理图景清晰,便于分析研究。
(2)要注意分析研究对象的运动过程,搞清整个运动过程按运动*质的转换可分为哪几个运动阶段,各个阶段遵循什么规律,各个阶段间存在什么联系。
(3)由于本章公式较多,且各公式间有相互联系,因此,本章的题目常可一题多解。
解题时要思路开阔,联想比较,筛选最简捷的解题方案。
解题时除采用常规的公式解析法外,图象法、比例法、极值法、逆向转换法(如将一匀减速直线运动视为反向的匀加速直线运动)等也是本章解题中常用的方法。
《匀变速直线运动》知识点整理《匀变速直线运动》知识点整理一、【概念及公式】沿着一条直线,且加速度方向与速度方向平行的运动,叫做匀变速直线运动。
如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动。
如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动。
s(t)=1/2?at^2+v(0)t=【v(t)^2-v(0)^2】/(2a)={【v(t)+v(0)】/2}*t v(t)=v(0)+at其中a为加速度,v(0)为初速度,v(t)为t秒时的速度 s(t)为t秒时的位移速度公式:v=v0+at位移公式:x=v0t+1/2at2;位移---速度公式:2ax=v2;-v02;条件:物体作匀变速直线运动须同时符合下述两条:受恒外力作用合外力与初速度在同一直线上。
二、【规律】瞬时速度与时间的关系:V1=V0+at位移与时间的关系:s=V0t+1/2?at^2瞬时速度与加速度、位移的关系:V^2-V0^2=2as位移公式 X=Vot+1/2?at ^2=Vo?t(匀速直线运动)位移公式推导:⑴由于匀变速直线运动的速度是均匀变化的,故平均速度=(初速度+末速度)/2=中间时刻的瞬时速度而匀变速直线运动的路程s=平均速度*时间,故s=[(v0+v)/2]?t利用速度公式v=v0+at,得s=[(v0+v0+at)/2]?t=[v0+at/2]?t=v0?t+1/2?at^2⑵利用微积分的基本定义可知,速度函数(关于时间)是位移函数的导数,而加速度函数是关于速度函数的导数,写成式子就是ds/dt=v,dv/dt=a,d2s/dt2=a于是v=∫adt=at+v0,v0就是初速度,可以是任意的常数进而有s=∫vdt=∫(at+v0)dt=1/2at^2+v0?t+C,(对于匀变速直线运动),显然t=0时,s=0,故这个任意常数C=0,于是有s=1/2?at^2+v0?t这就是位移公式。
推论 V^2-Vo^2=2ax平均速度=(初速度+末速度)/2=中间时刻的瞬时速度△X=aT^2(△X代表相邻相等时间段内位移差,T代表相邻相等时间段的时间长度)X为位移。
匀变速直线运动推论专题练习1.雨滴自屋檐由静止滴下,每隔0.4s滴下一滴,第1滴落地时第6滴恰欲滴下,此时测得第1、2、3、4滴之间的距离依次为1.62m,1.26m,0.90m。
假定落下的雨滴的运动情况完全相同,则此时第3滴雨滴下落的速度为()A.1.8m/s B.2.7m/s C.5.4m/s D.7.2m/s2.一物体做匀加速直线运动,通过一段10m位移所用的时间为2s,紧接着通过下一段位移12m所用的时间也为2s,则物体运动的加速度为()A.0.5 m/s2B.2 m/s2C.4 m/s2D.1 m/s23.一小球沿斜面滑下,依次经过A、B、C三点。
已知4mBC=,小球经过ABAB=,8m和BC两段所用的时间均为2s。
则小球在经过A、B、C三点的速度大小分别为()A.1m/s3m/s5m/s B.2m/s4m/s6m/sC.3m/s4m/s5m/s D.3m/s5m/s6m/s4.某质点在一条直线上由静止开始运动,先做匀加速运动后做匀减速运动至速度减为零,两段过程的加速度大小a与2a的比值是1:1,匀加速运动过程的位移是4l,则质点完成第41个l和完成第8个l所用时间之比为()A B C D5.一物体做匀减速直线运动(速度减为0后停止运动),在开始连续两个1s时间内通过的位移分别为x1=5m、x2=3m,则下列说法正确的是()A.加速度的大小为4m/s2B.初速度的大小为6m/sC.物体运动的时间为3.5s D.物体在4s内通过的总位移的大小为8m 6.一汽车从制动到停止用了4s。
这段时间内,汽车每1s前进的距离分别是7m、5m、3m、1m,下列说法正确的是()A.汽车的加速度大小为22m/sB.汽车的初速度大小为14m/sC.汽车前2s的平均速度大小为4m/sD.汽车第3s内的平均速度大小为4m/s7.一小球(可视为质点)沿斜面匀加速滑下,依次经过 A 、B 、C 三点,如图所示,已知 AB =18 m ,BC =30 m ,小球经过 AB 和 BC 两段所用的时间均为 2 s ,则小球在经过 A 、C 两点时的速度大小分别是( )A .6 m/s 12 m/sB .6 m/s 18 m/sC .3 m/s 5 m/sD .3 m/s 7 m/s8.截至2024年2月23日,“蛟龙”号载人潜水器在南大西洋顺利完成23次下潜,并创造九天九潜的下潜新纪录。
高一物理【匀变速直线运动规律的综合应用】专项训练题[A 组 基础达标练]1.一个从地面竖直上抛的物体两次经过一个较低的点A 的时间间隔是T A ,两次经过一个较高的点B 的时间间隔是T B ,重力加速度为g ,则A 、B 之间的距离为( ) A.18g (T A 2-T B 2)B.14g (T A 2-T B 2)C.12g (T A 2-T B 2)D.12g (T A 2+T B 2)解析:物体做竖直上抛运动,根据运动时间的对称性得,物体从最高点自由下落到A 点的时间为T A 2,物体从最高点自由下落到B 点的时间为T B 2,竖直上抛运动的加速度a =g ,由x =12at 2,可得最高点到A 点的距离为x A =18gT A 2,最高点到B点的距离为x B =18gT B 2,A 点在B 点下方,解得A 、B 间距离Δx =18g (T A 2-T B 2),故选A 。
答案:A2.(多选)甲、乙两质点在同一直线上做匀减速直线运动,v -t图像如图所示,3 s 末两质点相遇。
由图像可知( )A .甲的加速度小于乙的加速度B .t =0时,甲在乙之前6 m 处C .t =0时,乙在甲之前6 m 处D .从t =0至相遇前,甲、乙两质点的最远距离为6 m解析:v -t 图像的斜率表示加速度,由图可知甲图像的斜率大,A 错误;在3 s末两质点相遇,由图像可知Δx =v 甲2t -v 乙2(t -1 s)=6 m ,即t =0时乙在甲之前6 m处,B 错误,C 正确;甲在乙后,甲比乙速度大,所以开始两质点相距最远,最远为6 m ,D 正确。
答案:CD3.2021年4月4日,2021年中国公路自行车联赛第一、二站的比赛在河南省洛阳市洛宁县圆满收官。
某处赛道由直转弯,处于直道上的甲、乙两位选手减速过程中的速度(v )—时间(t )图像如图所示。
下列说法正确的是( )A .t 1时刻两人相遇B .t 2时刻乙在甲的前面C .t 1~t 2过程中甲的加速度越来越小D .t 1~t 2过程中乙运动的位移较小解析:t 1时刻两人速度相同,但是不一定相遇,所以A 错误;根据图像的面积表示位移,t 1到t 2这段时间内,甲车的位移大于乙车的位移,但题干没有交代初始时刻的位置关系,因此不知道甲、乙的位置关系,所以B 错误,D 正确;图像的斜率表示加速度,则t 1~t 2过程中甲的加速度越来越大,所以C 错误。
追及和相遇问题当两个物体在同一条直线上运动时,由于两物体的运动情况不同,所以两物体之间的会不断发生变化,两物体间距越来越大或越来越小时,就会涉及追及、相遇或避免碰撞等问题.一.匀加速运动追匀速运动的情况(开始时v1< v2):v1< v2时,两者距离变大;v1= v2时,两者距离最大;v1>v2时,两者距离变小,相遇时满足x1= x2+Δx,全程只相遇(即追上)一次。
【例1】一小汽车从静止开始以3m/s2的加速度行驶,恰有一自行车以6m/s的速度从车边匀速驶过.求:(1)小汽车从开动到追上自行车之前经过多长时间两者相距最远?此时距离是多少?(2)小汽车什么时候追上自行车,此时小汽车的速度是多少?二.匀速运动追匀加速运动的情况(开始时v1> v2):v1> v2时,两者距离变小;v1= v2时,①若满足x1<x2+Δx,则永远追不上,此时两者距离最近;②若满足x1=x2+Δx,则恰能追上,全程只相遇一次;③若满足x1> x2+Δx,则后者撞上前者(或超越前者),此条件下理论上全程要相遇两次。
【例2】一个步行者以6m/s的最大速率跑步去追赶被红灯阻停的公共汽车,当他距离公共汽车25m时,绿灯亮了,汽车以1m/s2的加速度匀加速启动前进,问:人能否追上汽车?若能追上,则追车过程中人共跑了多少距离?若不能追上,人和车最近距离为多少?三.匀减速运动追匀速运动的情况(开始时v1> v2):v1> v2时,两者距离变小;v1= v2时,①若满足x1<x2+Δx,则永远追不上,此时两者距离最近;②若满足x1=x2+Δx,则恰能追上,全程只相遇一次;③若满足x1> x2+Δx,则后者撞上前者(或超越前者),此条件下理论上全程要相遇两次。
【例3】汽车正以10m/s的速度在平直公路上前进,突然发现正前方有一辆自行车以4m/s 的速度做同方向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门做加速度大小为6 m/s2的匀减速运动,汽车恰好不碰上自行车。
1高一物理【匀变速直线运动规律的应用】专题训练 题组一 基本公式的应用1.如图所示,一小球从A 点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动,若到达B 点时速度为v ,到达C 点时速度为2v ,则AB :BC 等于( )A.1:1B.1:2C.1:3D.1:42.一汽车在水平路面上从开始刹车到停止运动的过程可看成是匀减速直线运动,已知刹车开始第1 s 内与最后1 s 内的位移之比为K ,刹车距离为x ,则整个过程的平均速度为( ) A.4x K B.4x K+1 C.2x K D.2x K+13.一质点沿直线运动,其平均速度与时间的关系满足v =2+t (各物理量均采用国际单位制中的单位)。
则关于该质点的运动,下列说法正确的是( ) A.质点可能做匀减速直线运动B.5 s 内质点的位移为35 mC.质点运动的加速度为1 m/s 2D.质点3 s 末的速度为5 m/s4.水平面上某物体从t =0时刻起以4 m/s 的速度做匀速直线运动,运动3 s 后立即以大小为2 m/s 2的加速度做匀减速直线运动,停止后物体不再运动。
则下列判断正确的是( )A.该物体从t =0时刻算起6 s 内运动的位移大小为15 m2B.该物体在整个运动过程中的平均速度大小为2 m/sC.该物体减速后最后1 s 内的位移大小为1 mD.该物体减速后第1 s 末的速度大小为3 m/s题组二 v =v t 2=v 0+v 2公式的应用5.一汽车在平直公路上做匀变速直线运动,依次经过A 、B 、C 、D 四个路标。
已知汽车经过AB 段、BC 段和CD 段所需的时间分别为t 、2t 、3t ,在AB 段和CD 段发生的位移分别为x 1和x 2,则该汽车运动的加速度为( ) A.x 2−x 1t 2 B.x 2−x 16t 2 C.x 2−3x 112t 2 D.x 2−3x 118t 2 6.一质点做匀加速直线运动,加速度为a ,在时间t 内速度变为原来的3倍,则该质点在时间t 内的位移大小为( ) A.12at 2 B.32at 2 C.at 2 D.2at 2 题组三 位移差公式Δx =aT 2的应用7.如图所示,做匀加速直线运动的物体依次经过A 、B 、C 、D 四点。
高考物理一轮复习讲义—匀变速直线运动的规律考点一匀变速直线运动的基本规律及应用1.匀变速直线运动沿着一条直线且加速度不变的运动.如图所示,v-t图线是一条倾斜的直线.2.匀变速直线运动的三个基本公式(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+1at2.2(3)速度与位移关系v2-v02=2ax.3.三个基本公式选用原则(1)v=v0+at,不涉及位移x;(2)x=v0t+1at2,不涉及末速度v;2(3)v2-v02=2ax,不涉及运动的时间t.1.匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动.(×)2.匀加速直线运动的位移是均匀增加的.(×)3.匀变速直线运动中,经过相同的时间,速度变化量相同.(√)1.基本思路画过程示意图→判断运动性质→选取正方向→选用公式列方程→解方程并加以讨论2.正方向的选定无论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动,通常以初速度v0的方向为正方向;当v0=0时,一般以加速度a的方向为正方向.速度、加速度、位移的方向与正方向相同时取正,相反时取负.3.解决匀变速运动的常用方法(1)逆向思维法:对于末速度为零的匀减速运动,采用逆向思维法,可以看成反向的初速度为零的匀加速直线运动.(2)图象法:借助v-t图象(斜率、面积)分析运动过程.考向1基本公式的应用例1在研究某公交车的刹车性能时,让公交车沿直线运行到最大速度后开始刹车,公交车开始刹车后位移与时间的关系满足x=16t-t2(物理量均采用国际制单位),下列说法正确的是()A.公交车运行的最大速度为4m/sB.公交车刹车的加速度大小为1m/s2C.公交车从刹车开始10s内的位移为60mD.公交车刹车后第1s内的平均速度为15m/s答案D解析根据x=v0t-12at2与x=16t-t2的对比,可知刹车过程为匀减速直线运动,运行的最大速度就是刹车时车的速度,为16m/s,刹车的加速度大小为2m/s2,故A、B错误;已知刹车时车的速度,以及加速度,由t=va=8s可知,刹车停止需要8s时间,从刹车开始10s内的位移,其实就是8s内的位移,t=8s时有x=64m,故C错误;t′=1s时,有x′=15m,由平均速度公式可得v =x ′t ′=15m/s ,故D 正确.例2对某汽车刹车性能测试时,当汽车以36km/h 的速率行驶时,可以在18m 的距离被刹住;当以54km/h 的速率行驶时,可以在34.5m 的距离被刹住.假设两次测试中驾驶员的反应时间(驾驶员从看到障碍物到做出刹车动作的时间)与刹车的加速度都相同.问:(1)这位驾驶员的反应时间为多少;(2)某雾天,该路段能见度为50m ,则行车速率不能超过多少.考向2逆向思维法解决匀变速直线运动问题例3假设某次深海探测活动中,“蛟龙号”完成海底科考任务后竖直上浮,从上浮速度为v时开始匀减速并计时,经过时间t ,“蛟龙号”上浮到海面,速度恰好减为零,则“蛟龙号”在t 0(t 0<t )时刻距离海面的深度为()A .vt 0(1-t 02t)B.v t -t 022tC.vt 2D.vt 022t答案B解析“蛟龙号”上浮时的加速度大小为:a =vt,根据逆向思维,可知“蛟龙号”在t 0时刻距离海面的深度为:h =12a (t -t 0)2=12×vt×(t -t 0)2=v t -t 022t,故选B.考向3两种匀减速直线运动的比较1.刹车类问题(1)其特点为匀减速到速度为零后停止运动,加速度a 突然消失.(2)求解时要注意确定实际运动时间.(3)如果问题涉及最后阶段(到停止)的运动,可把该阶段看成反向的初速度为零的匀加速直线运动.2.双向可逆类问题(1)示例:如沿光滑固定斜面上滑的小球,到最高点后仍能以原加速度匀加速下滑,全过程加速度大小、方向均不变.(2)注意:求解时可分过程列式也可对全过程列式,但必须注意x 、v 、a 等矢量的正负号及物理意义.例4若飞机着陆后以6m/s 2的加速度做匀减速直线运动,其着陆时的速度为60m/s ,则它着陆后12s 内滑行的距离是()A .288mB .300mC .150mD .144m答案B解析设飞机着陆后到停止所用时间为t ,由v =v 0+at ,得t =v -v 0a =0-60-6s =10s ,由此可知飞机在12s 内不是始终做匀减速直线运动,它在最后2s 内是静止的,故它着陆后12s内滑行的距离为x =v 0t +at 22=60×10m +-6×1022m =300m.例5(多选)在足够长的光滑固定斜面上,有一物体以10m/s 的初速度沿斜面向上运动,物体的加速度大小始终为5m/s 2、方向沿斜面向下,当物体的位移大小为7.5m 时,下列说法正确的是()A .物体运动时间可能为1sB .物体运动时间可能为3sC .物体运动时间可能为(2+7)sD .物体此时的速度大小一定为5m/s 答案ABC解析以沿斜面向上为正方向,a =-5m/s 2,当物体的位移为沿斜面向上7.5m 时,x =7.5m ,由运动学公式x =v 0t +12at 2,解得t 1=3s 或t 2=1s ,故A 、B 正确.当物体的位移为沿斜面向下7.5m 时,x =-7.5m ,由x =v 0t +12at 2解得:t 3=(2+7)s 或t 4=(2-7)s(舍去),故C 正确.由速度公式v =v 0+at ,解得v 1=-5m/s 或v 2=5m/s 、v 3=-57m/s ,故D 错误.考点二匀变速直线运动的推论及应用1.匀变速直线运动的常用推论(1)平均速度公式:做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间内初、末时刻速度矢量和的一半,还等于中间时刻的瞬时速度.即:v =v 0+v2=2t v .此公式可以求某时刻的瞬时速度.(2)位移差公式:连续相等的相邻时间间隔T 内的位移差相等.即:Δx =x 2-x 1=x 3-x 2=…=x n -x n -1=aT 2.不相邻相等的时间间隔T 内的位移差x m -x n =(m -n )aT 2,此公式可以求加速度.2.初速度为零的匀加速直线运动的四个重要比例式(1)T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬时速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶v n=1∶2∶3∶…∶n.(2)前T内、前2T内、前3T内、…、前nT内的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶x n=1∶4∶9∶…∶n2.(3)第1个T内、第2个T内、第3个T内、…、第n个T内的位移之比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶x N =1∶3∶5∶…∶(2n-1).(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为t1∶t2∶t3∶…∶t n=1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n-n-1).考向1平均速度公式例6做匀变速直线运动的质点在第一个7s内的平均速度比它在第一个3s内的平均速度大6m/s,则质点的加速度大小为()A.1m/s2B.1.5m/s2C.3m/s2D.4m/s2答案C解析物体做匀变速直线运动时,第一个3s内中间时刻,即1.5s时的速度为v1=v3,第一个7s内中间时刻,即3.5s时的速度为v2=v7,由题意可知v2-v1=6m/s,又v2=v1+aΔt,其中Δt=2s,可得a=3m/s2.故选C.考向2位移差公式例7(2022·重庆市实验外国语学校高三开学考试)物体从静止开始做匀加速直线运动,已知第4s内与第2s内的位移之差是8m,则下列说法错误的是()A.物体运动的加速度为4m/s2B.第2s内的位移为6mC.第2s末的速度为2m/sD.物体在0~5s内的平均速度为10m/s答案C解析根据位移差公式x Ⅳ-x Ⅱ=2aT 2,得a =x Ⅳ-x Ⅱ2T2=82×12m/s 2=4m/s 2,故A 正确,不符合题意;第2s 内的位移为:x 2-x 1=12at 22-12at 12=12×4×(22-12)m =6m ,故B 正确,不符合题意;第2秒末速度为v =at 2=4×2m/s =8m/s ,故C 错误,符合题意;物体在0~5s 内的平均速度v =x 5t 5=12at 52t 5=12×4×525m/s =10m/s ,故D 正确,不符合题意.考向3初速度为零的匀变速直线运动比例式例8(多选)如图所示,一冰壶以速度v 垂直进入三个完全相同的矩形区域做匀减速直线运动,且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零,则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是()A .v 1∶v 2∶v 3=3∶2∶1B .v 1∶v 2∶v 3=3∶2∶1C .t 1∶t 2∶t 3=1∶2∶3D .t 1∶t 2∶t 3=(3-2)∶(2-1)∶1答案BD解析因为冰壶做匀减速直线运动,且末速度为零,故可以看成反向的初速度为零的匀加速直线运动来研究.初速度为零的匀加速直线运动中通过连续三段相等位移的时间之比为1∶(2-1)∶(3-2),故所求时间之比为(3-2)∶(2-1)∶1,选项C 错误,D 正确;由v 2-v 02=2ax 可得,初速度为零的匀加速直线运动中通过连续相等位移时的速度之比为1∶2∶3,故所求的速度之比为3∶2∶1,选项A 错误,B 正确.课时精练1.如图所示,一小球从A 点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动,若到达B 点时速度为v ,到达C 点时速度为2v ,则AB ∶BC 等于()A .1∶1B .1∶2C .1∶3D .1∶4答案C解析根据匀变速直线运动的速度—位移公式v 2-v 02=2ax知,x AB =v 22a ,x AC =2v 22a,所以AB ∶AC =1∶4,则AB ∶BC =1∶3,故C 正确,A 、B 、D 错误.2.汽车以20m/s 的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为5m/s 2,则自驾驶员急踩刹车开始,经过2s 与5s 汽车的位移之比为()A .5∶4B .4∶5C .3∶4D .4∶3答案C解析汽车速度减为零的时间为:t 0=Δv a =0-20-5s =4s,2s 时位移:x 1=v 0t +12at 2=20×2m -12×5×4m =30m ,刹车5s 内的位移等于刹车4s 内的位移,为:x 2=0-v 022a =40m ,所以经过2s 与5s 汽车的位移之比为3∶4,故选项C 正确.3.(2022·吉林通化县综合高级中学高三月考)物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为16m 的路程,第一段用时4s ,第二段用时2s ,则物体的加速度是()A.23m/s 2 B.43m/s 2C.8 9m/s2D.169m/s2答案B解析根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知,从开始运动第一段时计时,则2s时的瞬时速度等于0~4s内的平均速度,v1=164m/s=4m/s5s时的瞬时速度等于4~6s内的平均速度v2=162m/s=8m/s 两个中间时刻的时间间隔为Δt=2s+1s=3s根据加速度定义可得a=v2-v1Δt=43m/s2故选B.4.汽车在平直的公路上行驶,发现险情紧急刹车,汽车立即做匀减速直线运动直到停止,已知汽车刹车时第1s内的位移为13m,最后1s内的位移为2m,则下列说法正确的是() A.汽车在第1s末的速度可能为10m/sB.汽车加速度大小可能为3m/s2C.汽车在第1s末的速度一定为11m/sD.汽车的加速度大小一定为4.5m/s2答案C解析采用逆向思维法,由于最后1s内的位移为2m,根据x′=12at2得,汽车加速度大小a=2x′t2=2×212m/s2=4m/s2,第1s内的位移为13m,根据x1=v0t-12at2,代入数据解得,初速度v0=15m/s,则汽车在第1s末的速度v1=v0-at=15m/s-4×1m/s=11m/s,故C正确,A、B、D错误.5.(2022·山西长治市第八中学高三月考)木块A、B、C并排固定在水平地面上,一子弹以30m/s的速度射入木块A,A、B、C三木块的厚度比为5∶3∶1,子弹在木块中运动时加速度恒定,子弹刚好射穿木块C,则下列说法正确的是()A.子弹射出木块A时的速度为10m/sB.子弹在木块A中的运动时间大于子弹在木块B中的运动时间C.子弹在木块B和C中的运动时间相等D.子弹在木块A中的平均速度是子弹在木块C中平均速度的2倍答案C解析子弹运动的逆过程为初速度为零的匀加速直线运动,则在连续相等时间内的位移比为1∶3∶5,故子弹在三个木块中的运动时间相等,速度之比为1∶2∶3,知刚射穿B时速度为10m/s,刚射出A时速度为20m/s,A、B错误,C正确;子弹在木块A中的平均速度为v A=30+202m/s=25m/s,子弹在木块C中平均速度为v C=10+02m/s=5m/s,D错误.6.(多选)高铁进站的过程近似为高铁做匀减速直线运动,高铁车头依次经过A、B、C三个位置,已知AB=BC,测得AB段的平均速度为30m/s,BC段平均速度为20m/s.根据这些信息可求得()A.高铁车头经过A、B、C的速度B.高铁车头在AB段和BC段运动的时间C.高铁运动的加速度D.高铁车头经过AB段和BC段的时间之比答案AD解析设高铁车头在经过A、B、C三点时的速度分别为v A、v B、v C,根据AB段的平均速度为30m/s,可以得到v AB=v A+v B2=30m/s;根据在BC段的平均速度为20m/s,可以得到vBC=v B+v C2=20m/s;设AB=BC=x,整个过程中的平均速度为v=2xt AB+t BC=2xx30m/s+x20m/s =24m/s,所以有v AC=v A+v C2=24m/s,联立解得v A=34m/s,v B=26m/s,v C =14m/s ,由于不知道AB 和BC 的具体值,则不能求解运动时间及其加速度的大小,选项A 正确,B 、C 错误;t AB ∶t BC =xv AB ∶x v BC=2∶3,选项D 正确.7.汽车在水平面上刹车,其位移与时间的关系是x =24t -6t 2(m),则它在前3s 内的平均速度为()A .8m/sB .10m/sC .12m/sD .14m/s 答案A 解析由位移与时间的关系结合运动学公式可知,v 0=24m/s ,a =-12m/s 2;则由v =v 0+at 可知,汽车在2s 末停止运动,故前3s 内的位移等于前2s 内的位移,x =24×2m -6×4m =24m ,则汽车的平均速度v =x t =243m/s =8m/s ,故A 正确.8.(多选)汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌(如图所示),以提醒后面驾驶员减速安全通过.在夜间,有一货车因故障停驶,后面有一小轿车以30m/s 的速度向前驶来,由于夜间视线不好,小轿车驾驶员只能看清前方50m 内的物体,并且他的反应时间为0.6s ,制动后最大加速度大小为5m/s 2.假设小轿车始终沿直线运动.下列说法正确的是()A .小轿车从刹车到停止所用的最短时间为6sB .小轿车的最短刹车距离(从刹车到停止运动所走的距离)为80mC .小轿车运动到三角警示牌时的最小速度为25m/sD .三角警示牌至少要放在车后58m 远处,才能有效避免两车相撞答案AD 解析设小轿车从刹车到停止所用时间为t 2,则t 2=0-v 0-a =0-30-5s =6s ,故A 正确;小轿车的刹车距离x =0-v 02-2a =0-3022×-5m =90m ,故B 错误;反应时间内小轿车通过的位移为x 1=v 0t 1=30×0.6m =18m ,小轿车减速运动到三角警示牌通过的位移为x ′=50m -18m =32m ,设减速到警示牌的速度为v ′,则-2ax ′=v ′2-v 02,解得v ′=2145m/s ,故C 错误;小轿车通过的总位移为x 总=(90+18)m =108m ,放置的位置至少为车后Δx =(108-50)m =58m ,故D 正确.9.假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动,已知某列车长为L ,通过一铁路桥时的加速度大小为a ,列车全身通过桥头的时间为t 1,列车全身通过桥尾的时间为t 2,则列车车头通过铁路桥所需的时间为()A.L a ·t 1+t 2t 1t 2B.L a ·t 1+t 2t 1t 2-t 2-t 12C.L a ·t 2-t 1t 1t 2-t 2-t 12D.L a ·t 2-t 1t 1t 2+t 2-t 12答案C 解析设列车车头通过铁路桥所需要的时间为t 0,从列车车头到达桥头时开始计时,列车全身通过桥头时的平均速度等于t 12时刻的瞬时速度v 1,可得:v 1=L t 1,列车全身通过桥尾时的平均速度等于t 0+t 22时刻的瞬时速度v 2,则v 2=L t 2,由匀变速直线运动的速度时间关系式可得:v 2=v 1-a (t 0+t 22-t 12),联立解得:t 0=L a ·t 2-t 1t 1t 2-t 2-t 12.故选C.10.从固定斜面上的O 点每隔0.1s 由静止释放一个同样的小球.释放后小球做匀加速直线运动.某一时刻,拍下小球在斜面滚动的照片,如图所示.测得小球相邻位置间的距离x AB =4cm ,x BC =8cm.已知O 点与斜面底端的距离为l =35cm.由以上数据可以得出()A .小球的加速度大小为12m/s 2B .小球在A 点的速度为0C.斜面上最多有5个小球在滚动D.该照片是距A点处小球释放后0.3s拍摄的答案C解析根据Δx=aT2可得小球的加速度大小为a=x BC-x ABT2=0.040.12m/s2=4m/s2,选项A错误;小球在B点时的速度v B=x AB+x BC2T=0.120.2m/s=0.6m/s,小球在A点时的速度为v A=v B-aT=0.6m/s-4×0.1m/s=0.2m/s,选项B错误;t A=v Aa=0.24s=0.05s,即该照片是距A点小球释放后0.05s拍摄的,选项D错误;当最高点的球刚释放时,最高处两球之间的距离为x1=1 2aT2=12×4×0.12m=0.02m=2cm,根据初速度为零的匀加速直线运动的规律可知,各个球之间的距离之比为1∶3∶5∶7……,则各个球之间的距离分别为2cm,6cm,10cm,14cm,18cm……,因为O点与斜面底端距离为35cm,而前5个球之间的距离之和为32cm,斜面上最多有5个球,选项C正确.11.(2022·安徽省六安一中月考)ETC是不停车电子收费系统的简称.最近,某ETC通道的通行车速由原来的20km/h提高至40km/h,车通过ETC通道的流程如图所示.为简便计算,假设汽车以v0=30m/s的速度朝收费站沿直线匀速行驶,如过ETC通道,需要在收费站中心线前d=10m处正好匀减速至v1=4m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v0正常行驶.设汽车匀加速和匀减速过程中的加速度大小均为1m/s2,忽略汽车车身长度.求:(1)汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;(2)如果汽车以v2=10m/s的速度通过匀速行驶区间,其他条件不变,求汽车提速后过收费站过程中比提速前节省的时间.答案(1)894m(2)10.7s解析(1)设汽车匀减速过程位移大小为d 1,由运动学公式得v 12-v 02=-2ad 1解得d 1=442m根据对称性可知从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小x 1=2d 1+d =894m(2)如果汽车以v 2=10m/s 的速度通过匀速行驶区间,设汽车提速后匀减速过程位移大小为d 2,由运动学公式得v 22-v 02=-2ad 2解得d 2=400m提速前,汽车匀减速过程时间为t 1,则d 1=v 0+v 12t 1解得t 1=26s通过匀速行驶区间的时间为t 1′,有d =v 1t 1′解得t 1′=2.5s从开始减速到恢复正常行驶过程中的总时间为T 1=2t 1+t 1′=54.5s 提速后,匀减速过程时间为t 2,则d 2=v 0+v 22t 2解得t 2=20s通过匀速行驶区间的时间为t 2′,则d =v 2t 2′解得t 2′=1s匀速通过(d 1-d 2)位移时间Δt =d 1-d 2v 0=1.4s 通过与提速前相同位移的总时间为T 2=2t 2+t 2′+2Δt =43.8s 所以汽车提速后过收费站过程中比提速前节省的时间ΔT =T 1-T 2=10.7s.。
期末复习专题1:匀变速直线运动规律及应用一、匀变速直线运动规律:(1)三个基本公式:①at v v +=0②2021at t v x +=③ax v v 2202=-④t v v t v x 20+== (2)两个重要推论:①2aT x =∆②202vv v v t +==(22202v v x v +=)(3)四个v 0=0的匀加速直线运动的推论:v 0=0的匀变速直线运动,设T 为相等的时间间隔,则有:①T 末、2T 末、3T 末……的瞬时速度之比为:v 1:v 2:v 3:……v n =1:2:3:……:n ②T 内、2T 内、3T 内……的位移之比为:s 1:s 2:s 3: ……:s n =1:4:9:……:n 2 ③第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内……的位移之比为: s Ⅰ:s Ⅱ:s Ⅲ:……:s N =1:3:5: ……:(2N-1)④第一个s 、第二个s 、第三个s ……所用的时间t Ⅰ、t Ⅱ、t Ⅲ ……t N 之比为:t Ⅰ:t Ⅱ:t Ⅲ :……:t N =()():23:12:1--……()1:--n n(5)自由落体的相关公式推导:(令v 0=0,a=g )(6)竖直上抛运动相关公式推导:上升过程是匀减速直线运动,下落过程是匀加速直线运动。
全过程是初速度为v 0、加速度为-g 的匀减速直线运动。
1、适用全过程的公式:①gt v v -=0 ②2021gt t v x -= ③gx v v 2202-=-(x 、v 的正、负号的理解)2、上升的时间:由gt v v -=0gv t 0=3、上升最大高度:由gx v v 2202-=-gv h m 220=4、上升、下落经过同一位置时的加速度相同,而速度等值反向5、上升、下落经过同一段位移的时间相等,从抛出到落回原位置的时间:gv t 02=' 二、匀变速直线运动规律的应用1、下列情况下的物体,哪些可以看作质点( )A.研究在水平推力作用下沿水平面运动的木箱B.研究从北京开往上海的一列火车C.研究一列火车通过南京长江大桥所用的时间,这列通过大桥的火车D.研究绕地球飞行的航天飞机2、甲乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标,甲车在前一半时间内以速度v 1做匀速运动,后一半时间内以速度v 2做匀速运动,乙车在前一半路程中以速度v 1做匀速运动,后一半路程中以速度v 2做匀速运动,则( )A.甲先到达B.乙先到达C.甲乙同时到达D.不能确定 3、以a=2m/s 2做匀加速运动的物体,下列说法正确的是( )A.在任意1s 内末速度比初速度大2m/sB.第ns 末的速度比第1s 末的速度大2(n-1)m/sC.2s 末的速度是1s 末的速度的2倍D.ns 时的速度是2n s 时速度的2倍4、汽车的瞬时速度是60km/h ,它的物理意义是( )A.汽车在每小时内行驶60km/hB.汽车在某一段时间内速度是60km/hC.汽车在某一时刻或某一位置的速度是60km/hD.汽车在该时刻起改做匀速运动,以后每小时内行驶60km5、一个运动员在百米赛跑中,测得她在50m 处的瞬时速度是6.0m/s ,16s 末到终点时的瞬时速度为7.5m/s ,则全程内平均速度的大小为( )A.6m/sB.6.25m/sC.6.75m/sD.7.5m/s 6、下列说法正确的是( )A.加速度为零的物体,其速度一定为零B.物体加速度减小时,速度一定减小C.2m/s 2的加速度比-4m/s 2的加速度大D.在匀减速运动中速度随时间的增加而减小 7、物体在某时刻的速度v=6m/s ,加速度a=-1m/s 2,它表示( )A.再过1s ,物体的速度变为5m/sB.再过1s ,物体的速度变为7m/sC.物体的加速度方向与速度方向相反,物体做减速运动D.物体的加速度方向与速度方向相反,物体做加速运动8、足球以8m/s 的速度飞来,运动员把它以12m/s 的速度反向踢出,踢球时间为0.2s ,设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度是( )A.-200m/s 2B.200m/s 2C.-100m/s 2D.100m/s 2 9、如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置.连续两次曝光的时间间隔均为T ,每块砖的厚度为d 。
第一章运动的描述匀变速直线运动匀变速直线运动的规律及应用【考点预测】1. 匀变速直线运动的基本规律的应用2.刹车类、双向可逆类匀减速直线运动3. 匀变速直线运动的推论及应用4. 初速度为零的匀加速直线运动的四个重要比例式5. 自由落体运动和竖直上抛运动【方法技巧与总结】匀变速直线运动的基本规律解题技巧1.基本思路画过程示意图→判断运动性质→选取正方向→选用公式列方程→解方程并加以讨论2.正方向的选定无论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动,通常以初速度v0的方向为正方向;当v0=0时,一般以加速度a的方向为正方向.速度、加速度、位移的方向与正方向相同时取正,相反时取负.3.解决匀变速运动的常用方法(1)逆向思维法:对于末速度为零的匀减速运动,采用逆向思维法,可以看成反向的初速度为零的匀加速直线运动.(2)图像法:借助v-t图像(斜率、面积)分析运动过程.【题型归纳目录】题型一:匀变速直线运动的基本规律的应用题型二:匀变速直线运动平均速度公式的应用题型三:刹车类问题题型四:匀变速直线运动的推论及应用题型五:初速度为零的匀加速直线运动题型六:自由落体运动和竖直上抛运动【题型一】匀变速直线运动的基本规律的应用【典型例题】例1.中国第三艘航母“福建舰”已成功下水,该航母上有帮助飞机起飞的电磁弹射系统,若经过弹射后,飞机依靠自身动力以16m/s2的加速度匀加速滑行100m,达到60m/s的起飞速度,则弹射系统使飞机具有的初速度大小为( )A .20m/sB .25m/sC .30m/sD .35m/s【方法技巧与总结】1. 注意正方向的选定.2. 画运动过程示意图,选择合适的匀变速直线运动的公式.练1.一个小球沿光滑斜面向上运动,初速度大小为5m/s ,C 为斜面的最高点,AC 间距离为5m 。
小球在0 t 时刻自A 点出发,4s 后途经A 下方的B 点(B 点未在图上标出)。
则下列说法正确的是( )A .小球加速度的最大值为2m/sB .小球加速度的最小值为2m/sC .若小球加速度大小为52m/s ,则斜面至少长25mD .小球到达B 点速度大小可能是m/s【题型二】匀变速直线运动平均速度公式的应用【典型例题】例2.如图所示,电动公交车做匀减速直线运动进站,连续经过R 、S 、T 三点,已知ST 间的距离是RS 的两倍,RS 段的平均速度是10m/s ,ST 段的平均速度是5m/s ,则公交车经过T 点时的瞬时速度为( )A .3m/sB .2m/sC .1m/sD .0.5m/s【方法技巧与总结】1. 平均速度的定义为位移与时间的比值,适用于一切运动。
课 题 第 2 讲 匀变速直线运动的规律及推论教学目标1.掌握匀变速直线运动速度与位移的关系.2.对三个基本公式的选择.3.学会运用匀变速直线运动的几个推论.4.学会使用初速度为零的匀加速直线运动的规律. 重、难点 1.对三个基本公式的选择. 2.匀变速直线运动的几个推论.3.初速度为零的匀加速直线运动的规律. 学情分析教学内容回顾一 匀变速直线运动的速度与位移的关系(公式推导)at v v 0+=a2v -v x 202t = ax 2v -v 202t =20at 21t v x +=回顾二 匀变速直线运动的图像 1.x -t 图象(1)物理意义:反映了物体做直线运动的 随 变化的规律. (2)斜率的意义:图线上某点切线斜率的大小表示物体 的大小,斜率正负表示物体 的方向. 2.v -t 图象(1)物理意义:反映了做直线运动的物体的 随 变化的规律.(2)斜率的意义:图线上某点切线斜率的大小表示物体在该点 的大小,斜率正负表示物体 的方向.(3)“面积”的意义①图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的 . ②若面积在时间轴的上方,表示位移方向为 ;若此面积在时间轴的下方,表示位移方向为 .本次课涉及到的高考考点:匀变速直线运动及其公式(考纲要求 Ⅱ); 本次课涉及到的难点和易错点: 1、对基本公式的理解与运用;2、正确理解匀变速直线运动的推论及规律; 【考点解读】考点一 匀变速直线运动基本公式 1.匀变速直线运动(1)定义:沿着一条直线且加速度不变的运动. (2)分类①匀加速直线运动,a 与v 0方向相同. ②匀减速直线运动,a 与v 0方向相反. 2.基本规律(1)三个基本公式①速度公式:v =v 0+at .②位移公式:x =v 0t +12at 2.③位移速度关系式:v 2-v 20=2ax知识点一 三个基本公式的选择公式at v v 0+=,20at 21t v x +=,ax 2v -v 202t =中包含五个物理量,在解题过程中选用公式的基本方法为:(1)如果题中无位移x ,也不需要求位移,一般选用速度公式at v v 0+=; (2)如果题中无末速度v t ,也不需要求末速度,一般选用位移公式20at 21t v x +=; (3)如果题中无运动时间t ,也不需要求运动时间,一般选用导出公式ax 2v -v 202t =【例题1】 已知O,A,B,C 为同一直线上的四点,AB 间的距离为l 1,BC 间的距离为l 2.一物体自O 点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A,B,C 三点.已知物体通过AB 段与BC 段所用的时间相等.求O 与A 的距离.知识点二 匀变速直线运动的常用推论1.匀变速直线运动的几个推论(1)物体在匀变速直线运动中,某段时间t 的初速度为v 0,末速度为v t ,则这段时间的平均速度2v v v t0+= (2)某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,即2v v v v t02t +==(3)某段位移中点的瞬时速度2v v v 2t202x +=(4)物体做匀变速直线运动,相邻相等的时间间隔T 内的位移差是一个恒量,即22312a ...x -x x -x x T ====∆(此结论经常用来判断物体是否做匀变速直线运动)延伸拓展:在匀变速直线运动中,第M 个T 时间内的位移和第N 个T 时间内的位移之差为2a )(x -x T N M N M -=2.初速度为零的匀加速直线运动的规律(设T 为等分时间间隔)(1)1T 内、2T 内、3T 内......nT 内的位移之比为1:22:32:...:n2(2)第1T 末、第2T 末、第3T 末......第nT 末的瞬时速度之比为1:2:3:...:n(3)第1个T 内、第2个T 内、第3个T 内......第n 个T 内的位移之比为1:3:5:...:(2n-1) (4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为1:(1-2):(2-3):...:(1-n -n ) 【例题2】 一个从静止开始做匀加速直线运动的物体,从开始运动起,连续通过三段位移的时间分别是1 s 、2 s 、3 s ,这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是( ) A.1∶22∶32,1∶2∶3 B.1∶23∶33,1∶22∶32 C.1∶2∶3,1∶1∶1 D.1∶3∶5,1∶2∶3 【变式训练】1、从斜面上某一位置,每隔0.1s 释放一个小球,在连续释放几个小球后,拍下在斜面上滚动的小球的照片,如图所示,测得s AB =15cm,s BC =20cm,求: (1)小球的加速度; (2)拍摄时B 球的速度; (3)拍摄时s CD 的大小;(4)A 球上面滚动的小球还有几个?知识点三 自由落体和竖直上抛运动规律竖直上抛运动的处理方法 (1)两种方法①“分段法”就是把竖直上抛运动分为上升阶段和下降阶段,上升阶段物体做匀减速直线运动,下降阶段物体做自由落体运动.下落过程是上升过程的逆过程.②“全程法”就是把整个过程看成是一个匀减速直线运动过程.从全程来看,加速度方向始终与初速度v 0的方向相反.(2)符号法则:应用公式时,要特别注意v0、v、h等矢量的正负号,一般选向上为正方向,v0总是正值,上升过程中v为正值,下降过程中v为负值,物体在抛出点以上时h为正值,在抛出点以下时h为负值.(3)巧用竖直上抛运动的对称性①速度对称:上升和下降过程经过同一位置时速度等大反向.②时间对称:上升和下降过程经过同一段高度的上升时间和下降时间相等.。
专题2.4专题拓展----匀变速直线运动规律的推论及应用【讲】一.讲素养目标1.熟练掌握匀变速直线运动的位移差公式的应用。
2.熟练掌握匀变速直线运动的平均速度公式、时间和位移中点公式的应用。
3.熟练掌握初速度为零的匀加速直线运动的比例式的应用。
二.讲考点与题型【考点一】匀变速直线运动公式的比较与选择1.匀变速直线运动基本公式的比较:2.应用匀变速直线运动规律解题的一般步骤:(1)分析运动过程:认真审题,弄清题意和物体的运动过程,必要时要画出物体运动的过程示意图。
(2)明确题目条件:明确研究过程的已知量和待求量,搞清题目的条件,要注意各量单位的统一。
(3)规定正方向:一般取初速度v0的方向为正方向,从而确定已知量和未知量的正负。
对于无法确定方向的未知量,可以先假设为正方向,待求解后,再根据正负确定所求物理量的方向。
(4)列出方程:根据物理量特点及求解需要选择适当的公式列方程。
(5)计算判断:计算结果并判断其是否符合题意和实际情况。
3.逆向思维法的应用:匀减速直线运动逆向可看成匀加速直线运动,特别是对于末速度为零的匀减速直线运动,采用逆向思维法后,速度公式和位移公式变为v =at ,x =12at 2,计算更为简洁。
【例1】一滑雪运动员从85 m 长的山坡上匀加速滑下,初速度是1.8 m/s ,末速度是5.0 m/s ,滑雪运动员通过这段斜坡需要多长时间?【素养提升】本题考查的核心素养是物理观念与科学思维。
【规律总结】巧选运动学公式的基本方法(1)如果题目中无位移x ,也不需求位移,一般选用速度公式v =v 0+at 。
(2)如果题目中无末速度v ,也不需求末速度,一般选用位移公式x =v 0t +12at 2。
(3)如果题目中无运动时间t ,也不需要求运动时间,一般选用导出公式v 2-v 20=2ax 。
(4)如果题目中没有加速度a ,也不涉及加速度的问题,用v =x t =v 0+v 2。
专题02 匀变速直线运动的规律及应用考点一 匀变速直线运动的规律1.匀变速运动是加速度不变的运动.匀变速直线运动是沿着一条直线,且加速度不变的运动. 2.匀变速直线运动常用公式: (1)速度-时间公式:v =v 0+at . (2)位移-时间公式:x =v 0t +12at 2.(3)速度-位移公式:v 2-v 20=2ax . (4)平均速度-位移公式:x =v 0+v2t .这四个公式共涉及v 0 、v 、a 、 x 、 t 五个物理量.知道其中任意三个可以求出其余两个(由于每个公式都有v 0这个物理量,v 0未知而v 已知时可以看做加速度不变的反向匀变速运动).四个公式均为矢量式,应用时应先规定正方向.一般以v 0的方向为正方向,当v 0=0时,一般以加速度a 的方向为正方向。
速度、加速度、位移的方向与正方向相同时取正,相反时取负.3.通过运动分析选出合适公式的方法:对某一个匀变速直线运动过程进行运动分析,也就是分析描述匀变速直线运动的五个物理量v 0 、v 、a 、 x 、 t ,由于四个常用公式中每一个公式都有四个物理量,如果已知量、待求量和所设的物理量分析够四个就可以选出合适的关系式.4.逆向思维法:对于末速度为零的匀减速运动,可以看成反向的初速度为零的匀加速直线运动.5.自由落体运动是v 0=0,a =g 的匀加速直线运动.6.求解匀变速直线运动问题的一般步骤1.火车以v 0=10m/s 的初速度在平直轨道上匀加速行驶,加速度a =0.2m/s 2,当t =25s 时火车的速度为( ) A .15m/s B .14m/sC .10m/sD .8m/s【答案】A 【解析】由匀变速直线运动规律v =v 0+at代入数据可得v=10m/s+0.2×25m/s=15m/s2.一质点沿直线运动,它的位移x与时间t的关系为x=3t+2t2(各物理量均采用国际单位制单位),下列说法正确的是()A.该质点的初速度大小为2m/sB.该质点的加速度大小为3m/s2C.该质点2s末的速度大小为11m/sD.该质点第2s内的平均速度为5m/s【答案】C【解析】AB.根据质点做直线运动的位移x与时间t的关系x=3t+2t2可知,质点的初速度v0=3m/s加速度a=4m/s2 AB错误;CD.该质点的速度与时间的关系为v=v0+at=3+4t该质点2s末的速度大小为v=(3+4×2)m/s=11m/s该质点初始位置为x=0,2s内的位移为x2=(2×3+2×22)m=14m该质点2s内的平均速度v=x2t2=142m/s=7m/s选项C正确,D错误。
高一物理匀变速直线运动规律复习专题
一、匀变速直线运动
定义:在相等的时间内速度的变化相等的直线运动叫做匀变速直线运动。
特点:加速度大小、方向都不变。
二、匀变速直线运动的规律
说明:(1)以上公式只适用于匀变速直线运动。
(2)四个公式中只有两个是独立的,即由任意两式可推出另外两式。
四个公式中有五个物理量,而两个独立方程只能解出两个未知量,所以解题时需要三个已知条件,才能有解。
(3)式中v0、v t、a、x均为矢量,方程式为矢量方程,应用时要规定正方向,凡与正方向相同者取正值,相反者取负值;所求矢量为正值者,表示与正方向相同,为负值者表示与正方向相反。
通常将v0的方向规定为正方向,以v0的位置做初始位置。
(4)以上各式给出了匀变速直线运动的普遍规律。
一切匀变速直线运动的差异就在于它们各自的v0、a不完全相同,例如a=0时,匀速直线运动;以v0的方向为正方向;a>0时,匀加速直线运动;a<0时,匀减速直线运动;a=g、v0=0时,自由落体运动;a=g、v0≠0时,竖直抛体运动。
(5)对匀减速直线运动,有最长的运动时间t=v0/a,对应有最大位移x=v02/2a,若t>v0/a,一般不能直接代入公式求位移。
三、匀变速直线运动的重要推论
(1)任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差是一个恒量,
(2)在一段时间t内,中间时刻的瞬时速度v等于这段时间的平均速度,
(3)中间位移处的速度:
四、初速度为零的匀加速直线运动(设T 为等分时间间隔):
(1)1T 末、2T 末、3T 末……瞬时速度的比为
(2)1T 内、2T 内、3T 内……位移的比为
(3)第一个T 内,第二个T 内,第三个T 内……位移的比为
(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比
【重点精析】
一、匀变速直线运动规律的基本应用
1. 基本公式中的v 0、v t 、a 、x 都是矢量,在直线运动中,若规定正方向,它们都可用带正、负号的代数值表示,把矢量运算转化为代数运算。
通常情况下取初速度方向为正方向,凡是与初速度同向的物理量取正值,凡是与初速度v 0反向的物理量取负值。
2. 对物体做末速度为零的匀减速直线运动,常逆向思维将其视为初速度为零、加速度大小相同的匀加速直线运动,解题时方便实用。
3. 注意联系实际,切忌硬套公式,例如刹车问题应首先判断车是否已经停下来。
二、求解匀变速直线运动的一般思路
审题→画出过程草图→判断运动性质→选取正方向(或选取坐标轴)→选用公式列出方程→求解方程,必要时对结果进行讨论。
1. 弄清题意,建立一幅物体运动的图景。
为了直观形象,应尽可能地画出草图,并在图中标明一些位置和物理量。
2. 弄清研究对象,明确哪些量已知,哪些量未知,根据公式特点恰当地选用公式。
3. 利用匀变速直线运动的两个推论和初速度为零的匀加速直线运动的特点,往往能够使解题过程简化。
4. 如果题目涉及不同的运动过程,则应重点寻找各段运动的速度、位移、时间等方面的关系。
三、匀变速直线运动问题的求解方法
在众多的匀变速直线运动的公式和推论中,共涉及五个物理量v 0、v t 、a 、x 、t ,合理地运用和选择方法是求解运动学问题的关键。
1. 基本公式法:是指速度公式和位移公式,它们均是矢量式,使用时应注意方向性。
一般以v 0的方向为正方向,其余与正方向相同者取正,反之取负。
2. 平均速度法:定义式v =x/t ,对任何性质的运动都适用,而02
t
v v v +=只适用于匀变速直线运动。
3. 中间时刻速度法
利用“任一时间t 内中间时刻的瞬时速度等于这段时间t 内的平均速度”,适用于任何一个匀变速直线运动,有些题目应用它可以避免常规解法中用位移公式列出的含有t 2的复杂式子,从而简化解题过程,提高解题速度。
4. 比例法
对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速运动,可利用初速度为零的匀加速直线运动的五大重要特征的比例关系,用比例法求解。
5. 逆向思维法
把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法。
一般用于末态已知的情况。
6. 图象法
应用v-t图象,可把复杂的问题转变为较为简单的数学问题解决,尤其是用图象定性分析,可避开繁杂的计算,快速找出答案。
7. 巧用推论Δx=x n+1-x n=aT2解题
匀变速直线运动中,在连续相等的时间T内的位移之差为一恒量,即x n+1-x n=aT2,对一般的匀变速直线运动问题,若出现相等的时间间隔,应优先考虑用Δx=aT2求解。
【例1】一个做匀加速直线运动的物体,在头4s内经过的位移为24m,在第二个4s内经过的位移是60m。
求这个物体的加速度和初速度各是多少?
【变式练习1】物体以一定的初速度从A点冲上固定的光滑的斜面,到达斜面最高点C 时速度恰好为零,如图所示,已知物体运动到斜面长度3/4处的B点时,所用时间为t,求物体从B运动到C所用的时间。
四、运动学规律在行车问题中的应用
【例2】汽车初速度v0=20m/s,刹车后做匀减速直线运动,加速度大小为a=5m/s2,求:
(1)开始刹车后6s末汽车的速度;
(2)10s末汽车的位置。
【规律总结】竖直上抛运动的物体,速度先减为零,然后反向做匀加速运动。
而刹车之类的问题,物体速度减为零后停止运动,不再反向做加速运动,因此对于此类问题首先要弄清停下需经历多少时间或多少位移。