专题02 匀变速直线运动的规律(重、难点通关)-2018-2019学年高中物理重难点复习一本通(
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一、常用运动学公式定义式:x v t ∆=∆,v a t ∆=∆,x v t= 匀变速直线运动:0v v at =+,2012x v t at =+,2202v v ax -=,02v v v +=上式皆可作为矢量表达式,要特别注意各物理量的符号,在规定正方向后,同向为正,反向为负。
二、竖直方向的匀变速直线运动自由落体运动:物体仅在重力作用下由静止开始竖直下落的运动。
仅在重力作用下沿竖直方向的运动,是匀变速直线运动,加速度为重力加速度,在规定正方向后,匀变速直线运动的公式皆可适用。
对竖直方向仅受重力的运动,求解时要特别注意多解的分析,考虑是否存在多解,各解是否都有意义。
三、匀变速直线运动的规律是高考的重要考点,在各种题型中均可体现,常结合牛顿运动定律、电场力等,考查多个运动的比较分析或多过程问题的分析。
路面上以10 m/s 速度匀速行驶的汽车,在路口遇到红灯后开始做减速运动,减速过程一共经历了4秒,则减速过程中的加速度为A .–2.5 m/s 2B .2.5 m/s 2C .–3 m/s 2D .3 m/s 2 【参考★答案★】A【详细解析】由速度公式v =v 0+at ,代入数据有0=10 m/s+a ·4 s,解得a =–2.5 m/s 2,选A 。
【名师点睛】本题考查匀变速直线运动中速度公式的应用,要特别注意公式中各物理量的正负符号,明确加速度为负时,代表减速运动。
1.(2018·百校联盟)2018年2月24日,单板滑雪女子平行大回转上演,共有三位中国队选手参赛。
如图,滑雪轨道是由光滑的倾斜直轨道AB和粗糙的水平轨道BC组成。
t=0时运动员从A点由静止开始下滑,经过B点前后速度大小不变,最后停在C点。
若第2 s末和第6 s末速度大小均为8 m/s,第4 s 末速度大小为12 m/s,则A.运动员在第4 s末恰好经过B点B.运动员在运动过程中的最大速度为15 m/sC.运动员在第10 s末恰好停在C点D.A到B的距离大于B到C的距离【★答案★】C2at,末速度为v,一个质点以初速度0v做匀加速直线运动,加速度大小为a,经过时间t,位移大小为2则0:v v =A .4:3B .3:1C .5:3D .5:2 【参考★答案★】C【详细解析】根据匀变速直线运动的位移时间公式有220122v at t at +=,可得032at v =,根据匀变速直线运动的速度时间公式有052at v v at =+=,故53v v =,C 正确。
高考物理复习专题:匀变速直线运动的规律总结
匀变速直线运动的规律总结:
1、匀变速直线运动是指在恒定时间内,物体以恒定的加速度
向某一方向(正方向或负方向)运动的运动方式。
2、运动的时间t和速度v的关系可以用公式表示为:v=at,其中a是加速度。
3、运动的时间t和位移s的关系可以用公式表示为:s=1/2at²,其中a是加速度。
4、当匀变速直线运动中,物体以恒定的加速度a向正方向运动,它的速度v和位移s都随时间t呈线性增长。
5、当匀变速直线运动中,物体以恒定的加速度a向负方向运动,它的速度v和位移s都随时间t呈线性减少。
6、物体以匀变速直线运动时,根据它所处时刻t的位置,可
以求出它在该时刻t时的速度v,也可以求出它在该时刻t时
的加速度a。
7、匀变速直线运动时,物体运动的距离s和运动的速度v之
间有一定的关系,可以用s=vt来表示。
8、在匀变速直线运动过程中,物体运动的速度v和时间t之
间有一定的关系,可以用v=at来表示。
9、在匀变速直线运动过程中,物体的加速度a和时间t之间有一定的关系,可以用a=v/t来表示。
10、在匀变速直线运动过程中,物体的加速度a、速度v和位移s之间有一定的关系,可以用s=1/2at²来表示。
总的来说,匀变速直线运动是一种物体以恒定的加速度向某一方向(正方向或负方向)运动的运动方式,在匀变速直线运动过程中,存在物体运动距离s与速度v、时间t、加速度a之间的物理关系,可以用物理公式来描述。
避躲市安闲阳光实验学校匀变速直线运动的规律一、常用运动学公式定义式:x v t ∆=∆,v a t ∆=∆,x v t= 匀变速直线运动:0v v at =+,,,02v vv +=上式皆可作为矢量表达式,要特别注意各物理量的符号,在规定正方向后,同向为正,反向为负。
二、竖直方向的匀变速直线运动自由落体运动:物体仅在重力作用下由静止开始竖直下落的运动。
仅在重力作用下沿竖直方向的运动,是匀变速直线运动,加速度为重力加速度,在规定正方向后,匀变速直线运动的公式皆可适用。
对竖直方向仅受重力的运动,求解时要特别注意多解的分析,考虑是否存在多解,各解是否都有意义。
三、匀变速直线运动的规律是高考的重要考点,在各种题型中均可体现,常结合牛顿运动定律、电场力等,考查多个运动的比较分析或多过程问题的分析。
(2019·普通高中学业水平考试)电动玩具车做匀加速直线运动,其加速度大小为2 m/s 2,那么它的速度从2 m/s 增加到4 m/s 所需要的时间为A .5 sB .1 sC .2 sD .4 s【参考答案】B【详细解析】根据加速度的定义式可得所需要的时间为,故选项B 正确,A 、C 、D 错误。
1.2月24日,单板滑雪女子平行大回转上演,共有三位中国队选手参赛。
如图,滑雪轨道是由光滑的倾斜直轨道AB 和粗糙的水平轨道BC 组成。
t =0时运动员从A 点由静止开始下滑,经过B 点前后速度大小不变,最后停在C 点。
若第2 s 末和第6 s 末速度大小均为8 m/s ,第4 s 末速度大小为12 m/s ,则A .运动员在第4 s 末恰好经过B 点B .运动员在运动过程中的最大速度为15 m/sC .运动员在第10 s 末恰好停在C 点D .A 到B 的距离大于B 到C 的距离 【答案】C【解析】运动员在斜直轨道上下滑的加速度a 1=4 m/s 2,如果第4 s 末运动员还在斜直轨道上,则速度应为16 m/s ,可判断出第4 s 末已过B 点,选项A 错误;运动员是在2 s 到4 s 之间经过B 点,则运动员在水平轨道上的加速度a 2=–2 m/s 2,根据运动学公式有8 m/s+a 1t 1+a 2t 2=12 m/s ,又122s t t +=,解出14s 3t =,知物体经过10s 3到达B 点,到达B 点时的速度,所以最大速度不是15 m/s ,选项B 错误;第6 s 末的速度是8 m/s ,到停下来还需的时间,所以到C 点的时间为10 s ,选项C 正确;根据2202vv ax -=,求处AB 段的长度为200m 9,BC 段长度为400m 9,则A 、B 间的距离小于B 、C 间的距离,选项D 错误。
高二物理《匀变速直线运动基本规律》知识点总结一、匀变速直线运动的规律1. 匀变速直线运动沿一条直线且加速度不变的运动。
2. 匀变速直线运动的基本规律(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 。
二、匀变速直线运动的推论1. 三个推论(1)做匀变速直线运动的物体在某段时间内的中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,等于这段时间初、末时刻速度矢量和的一半。
平均速度公式:2v t =v =v 0+v 2; (2)连续相等的相邻时间间隔T 内的位移差为一定值:即∆x =aT 2(或x m −x n =(m −n)aT 2);(3)位移中点速度2v x =v 20+v 22。
2. 初速度为零的匀加速直线运动的四个重要推论(1)1T 末,2T 末,3T 末,…,nT 末的瞬时速度之比为v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n ;(2)1T 内,2T 内,3T 内,…,nT 内的位移之比为x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =12∶22∶32∶…∶n 2 ;(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x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶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t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶(2-1)∶(3-2)∶(2-3)∶…∶(n -n -1) .三、自由落体运动和竖直上抛运动1. 自由落体运动 (1)条件:物体只在重力作用下,从静止开始下落;(2)基本规律①速度公式:v =gt ;②位移公式:x =12gt 2; ③速度位移关系式:v 2=2gx 。
2.竖直上抛运动(1)运动特点:加速度为g ,上升阶段做匀减速运动,下降阶段做自由落体运动;(2)运动性质:匀变速 直线运动;(3)基本规律①速度公式:v =v 0-gt ;②位移公式:x =v 0t -12gt 2。
专题02 匀变速直线运动的规律一、常用运动学公式 定义式:x v t ∆=∆,v a t ∆=∆,x v t= 匀变速直线运动:0v v at =+,2012x v t at =+,2202v v ax -=,02v v v += 上式皆可作为矢量表达式,要特别注意各物理量的符号,在规定正方向后,同向为正,反向为负。
二、竖直方向的匀变速直线运动自由落体运动:物体仅在重力作用下由静止开始竖直下落的运动。
仅在重力作用下沿竖直方向的运动,是匀变速直线运动,加速度为重力加速度,在规定正方向后,匀变速直线运动的公式皆可适用。
对竖直方向仅受重力的运动,求解时要特别注意多解的分析,考虑是否存在多解,各解是否都有意义。
三、匀变速直线运动的规律是高考的重要考点,在各种题型中均可体现,常结合牛顿运动定律、电场力等,考查多个运动的比较分析或多过程问题的分析。
路面上以10 m/s 速度匀速行驶的汽车,在路口遇到红灯后开始做减速运动,减速过程一共经历了4秒,则减速过程中的加速度为A .–2.5 m/s 2B .2.5 m/s 2C .–3 m/s 2D .3 m/s 2【参考答案】A【详细解析】由速度公式v =v 0+at ,代入数据有0=10 m/s+a ·4 s,解得a =–2.5 m/s 2,选A 。
【名师点睛】本题考查匀变速直线运动中速度公式的应用,要特别注意公式中各物理量的正负符号,明确加速度为负时,代表减速运动。
1.如图所示,一汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统,系统以50 Hz 的频率监视前方的交通状况。
当车速v ≤10 m/s、且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时,如果司机未采取制动措施,系统就会立即启动“全力自动刹车”,使汽车避免与障碍物相撞。
在上述条件下,若该车在不同路况下的“全力自动刹车”的加速度取4~6 m/s 2之间的某一值,则“全力自动刹车”的最长时间为A .53sB .253sC .2.5 sD .12.5 s 【答案】C 【解析】刹车时的加速度最小时,刹车时间最长,故00010 s 2.5s 4v t a --===-,选C 。
匀变速直线运动规律
一、加速度与运动性质:
1.a=0 时,其运动形式为匀速直线运动;
2.a 为恒量时,其运动形式为匀加速直线运动,若 a 与 v 同向,为匀加速直线运动, a 与 v 反向,为匀减速直线运动。
二、匀变速直线运动的公式:
1.匀变速直线运动的速度公式:υt=υ0+a t
2.匀变速直线运动的位移公式:S=υ0 t+1/2a t^2
3.匀变速直线运动的速度位移公式:υt^2=υ0^2+2aS
三、速度时间图像与位移时间图像
1.匀速直线运动的速度时间图像是一条与时间轴平
行的直线。
匀速直线运动的位移时间图像是一条与
倾斜的直线。
2.匀变速直线运动的位移时间图像是一条
抛物线。
匀变速直线运动的速度时间图像
是一条倾斜的直线。
例题一:
用升降机从井底提升物体。
升降机先由静止开始作匀加速运动,经过 5s 达到
10m/s,然后匀速运动 2s 后作匀减速运动,又经过 5s 恰好到达井口而停止, 试画出该
过程的速度图象,并求出井的深度?
例题二:
电车由静止开始作匀加速直线运动,加速度 0.5m/s2,途径相隔 125 米的 AB 两点,共用 10 秒钟,那么,电车经过 B 点的速度是多少?。
高考物理知识点匀变速直线运动的规律一、匀变速直线运动的规律1.条件:物体遭到的合外力恒定,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,在恣意两个延续相等的时间里的位移之差是个恒量,即Δs=si+1-si=aT 2=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辰的瞬时速度,即vt/2= = 以上两个推论在"测定匀变速直线运动的减速度"等先生实验中经常用到,要熟练掌握.(3)初速度为零的匀减速直线运动(设T为等分时间距离):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从运动末尾经过延续相等的位移所用时间的比:t1∶t2∶t3∶…∶tN=1∶( -1)∶( - )∶…∶( - )5.自在落体运动是初速度为0、减速度为g的匀减速直线运动,初速度为零的匀减速运动的一切规律和比例关系均适用于自在落体运动二.解题方法指点(1)要养成依据题意画出物体运动表示图的习气.特别对较复杂的运动,画出草图可使运动进程直观,物理图景明晰,便于剖析研讨。
(2)要留意剖析研讨对象的运动进程,搞清整个运动进程按运动性质的转换可分为哪几个运动阶段,各个阶段遵照什么规律,各个阶段间存在什么联络。
(3)由于本章公式较多,且各公式间有相互联络,因此,本章的标题常可一题多解。
解题时要思绪开阔,联想比拟,挑选最简捷的解题方案。
解题时除采用惯例的公式解析法外,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减速直线运动)等也是本章解题中常用的方法。
2020年高三物理寒假攻关---备战一模第一部分考向精练 专题02 匀变速直线运动的规律一、匀变速直线运动的基本规律 1.匀变速直线运动的条件物体所受合力为恒力,且与速度方向共线. 2.匀变速直线运动的基本规律 速度公式:v =v 0+at . 位移公式:x =v 0t +12at 2.速度和位移公式的推论:v 2-v 02=2ax . 中间时刻的瞬时速度:2t v =x t =v 0+v2.任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差是一个恒量,即Δx =x n +1-x n =a ·(Δt )2. 二、匀变速直线运动的基本规律应用的技巧方法(1)匀变速直线运动的基本公式(v -t 关系、x -t 关系、x -v 关系)原则上可以解决任何匀变速直线运动问题.因为那些导出公式是由它们推导出来的,在不能准确判断用哪些公式时可选用基本公式. (2)未知量较多时,可以对同一起点的不同过程列运动学方程.(3)运动学公式中所含x 、v 、a 等物理量是矢量,应用公式时要先选定正方向,明确已知量的正负,再由结果的正负判断未知量的方向.(3)v=ΔxΔt=v0+v2=vt2.(2)已知某段时间内的位移、初末速度可求平均速度,应用平均速度公式往往会使解题过程变的非常简捷.(4)多过程问题一般是两段或多段匀变速直线运动的组合.各阶段运动之间的“转折点”的速度是关键物理量,它是前一段的末速度,又是后一段的初速度,是两段运动共有的一个物理量,用它来列方程能减少解题的复杂程度.【例1】(2019·广东揭阳市第二次模拟)瑞士阿尔卑斯山的劳特布伦嫩跳伞区是全球最美的跳伞地之一,每年都吸引了无数跳伞爱好者汇聚此地.某日一跳伞爱好者以5 m/s的速度竖直匀速降落,在离地面h=10 m时掉了一颗扣子,则跳伞爱好者比扣子晚着陆的时间为(扣子受到的空气阻力可忽略,g取10 m/s2)() A.2 s B. 2 s C.1 s D.(2-2) s【答案】 C【解析】由题意知,扣子做初速度为5 m/s、加速度为重力加速度的匀加速直线运动,落地时位移为10 m,根据位移时间关系x=v0t+12gt2,代入数据有:10 m=5 m/s·t1+12×10 m/s2×t12,求得扣子落地时间:t1=1 s;跳伞爱好者匀速运动,根据位移时间关系知,跳伞爱好者落地时间t2=hv=105s=2 s,所以跳伞爱好者比扣子晚着陆的时间为Δt=t2-t1=1 s,故选C.【例2】(2019·广东惠州二模)近几年,国家取消了7座及以下小车在法定长假期间的高速公路收费,给自驾出行带来了很大的实惠,但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力,因此交管部门规定,上述车辆通过收费站口时,在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过。
1.恰当选用公式
除时间t 外,x 、v 0、v 、a 均为矢量,所以需要确定正方向,通常以v 0的方向为正方向. 2.规范解题流程
【典例精析】驾驶手册规定具有良好刹车性能的汽车在以80 m/s 的速率行驶时,可以在56 m 的距离内被刹住;在以48 m/s 的速率行驶时,可以在24 m 的距离内被刹住.假设对这两种速率,驾驶员所允许的反应时间与刹车的加速度都相同,则允许驾驶员的反应时间约为多少?
【参考答案】0.2 s
代入数据解得0.2s t ∆=.
【规律总结】此题关键是分析清楚物体运动的过程,反应时间内是匀速直线运动,后是匀减速直线运动,分过程应用运动规律求解即可.
1.一个物体做自由落体运动,取g=10m/s 2,则该物体5s 末的速度为
A .5 m/s
B .50 m/s
C .20 m/s
D .40 m/s 【答案】B
【点睛】物体做自由落体运动,则物体的初速度为0,加速度为g ,根据速度公式v gt =即可求出物体在第5s 末物体速度的大小。
2.假设某汽车刹车后立即做匀减速运动,在其开始刹车直至停止过程中,第一秒和最后一秒内的位移分别为14s 和1s ,则
A .汽车匀减速运动过程中的平均速度为8m/s
B .汽车匀减速的加速度大小为1m/s 2
C .汽车开始匀减速时的速度大小为14m/s
D .汽车从开始减速8s 内运动的距离为56.25m 【答案】D
【解析】采用逆向思维,设汽车的加速度为a ,则2
112
1at x =
,解得22m /s a =,选项B 错误;由222)1(2
1
21--=
t a at x 解得7.5s t =,则汽车开始匀减速时的速度大小为15m/s v at ==,选项C 错误;汽车匀减速运动过程中的平均速度为7.5m/s 2v
v ==,选项A 错误;汽车从开始减速8s 内运动的
距离也就是7.5s 内的距离:56.25m x vt ==,选项D 正确;故选D.
【点睛】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论,并能灵活运用,有时运用推论求解会使问题更加简捷,以及注意逆向思维在运动学中的运用.学科……网
3.一个可视为质点的小石块从塔顶自由下落,它在最后一秒内的位移是30m 取210m /s g =则
A .石块的末速度是30m/s
B .石块的末速度是35m/s
C .石块的下落时间是3s
D .石块下落过程中的平均速度为17.5m/s 【答案】BD
【点睛】解决本题的关键是根据2
2
1gt h =
结合到达地面最后一秒内的位移等于s t 内的位移减去(1)s t -内的位移,求出运行的时间,从而求出下落的距离,即塔高.再结合速度公式求末速度。
4.某同学将一个物体以30m/s 的初速度从地面竖直上抛(不计空气阻力),求:
(1)物体从抛出上升到最高点所用的多长时间? (2)物体抛出后能上升的最大高度?(210m /s g =) 【答案】(1)3s t = (2)=45m H
【解析】(1)物体做竖直上抛运动,初速度为30m/s ,故上升时间由公式得:0
03s v t g
-=
=-; (2)物体抛出后能上升的最大高度:045m 2
v v
H vt t +==
= 5.汽车以速度v 0=20 m/s 做匀速运动,现在发现前方有异常路面,以加速度大小为a =4m/s 2,刹车后做匀减速直线运动。
求: (1)刹车后2秒末的速度? (2)刹车后6s 末的位移?
【答案】(1)212m /s v = (2)50m x =
【解析】(1)汽车做匀减速刹车,由000at v -=,可得刹车时间为0
05s v t a
== 因12s 5s t =<,故汽车还未停止,20112m/s v v at =-=
(2)因26s 5s t =>,故汽车已停止,实际发生的位移只能按照05s t =计算
050m x vt ==.学科……网
重难点2 多运动过程问题
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.可按下列步骤解题:
(1)画:分清各阶段运动过程,画出草图; (2)列:列出各运动阶段的运动方程;
(3)找:找出交接处的速度与各段间的位移-时间关系; (4)解:联立求解,算出结果. 2.多过程组合问题的“三个”处理技巧
1.用图象分析运动学问题能很好地反映出物体的运动规律,且直观、形象,这是图象法的优势,一些物理量的关系能通过图象很明显地反映出来.
2.将末速度为零的匀减速直线运动通过逆向思维转化为初速度为零的匀加速直线运动.
3.多运动过程的转折点的速度是联系两个运动过程的纽带,因此,转折点速度的求解往往是解题的关键.
【典例精析】跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先作自由落体运动,当距离地面75m 时打开降落伞,伞张开后运动员就以4m/s 2
的加速度作匀减速运动,到达地面时速度为5m/s ,实现安全着陆。
问:
(1)运动员打开降落伞时的速度。
(2)运动员离开飞机时距离地面的高度。
(3)运动员离开飞机后,经过多少时间才到达地面?
【参考答案】(1)025m /s v = (2)106.25m h = (3)=7.5s t
【精准解析】(1)以下降方向为正方向,由题意可得从打开降落伞到到达地面,跳伞运动员做匀减速运动,令2h 为从打开到落地的位移
根据22
022v v ah -=
代入数据解得:025m /s v =
(3)1t 为自由下落时间,2t 为匀减速时间 则有01 2.5s v t g =
=,0
15s v v t a
-== 所以下落总时间12=7.5s t t t +=
【规律总结】该题是自由落体运动和匀减速运动基本公式的直接应用,要求同学们能根据已知条件选择合适的公式进行求解。
1.跳伞运动员做低空跳伞表演,当直升机悬停在离地面224m 高时,运动员离开飞机作自由落体运动,运动了5s 后,打开降落伞,展伞后运动员减速下降至地面,若运动员落地速度为5m/s ,取,求
运动员匀减速下降过程的加速度大小和时间。
【答案】212.5m/s a
= 3.6s t =
【解析】运动员做自由落体运动的位移为2
1125m 2
h gt == 打开降落伞时的速度为:150m/s v gt == 匀减速下降过程有:2
2
122()v v a H h -=- 将2
5m/s v =、224m H =代入上式,求得:212.5m/s a =
减速运动的时间为:12
3.6s v v t a
-=
= 2.气球以10 m/s 的速度沿竖直方向匀速上升,当它上升到离地175 m 的高处时,一重物从气球上掉落,则
重物需要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多大?(g 取10 m/s 2
,不计空气阻力)
【答案】7s60m/s。