高一物理必修一《匀变速直线运动规律推论及其应用》修改版
- 格式:ppt
- 大小:232.00 KB
- 文档页数:15
1.2匀变速直线运动的规律及应用一、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.匀变速直线运动的两个基本规律 (1)速度与时间的关系式:v =v 0+at . (2)位移与时间的关系式:x =v 0t +12at 2.3.位移的关系式及选用原则 (1)x =v t ,不涉及加速度a ; (2)x =v 0t +12at 2,不涉及末速度v ;(3)x =v 2-v 022a ,不涉及运动的时间t .二、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.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.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.例题1.以72→km/h的速度在平直公路上行驶的汽车,遇到紧急情况而急刹车获得大小为4→m/s2的加速度,则刹车6→s后汽车的速度为()A.44→m/sB.24→m/sC.4→m/sD.0【答案】D【解析】汽车的初速度为v0=72→km/h=20→m/s,汽车从刹车到停止所用时间为t=v0a =204→s=5→s,故刹车5→s后汽车停止不动,则刹车6→s后汽车的速度为0,故选D。
高一物理新授课学案《匀变速直线运动的规律及结论》类型一匀变速直线运动的基本公式的应用1.匀变速直线运动基本公式的比较2公式列方程→解方程,必要时进行讨论(比如刹车问题)。
例1一个滑雪的人,从85 m长的山坡上匀加速滑下,初速度为1.8 m/s,末速度为5.0 m/s,他通过这段山坡需要多长时间?针对训练1.(多选)一个物体以v0=8 m/s的初速度沿光滑斜面向上滑,加速度的大小为2 m/s2,冲上最高点之后,又以相同的加速度往回运动,则()A.1 s末的速度大小为6 m/sB.3 s末的速度为零C.2 s内的位移大小是12 mD.5 s内的位移大小是15 m类型二匀变速直线运动的推论的应用1.平均速度公式:做匀变速直线运动的物体,在任意一段时间t内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度,还等于这段时间初、末速度矢量和的一半,即v=v0+v2=vt2。
推导:2.逐差相等公式(1)在任意两个连续相等的时间间隔T内,位移之差是一个常量,即Δx=xⅡ-xⅠ=aT2。
(2)对于不相邻的第m段、第n段位移x m和x n,则有x m-x n=(m-n)aT2。
推导:例2一物体做匀变速直线运动,在连续相等的两个时间间隔内,通过的位移分别是24 m 和64 m,每一个时间间隔为4 s,求物体的初速度、末速度及加速度大小。
针对训练2.一质点做匀变速直线运动,初速度v0=2 m/s ,4 s内位移为20 m,求:(1)质点4 s末的速度大小;(2)质点2 s末的速度大小。
类型三初速度为零的匀加速直线运动的比例式的应用1.按时间等分(设相等的时间间隔为T)的比例式(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)T内、2T内、3T内、…、nT内的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶x n=12∶22∶32∶…∶n2。
(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内、…、第n个T内的位移之比为x1′∶x2′∶x3′∶…∶x n′=1∶3∶5∶…∶(2n-1)。
考点2 匀变速直线运动的规律及应用盲点测试:1、相等的时间内的直线运动叫做匀变速直线运动.匀变速直线运动中加速度为一,当速度的方向和加速度的方向时,物体速度增大,做匀加速运动;当速度的方向和加速度的方向时,物体速度减小,做匀减速运动.2、匀变速直线运动的基本规律,可由下面四个基本关系式表示:①速度公式;②位移公式;③速度与位移公式;④平均速度与位移公式 .3、匀变速直线运动的重要推论:①某过程中间时刻的瞬时速度大小等于该过程的大小,即 .②加速度为a的匀变速直线运动在相邻的等时间T内的都相等,即 .③物体由静止开始做匀加速直线运动的几个推论t秒末、t2秒末、t3秒末…的速度之比为 .前t秒内、前t2秒内、前t3秒内…的位移之比为 .第一个t秒内、第二个t秒内、第三个t秒内…的位移之比为 .第一个s米、第二个s米、第三个s米…所用时间之比为 .水平测试:1.美国“华盛顿号”航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统,已知“F-18大黄蜂”型战斗机在跑道上加速时的加速度为4.5 m/s2,起飞速度为50 m/s,若该飞机滑行100 m飞,则弹射系统必须使飞机具有的初速度为( ) A.30 m/s B.40 m/s C.20 m/s D.10 m/s2.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s,1 s后速度大小变为10 m/s,下列关于物现体在这1 s 内运动的说法错误的是( )A.平均速度的大小可能是7 m/s B.位移的大小可能小于4 mC.速度变化量大小可能小于4 m/s D.加速度的大小可能小于10 m/s23.(上海)从某高处释放一粒小石子,经过1 s从同一地点再释放另一粒小石子,则在它们落地之前,两粒石子间的距离将( )A.保持不变B.不断增大C.不断减小D.有时增大,有时减小4.一个质点正在做匀加速直线运动,现用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1 s.分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2 m,在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8 m,由此不可求得( )A.第1次闪光时质点的速度B.质点运动的加速度C.从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移D.质点运动的初速度5.汽车遇紧急情况刹车,经1.5 s停止,刹车距离为9 m.若汽车刹车后做匀减速直线运动,则汽车停止前最后1 s的位移是( )A.4.5 m B.4 m C.3 m D.2 m6.测速仪安装有超声波发射和接收装置,如图所示,B为测速仪,A为汽车,两者相距335 m,某时刻B发出超声波,同时A由静止开始做匀加速直线运动.当B接收到反射回来的超声波信号时,A、B相距355 m,已知声速为340 m/s,则汽车的加速度大小为( )A.20 m/s2B.10 m/s2C.5 m/s2D.无法确定7.2010年4月17日是青海玉树震后第三天,中国空军日以继夜加紧进行空运抗震救灾,当天上午6时至10时又出动飞机4个架次,向玉树地震灾区运送帐篷540顶(约合57吨),野战食品24吨.从水平匀速飞行的运输机上向外自由释放一个物体如图,不计空气阻力,在物体下落过程中,下列说法正确的是( )A.从飞机上看,物体静止B.从飞机上看,物体做自由落体运动C.从地面上看,物体做平抛运动D.从地面上看,物体做自由落体运动8.给滑块一初速度v 0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为g 2,当滑块速度大小减为v 02时,所用时间可能是( )A.v 02g B .v 0g C .3v 0g D.3v 02g9.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 .根据图中的信息,下列判断错误的是( )A .位置“1”是小球释放的初始位置B .小球做匀加速直线运动C .小球下落的加速度为2d T 2D .小球在位置“3”的速度为7d 2T10.如图所示,传送皮带的水平部分AB 是绷紧的.当皮带不动时,滑块从斜面顶端由静止开始下滑,通过AB 所用的时间为t 1,从B 端飞出时速度为v 1.若皮带顺时针方向转动时,滑块同样从斜面顶端由静止开始下滑,通过AB 所用的时间为t 2,从B 端飞出时的速度为v 2,则t 1和t 2、v 1和v 2相比较,可能的情况是( )A .t 1=t 2B .t 2>t 1C .v 1=v 2D .v 1>v 211.短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100 m 和200 m 短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69 s 和19.30 s .假定他在100 m 比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 s ,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动.200 m 比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100 m 比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑100 m 时最大速率的96%.求:(1)加速所用时间和达到的最大速率;(2)起跑后做匀加速运动的加速度.(结果保留两位小数)12.在一次低空跳伞训练中,当直升飞机悬停在离地面224 m 高处时,伞兵离开飞机做自由落体运动.运动一段时间后,打开降落伞,展伞后伞兵以12.5 m/s 2的加速度匀减速下降.为了伞兵的安全,要求伞兵落地速度最大不得超过5 m/s ,(取g =10 m/s 2)求:(1)伞兵展伞时,离地面的高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下?(2)伞兵在空中的最短时间为多少?。
匀变速直线运动常用公式(附匀变速直线运动的推论及推理过程)一、 基本公式 速度公式 at v v t +=0 当00=v 时,at v t =位移公式 2021at t v s+= 221at s =二、 几个常用的推论 1.位移推导公式 2022v v ast -=, t v v s t20+=2.平均速度v 、中间时刻的瞬时速度2/t v 、中间位置的瞬时速度2/s v 为:0/22tt v v xv v t +===, 22202/t s v v v +=3.做匀变速直线运动的物体,在各个连续相等的时间T 内的位移分别是s 1、s 2、s 3…s n ,则Δs =s 2-s 1=s 3-s 2=…=s n -s n-1=aT 2.4.V 0=0的匀加速直线运动中的几个常用的比例公式 (1)等分运动时间,以T 为单位时间. ①1T 末,2T 末,3T 末…,n T 末的速度之比v 1:v 2:v 3:…:v n =1:2:3…:n②1T 内、2T 内、3T 内…n T 内通过的位移之比s 1:s 2:s 3:…:s n =1:4:9…:n 2③第1个T 内、第2个T 内、第3个T 内…、第n 个T 内通过的位移之比s Ⅰ:s Ⅱ:s Ⅲ:…:s N =1:3:5…:(2n —1)④第1个T 内、第2个T 内、第3个T 内…、第n 个T 内的平均速度之比v Ⅰ:v Ⅱ:v Ⅲ:…:v N =1:3:5…:(2n —1)(2)等分位移,以x 为位移单位. ①通过1x 、2x 、3x …、n x 所需时间之比t 1:t 2:t 3:…:t n =1:3:2…:n②通过第1个x 、第2个x 、第3个x 、…第n 个x 所需时间之比t Ⅰ:t Ⅱ:t Ⅲ:…:t N =1::23:12--…:1--n n③1x 末,2x 末,3x 末…,n x 末的速度之比v 1:v 2:v 3:…:v n =1:3:2…:n对匀变速直线运动公式作进一步的推论,是掌握基础知识、训练思维、提高能力的一个重要途径,掌握运用的这些推论是解决一些特殊问题的重要手段。
二、匀变速直线运动的规律及其应用:1、定义:在任意相等的时间内速度的变化都相等的直线运动2、匀变速直线运动的基本规律,可由下面四个基本关系式表示:(1)速度公式 t 0 v v t a =+(2)位移公式 201v t 2x at =+(3)速度与位移式 22t0v =2ax v -(4)平均速度公式 ()0t v v v 2x t +==平均1. 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)。
下列说法中错误的是( ) 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2. 一物体做匀减速直线运动,初速度为10m/s ,加速度大小为1m/s 2,则物体在停止运动前ls 内的平均速度为( )A .5.5 m/sB .5 m/sC .l m/sD .0.5 m/s3. 物体的初速度为v 0,以恒定的加速度a 做匀加速直线运动,如果要使物体的速度增大到初速度的n 倍,则在这个过程中物体通过的位移是( )A.()1n 2av220- B.()1n 2av 20-C.220n 2avD.()2201n 2av - 4. 汽车正在以 10m/s 的速度在平直的公路上前进,在它的正前方x 处有一辆自行车以4m/s 的速度做同方向的匀速运动,汽车立即关闭油门做a =–6m/s 2的匀减速直线运动,若汽车恰好碰不上自行车,则x 的大小为( ) A .9.67m B .3.33m C 3m D .7m3、几个常用的推论:(1)任意两个连续相等的时间T 内的位移之差为恒量△x=x 2-x 1=x 3-x 2=……=x n -x n-1=aT 2(2)某段时间内时间中点瞬时速度等于这段时间内的平均速度,0t2v v v 2t +=。