匀变速直线运动的研究复习
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高中高一物理第二章《匀变速直线运动的研究》章末复习学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.如图所示,一小球从A 点由静止开始沿斜面做匀变速直线运动,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.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 .22m/s 3B .24m/s 3 C .28m/s 9D .216m/s 93.距地面高5m 的水平直轨道上A 、B 两点相距2m ,在B 点用细线悬挂一小球,离地高度为h ,如图所示.小车始终以4m/s 的速度沿轨道匀速运动,经过A 点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B 点时细线被轧断,最后两球同时落地.不计空气阻力,取重力加速度的大小g =10 m/s 2.可求得h 等于( )A .1.25mB .2.25mC .3.75mD .4.75m4.A 、B 两质点在同一平面内同时向同一方向做直线运动,它们的位置—时间图象如图所示,其中A 是顶点过原点的抛物线的一部分,B 是过点(0,3)的一条直线,两图象相交于坐标为(3,9)的P 点,则下列说法不正确...的是( )A.质点A做初速度为零、加速度为2 m/s2的匀加速直线运动B.质点B以2 m/s的速度做匀速直线运动C.在前3 s内,质点A比B向前多前进了9 mD.在3 s前某时刻质点A、B速度相等5.如图所示,光滑斜面上的四段距离相等,质点从O点由静止开始下滑,做匀加速直线运动,先后通过a、b、c、d,下列说法正确的是()t t t t=A.质点由O到达各点的时间之比:::1:2:3:4a b c dv v v v=B.质点通过各点的速率之比:::1:2:3:4a b c dv v v v=C.质点通过各点的速率之比:::1:3:5:7a b c dD.在斜面上运动的平均速度等于a v6.大雾天气给人们生活带来不便,假设一辆汽车在大雾天气中做匀减速直线运动直至停下来,汽车运动的位移-时间关系图像是()A.B.C.D.7.近年来,我国大部分地区经常出现雾霾天气,给人们的正常生活造成了极大的影响。
第二章匀变速直线运动的研究知识点总结匀变速直线运动是运动学中最典型的也是最简单的理想化的运动形式,学习本章的有关知识对于运动学将会有更深入地了解,难点在于速度、时间以及位移这三者物理量之间的关系。
要熟练掌握有关的知识,灵活的加以运用。
最后,本章末讲学习一种最具有代表性的匀变速直线运动形式:自由落体运动。
知识构建:速度-时间图像图像位移-时间图像意义:表示位移随时间的变化规律应用:①判断运动性质(匀速、变速、静止)②判断运动方向(正方向、负方向)③比较运动快慢④确定位移或时间等 意义:表示速度随时间的变化规律应用:①确定某时刻的速度②求位移(面积)③判断运动性质④判断运动方向(正方向、负方向)⑤比较加速度大小等主要关系式:速度和时间的关系:匀变速直线运动的平均速度公式: 位移和时间的关系: 位移和速度的关系:at v v +=02v v v +=2021at t v x += ax v v 2202=-匀变速直线运动自由落体运动定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 特点:初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动定义:在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度数值:在地球不同的地方g 不相同,在通常的计算中,g 取9.8m/s 2,粗略计算g 取10m/s 2自由落体加速度(g )(重力加速度)注意:匀变速直线运动的基本公式及推论都适用于自由落体运动,只要把v 0取作零,用g 来代替加速度a 就行了具体知识点:一、匀变速直线运动的基本规律 基本公式:at 0+=v v t(速度时间关系)2021v s at t +=(位移时间关系) 两个重要推论:as v v t2202=-(位移速度关系)20tv v t v s +=∙=(平均速度位移关系)二、匀变速直线运动的重要导出规律:任意两个边疆相等的时间间隔(T)内的,位移之差(△s)是一恒量,即2342312aT s s s s s s s ==-=-=-=∆在某段时间的中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度,即202ttv v v v +== 在某段位移中点位置的速度和这段位移的始、末瞬时速度的关系为2222v v v t s+=三、初速度为零的匀变速直线运动以下推论也成立 (1) 设T 为单位时间,则有 ●瞬时速度与运动时间成正比,n v v v v n 3:2:1:::321= ●位移与运动时间的平方成正比2223213:2:1:::n s s s s n =●连续相等的时间内的位移之比)12(5:3:1:::321-=n s s s s N(2)设S 为单位位移,则有●瞬时速度与位移的平方根成正比,n v v v v n 3:2:1:::321= ●运动时间与位移的平方根成正比,n t t t t n 3:2:1:::321=●通过连续相等的位移所需的时间之比1::23:12:1:::321----=n n t t t t N四、自由落体运动定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
第二章匀变速直线运动的研究(复习教案)正式版文档资料可直接使用,可编辑,欢迎下载第二章 匀变速直线运动的研究(复习)★教学过程(一)投影全章知识脉络,构建知识体系(四)本章专题剖析[例1]一物体以初速度v 1做匀变速直线运动,经时间t 速度变为v 2求: (1)物体在时间t 内的位移.(2)物体在中间时刻和中间位置的速度. (3)比较v t/2和v x /2的大小.图象 位移-时间图象意义:表示位移随时间的变化规律应用:①判断运动性质(匀速、变速、静止)②判断运动方向(正方向、负方向)③比较运动快慢④确定位移或时间等 速度-时间图象意义:表示速度随时间的变化规律应用:①确定某时刻的速度②求位移(面积)③判断运动性质④判断运动方向(正方向、负方向)⑤比较加速度大小等主要关系式:速度和时间的关系:匀变速直线运动的平均速度公式: 位移和时间的关系: 位移和速度的关系:at v v +=02v v v += 2021at t v x +=ax v v 2202=-匀变速直线运动 自由落体运动 定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 特点:初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动 定义:在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同,这个加速度叫做自由落体加速度 数值:在地球不同的地方g 不相同,在通常的计算中,g 取9.8m/s 2,粗略计算g 取10m/s 2自由落体加速度(g )(重力加速度)注意:匀变速直线运动的基本公式及推论都适用于自由落体运动,只要把v 0取作零,用g 来代替加速度a 就行了【解析】 (1)物体做匀加速直线运动,在时间t 内的平均速度221v v v +=, 则物体在时间t 内的位移 x =t v v t v 221+=⋅ (2)物体在中间时刻的速度 v t /2=v 1+a ·2t,v 2=v 1+at ,故 v t /2=221v v +. 物体在中间位置的速度为v x /2,则⎪⎩⎪⎨⎧=-⋅=-axv v x a v v x 22221222122/ 由①②两式可得v x /2=22221v v +(3)如图所示,物体由A 运动到B ,C 为AB 的中点,若物体做匀加速直线运动,则经2t 时间物体运动到C 点左侧,v t /2<v x /2;若物体做匀减速运动,则经2t时间物体运动到C 点右侧,v t /2<v x /2,故在匀变速直线运动中,v t /2<v x /2【说明】匀变速直线运动的公式较多,每一问题都可以用多种方法求解,解题时要注意分析题目条件和运动过程的特点,选择合适的公式和简便的方法求解.[例2]特快列车甲以速率v 1行驶,司机突然发现在正前方距甲车s 处有列车乙正以速率v 2(v 2<v 1)向同一方向运动.为使甲、乙两车不相撞,司机立即使甲车以加速度a 做匀减速运动,而乙车仍做原来的匀速运动.求a 的大小应满足的条件.【解析】 开始刹车时甲车速度大于乙车速度,两车之间的距离不断减小;当甲车速度减小到小于乙车速度时,两车之间的距离将不断增大;因此,当甲车速度减小到与乙车速度相等时,若两车不发生碰撞,则以后也不会相碰.所以不相互碰撞的速度临界条件是:v 1-at = v 2 ① 不相互碰撞的位移临界条件是 s 1≤s 2+s ②即v 1t -21at 2≤v 2t +s ③①②由①③可解得 a ≥sv v 2)(221-【说明】 (1)分析两车运动的物理过程,寻找不相撞的临界条件,是解决此类问题的关键. (2)利用不等式解决物理问题是一种十分有效的方法,在解决临界问题时经常用到. [例3]一船夫驾船沿河道逆水航行,起航时不慎将心爱的酒葫芦落于水中,被水冲走,发现时已航行半小时.船夫马上调转船头去追,问船夫追上酒葫芦尚需多少时间?【解析】 此题涉及到船逆水航行、顺水航行两种情况, 并且有三个不同速度:u ——水速、(v -u )——船逆水航速、(v +u )——取葫芦为参考系,设船远离速度为v ,则s = vt 1,式中s 为船相对葫芦的距离,t 1为远离所用时间.设船返回并追上葫芦所需时间为t 2,由于船相对葫芦的速度仍然是v ,故 s =vt 2易得t 1=t 2.【说明】由于物体的运动是绝对的,而运动的描述是相对的,所以当问题在某参考系中不易求知,变换另一个参考系进行研究常可使问题得以简化,其作用在此题中可见一斑.[例4]跳伞运动员做低空跳伞表演,他在离地面224 m 高处,由静止开始在竖直方向做自由落体运动.一段时间后,立即打开降落伞,以12.5 m/s 2的平均加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地速度最大不得超过5 m/s (g 取10 m/s 2).(1)求运动员展开伞时,离地面高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下? (2)求运动员在空中的最短时间是多少?【解析】 (1)设运动员做自由落体运动的高度为h 时速度为v ,此时打开伞开始匀减速运动,落地时速度刚好为5 m/s ,这种情况运动员在空中运动时间最短,则有v 2=2gh ① v t 2-v 2=2a (H -h ) ② 由①②两式解得h =125 m,v =50 m/s为使运动员安全着地,他展开伞时的高度至少为H -h =224 m-125 m=99 m. 他以5 m/s 的速度着地时,相当于从h ′高处自由落下,由v t 2=2gh ′得h ′=1022522⨯=g v t m=1.25 m(2)他在空中自由下落的时间为 t 1=1012522⨯=g h s =5 s 他减速运动的时间为 t 2=25501252242+-=+-=-tv v h H v h H m/s =3.6 s 他在空中的最短时间为t =t 1+t 2=8.6 s第二章匀变速直线运动的研究单元检测本卷所有题目重力加速度均取g=10m/s2。