探究匀变速直线运动规律
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1匀变速直线运动的规律一、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。
a=恒量 且a 方向与v 方向相同,是匀加速直线运动;a=恒量 且a 方向与v 方向相反,是匀减速直线运动基本公式: V t = V 0 + a t x = v o t +12a t 2 常用推论: (初速无论是否为零的匀变速直线运动都具有的特点规律)(1)、不含时间:V t 2 -V 02 = 2as (匀加速直线运动:a 为正值 匀减速直线运动:a 为正值)(2)、匀变速直线运动的平均速度公式:V =V V t 02+ (3)、在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数;∆x =Sn+1一Sn= aT2= 恒量(4)、中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度:V t/ 2=V =T S S N N 21++=V V t 02+ 例题:1、以54 km/h 的速度行驶的小车,因故刹车,刹车引起的加速度大小是3 m/s 2,求小车刹车6秒后的位移和速度?2、一小球以15 m/s 的初速度滑上一倾角为30°的光滑斜面。
求4秒后的位移和速度?3、神九反回舱在反回时,在距地面4.5m 处点燃减少火箭,使反回舱的加速度增加到 15m/s 2 。
为了保护好宇航员,要求反回舱着陆速度不大于3 m/s 。
求火箭点燃时刻反回舱的速度?二、匀变速直线运动规律的应用1、自由落体运动物体只受重力作用所做的初速度为零的匀加速直线运动.特点:(l )只受重力;(2)初速度为零.规律:(1)v t =gt ; (2)x=½gt 2; (3)v t 2=2gs ;【(4)s=t v t 2;(5)gt t h v 21==--;】 (空中物体自由下,轻重没有快慢差。
你我一个加速度,共同享受九点八。
) 例题:1.水滴从屋顶自由下落,经过高为1.8 m 的窗户,用时0.2 s.求屋顶到窗户上沿的高度? 答案 3.2 m2、 一跳水运动员从离水面10 m 高的平台上向上跃起,举双臂直体离开台面,此时其重心位于从手到脚全长的中点.跃起后重心升高0.45 m 达到最高点,落水时身体竖直,手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计).从离开跳台到手触水面,他可用于完成空中动作的时间是多少?( g 取10 m/s2) 答案 1.75 s22、竖直上抛将物体沿竖直方向抛出,物体的运动为竖直上抛运动.抛出后只在重力作用下的运动。
匀变速直线运动的研究➢ 知识梳理一、匀变速直线运动的基本规律1.概念: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:加速度方向与初速度方向相同; ②匀减速直线运动:加速度方向与初速度方向相反。
❖ 无初速度时,物体做匀加速直线运动 3.条件:加速度方向与速度方向在同一条直线上。
4.基本公式:①速度与时间关系:at v v +=0 ②位移与时间关系:2021at t v x += ③速度与位移关系:ax v v 2202=-二、重要推论①任意两个连续相等时间间隔(T )内的位移之差相等:212312aT x x x x x x x n n =-==-=-=∆- ❖ 此性质还可以表示为:2)(aT m n x x m n -=-②一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,也等于这段时间初、末时刻速度矢量和的一半:202tv v v v t +== ③位移中点速度22202t x v v v +=❖ 不论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动都有:22x t v v <三、初速度为零的匀加速直线运动的重要结论①1T 末,2T 末,3T 末,…,nT 末的瞬时速度之比:n v v v v n ::3:2:1::::321 =②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:)12(::5:3:1::::321-=n x x x x n ③通过连续相等的位移所用时间之比:)1(::)23(:)12(:1::::321----=n n t t t t n 四、自由落体运动和竖直上抛运动 1.自由落体运动①定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,其初速度为零,加速度为g 。
②运动规律(1)速度公式:gt v = (2)位移公式:221gt h =(3)速度位移关系式:gh v 22= 2.竖直上抛②定义:将物体以一定初速度竖直向上抛出,只在重力作用下的运动。
匀变速直线运动的规律一、匀变速直线运动的速度和时间的关系由得:v t=v0+at→单位时间速度的变化即速度的变化率;→匀变速直线运动一段时间末了时刻的速度公式。
1、公式中v t是时间t的一次函数变化关系,a是斜率。
2、公式中v t是匀速直线运动经任意时间t时的瞬时速度。
3、速度公式中,v0、v t、a都是矢量。
在直线运动中,首先要规定正方向,常以初速度v0方向为正方向。
4、先减速到速度为零后以相同加速度反向加速可视为一个过程的匀减速直线运动,v t=v0+at仍适用。
a=-2m/s2v=4-2×4=-4m/s例:一辆汽车以21m/s的初速度做匀减速刹车运动,若刹车过程的加速度大小为3m/s2,求8s后此汽车的运动速度。
解:规定v0方向为正方向,据题意:v0=21m/s,a=3m/s2,t=8s,设汽车刹车需t1,由v t=v0+at的:故汽车在8s之前已静止,在8s末速度v t=0。
二、匀变速直线运动位移和时间关系在时间t内的位移可以由与坐标轴围成的面积表示:1、匀变速直线运动2、s所求是指匀变速直线运动在时间t内的位移而不是路程。
3、公式适用于匀变速直线中加速度只要不变的任何一过程。
(例如适用于先作匀减速至速度为零,再反向匀加速直线运动的整个过程)4、位移公式是矢量式a.一般取v0方向为正方向,a与v0方向相同取正值。
a与v0方向取负值。
b.在中,v t与v0方向相同v t取正值,v t与v0方向相反,v t取负值。
c.位移s计算正值说明s方向与v0方向相同,计算出负值说明s与v0反向。
5、公式运算中单位要统一,最好全部用国际单位。
(数据在式中不带单位,最后结果带单位)6、若v0=0,7、对刹车制动后的匀减速直线运动,需先用判断实际运动时间。
例:以10m/s速度行驶的汽车,制动后以2m/s2的加速度大小做匀减速直线运动,求:(1)前4s内的平均速度;(2)第4s内通过的位移;(3)6s内通过的位移。
高中物理必修一第二章探究匀变速运动的规律近年高考考查的重点是匀变速直线运动的规律及 v-t 图像。
本章知识较多与牛顿运动定律、电场中带电粒子的运动等知识结合起来进行考察。
近年试题的内容与现实生活和生产实际的结合逐步密切。
专题一:自由落体运动◎ 知识梳理1.定义:物体从静止开始下落,并只受重力作用的运动。
2.规律:初速为 0 的匀加速运动,位移公式:h =1gt 2 ,速度公式:v=gt23 .两个重要比值:相等时间内的位移比1 :3 :5-----,相等位移上的时间比1: ( 2 -1) : ( 3 - 2).....◎ 例题评析【例 1】建筑工人安装塔手架进行高空作业,有一名建筑工人由于不慎将抓在手中的一根长5m 的铁杆在竖直状态下脱落了,使其做自由落体运动,铁杆在下落过程中经过某一楼层面的时间为0.2s,试求铁杆下落时其下端到该楼层的高度?〔g=10m/s2,不计楼层面的厚度〕【分析与解答】铁杆下落做自由落体运动,其运动经过下面某一楼面时间Δt=0.2s,这个Δt也就是杆的上端到达该楼层下落时间tA与杆的下端到达该楼层下落时间t B之差,设所求高度为h,那么由自由落体公式可得到:h =1gt 2 2 Bh + 5 =1gt 2 2 AtA-t B=Δt解得h=28.8mt 0t 0 落到地面的雨滴速度一般不超过 8m/s ,为什么它们之间有这么大的差异呢?【分析与解答】根据: s = 1gt22v t = gt可推出v t == 2 ⨯10 ⨯1.5 ⨯103 m / s = 1.732 ⨯102 m / s可见速度太大,不可能出现这种现象。
[点评]实际上雨滴在下落过程所受空气阻力和其速度是有关的,速度越大所受阻力也越大, 落到地面之前已做匀速运动.专题二:匀变速直线运动的规律 ◎ 知识梳理1.常用的匀变速运动的公式有:①v =v +at ②s=v t+at 2/2 ③v 2=v 2+2as-④ v =v 0 + v t2= v t / 2 S=(v 0+v t )t/2 ⑤ ∆s = aT 〔1〕说明:上述各式有 V 0,V t ,a ,s ,t 五个量,其中每式均含四个量,即缺少一个量,在 应用中可根据量和待求量选择适宜的公式求解。