2 匀变速直线运动的规律及应用
第2讲匀变速直线运动的规律及应用
1．匀变速直线运动的几个推论 (1) 做 匀 变 速 直 线 运 动 的 物 体 相 邻 相 等 时 间 内 的 位 移 差
s at2 ( 此公式常用来研究 打点计时器纸带上的加速度，
a
s t2
；可以推广为：sm－sn＝(m－n)at2.
(2)某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平
均速度： vt
2
v0
vt 2
.
(3)某段位移的中间位置的瞬时速度：vs 2
v02 vt 2 ，不等 2
于该段位移内的平均速度．无论是匀加速还是匀减速，都有
vt＜vs .
特殊推论 (1)做匀变速直线运动的物体，如果初速度为零，那么公式 都可简化为：v＝at，s＝21at2，v2＝2as，s＝2vt. (2)由以上各式可以方便地得到初速度为零的匀加速直线 运动各物理量间的比例关系． ①前 1 s、前 2 s、前 3 s…内的位移之比为 1∶4∶9∶…. ②第 1 s、第 2 s、第 3 s…内的位移之比为 1∶3∶5∶…. ③1 s 末、2 s 末、3 s 末…的速度之比为 1∶2∶3∶….
答案：D智浪教育--普惠英才热点1 匀变速直线运动的规律及应用 【例1】(2011年新课标卷)甲、乙两辆汽车都从静止出发做 加速直线运动，加速度方向一直不变．在第一段时间间隔内， 两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍； 在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来 的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半．求甲、乙两 车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比． 思路点拨：先把各自运动分成两段，然后应用匀变速直线 运动规律和公式解题．
内行驶的路程分别为 s1′、s2′.同样有
1.2匀变速直线运动的规律及应用(解析版)
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。
高中物理：匀变速直线运动的规律及应用
高中物理：匀变速直线运动的规律及应用知识点一| 匀变速直线运动的基本规律1．概念：沿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方向相同。
(2)匀减速直线运动：a与v方向相反。
3．基本规律知识点二| 匀变速直线运动重要推论和比例关系的应用1．两个重要推论(1)中间时刻速度即物体在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，还等于初、末时刻速度矢量和的一半。
(2)位移差公式：Δx＝x2－x1＝x3－x2＝…＝x n－x n－1＝aT2，即任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差为一恒量。
可以推广到x m－x n＝(m－n)aT2。
2．初速度为零的匀变速直线运动的四个常用推论(1)1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为v∶v2∶v3∶…∶v n＝1∶2∶3∶…∶n。
1(2)1T内、2T内、3T内……位移的比为x∶xⅡ∶xⅢ∶…∶x N＝12∶22∶32∶…∶n2。
Ⅰ(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比为x1∶x2∶x3∶…∶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的比为知识点三| 自由落体和竖直上抛运动1．竖直上抛运动的重要特性(如图)(1)对称性①时间对称：物体上升过程中从A→C所用时间t AC和下降过程中从C→A所用时间t CA相等，同理t AB＝t BA。
②速度对称：物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等。
③能量的对称性物体从A→B和从B→A重力势能变化量的大小相等，均等于mgh AB。
(2)多解性：当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，造成多解，在解决问题时要注意这个特性。
2．竖直上抛运动的研究方法。
匀变速直线运动的规律及应用
③
2
解①~③得：t＝5 s，x＝12.5 m.
答案：12.5 m
类型二：运动学常用的重要推论及其应用 【例 2】 一列火车做匀变速直线运动驶来，一人在轨 道旁边观察火车运动，发现在相邻的两个 10 s 内，火车 从他跟前分别驶过 8 节车厢和 6 节车厢，每节车厢长 8 m （连接处长度不计），求： （1）火车的加速度的大小； （2）人开始观察时火车速度的大小. 思路点拨：抓住相邻的两个 10 s，利用结论求解.
vt/2＝v0－aT，
解得 v0＝7.2 m/s.
答案：（1）0.16 m/s2 （2）7.2 m/s
方法技巧：正确分析题目中的条件，选择合适的公式或结
论求解是分析运动学问题的前提，再就是必要时要作出运
动草图帮助分析.
针对训练 2－1：两木块自左向右运动，现用高速摄影 机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位 置，如图 1－2－3 所示，连续两次曝光的时间间隔是相等 的，由图可知（ ）
匀变速直线运动flash
2.匀变速直线运动中几个常用的结论
（1）Δx＝aT2，即任意相邻相等时间内的位移之差相 等.可以推广到 xm－xn＝（m－n）aT2.判断匀变速直线运动
的实验依据.
（2）vt/2＝ v0 v ＝ x ，即某段时间中间时刻的瞬时
2 t
速度等于该段时间内的平均速度.
（3）某段位移中点的瞬时速度：v ＝
v＝v gt，上升时间 t 上＝v / g
0
0
h＝v t 1 gt 2
2 0
v2－v02＝
2gh，上升最大高度
Hmax＝
v2 0
2g
下降过程：自由落体运动（a＝g） v＝ gt
匀变速直线运动规律及其应用总结
一、匀变速直线运动的公式匀变速直线运动的加速度a 是恒定的. 反之也成立. 加速度方向与初速度方向相同的匀变速直线运运称为匀加速直线运动; 加速度的方向与初速度方向相反叫匀减速直线运动.如果以初速度v 0的方向为正方向，则在匀减速直线运动中，加速度应加一负号表示。
1. 基本规律: (公式)(1) 速度公式: v t = v 0 + a t 或：a =tv v t 0-. (图象为一直线,纵轴截距等于初速度大小) 平均速度: 2v v v t +== X/ t （前一式子只适用于匀变速直线运动，它是指平均速度，不是速度的平均值；后一式子对任何变速运动均适用。
(2) 位移公式: x = v 0t +21at 2注：在v －t 图象中，由v － t 直线与两坐标轴所围的面积等于质点在时间t 内运动的位移(3). 速度、加速度和位移的关系式: as v v t 2202=-说明: 以上各矢量均自带符号,与正方向相同时取正,相反取负.在牵涉各量有不同方向时,一定要先规定正方向. 如果物体做匀加速直线运动时加速度取正值的话,则匀减速直线运动时加速度就取负值代入公式运算. 对做匀减速直线运动的情况,一般要先判断物体经历多少时间停止下来,然后才能进行有关计算.否则可能解出的结果不符合题意.【例】一个质点先以加速度a 1从静止开始做匀加速直线运动，经时间t ，突然加速度变为反方向，且大小也发生改变，再经相同时间，质点恰好回到原出发点。
试分析两段时间内的加速度大小关系，以及两段时间的末速度大小关系。
2. 推论公式：(1) 2v v v t += = v t 2 （匀变速直线运动某段过程的平均速度等于这段过程初速度与末速度之和的一半，也等于这段过程中间时刻的瞬时速度） (2) x =v 0+v t 2·t （仅适用匀变速直线运动）(3) v s 2=√v 02+v t22（匀变速直线运动某段过程中间位置的瞬时速度等于这段过程初速度平方与末速度平方之和的一半）(4)v s2>v t2（图像法和公式法两种证明）(5)∆x=aT2 （匀变速运动中，任意连续相等的两段时间T内位移之差为定值）x m-x n=(m-n)aT2 （逐差法）【例1】.一颗子弹水平射入静止在光滑水平面上的木块中. 已知子弹的初速度为v0, 射入木块深度为L后与木块相对静止,以共同速度v 运动,求子弹从进入木块到与木块相对静止的过程中,木块滑行的距离.【例2】. 羚羊从静止开始奔跑,经过50m距离加速到最大速度25m/s,并能维持一段较长时间;猎豹从静止开始奔跑经过60m的距离能加速到最大速度30m/s,以后只能维持这个速度4.0s.设猎豹距离羚羊x m时开始攻击,羚羊在猎豹开始攻击后1.0s才开始奔跑,假定羚羊和猎豹加速阶段分别做匀加速运动,且均沿同一直线索奔跑.求:⑴猎豹要在其最大速度减速前追到羚羊,x值应在什么范围? ⑵猎豹要在其加速阶段追上羚羊, x 值应在什么范围?【例3】. 两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后匀速行驶,速度为v0.若前车突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住后,后车以前车刹车时的加速度开始刹车. 已知前车在刹车过程中行驶的距离为s ,若要保证两车在上述情况中不相撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少为（）A. s ;B. 2s ;C. 3s ; D 4s .3.初速度为零的匀加速直线运动的比例规律：（一）从静止开始连续相等时间T分段（1）1T末, 2T末, 3T末, … n T末瞬时速度之比为:v1∶v2∶v3∶…:∶v n = 1∶2 ∶3 ∶…∶n .（2） 1T内, 2T内, 3T内，… n T内位移之比为:s1∶s2∶ s3∶…∶s 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 内位移之比为. s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ∶…s N = 1∶3∶5 ∶… ∶(2n －1).（二）从静止开始连续相等位移S 分段（1）1S 末, 2S 末, 3S 末, … n S 末瞬时速度之比为:v 1 ∶v 2∶ v 3 ∶…:∶v n = √1∶√2 ∶√3 ∶… ∶√n .（2） 1S 内, 2S 内, 3S 内， … n S 内时间之比为:t 1 ∶t 2 ∶ t 3 ∶… t n = √1∶√2 ∶√3 ∶… ∶√n .（3）第一个S 内, 第二个S 内， 第三个S 内， …, 第n 个S 内时间之比为. t Ⅰ ∶t Ⅱ ∶t Ⅲ ∶ … ∶ t N ∶:)23(:)12--… ∶ (1--n n ).【例1】. 三块完全相同的木块固定在地板上. 一初速度为v 0的子弹水平射穿第三块木板后速度恰好为零. 设子弹在三块木板中的加速度相同,求子弹分别通过三块木板的时间之比.【例2】. 一质点由A 点出发沿直线AB 运动,行程的第一部分是加速度为a 1的匀加速运动,接着做加速度为a 2的匀减速运动,到达B 点时恰好速度减为零. 若AB 间总长度为S ,试求质点从A 到B 所用的时间 t. 【例3】.已知O 、A 、B 、C 为同一直线上的四点。
河南省2021高考物理讲义第2讲 匀变速直线运动的规律及应用
第2讲 匀变速直线运动的规律及应用知识一 匀变速直线运动的规律1．匀变速直线运动(1)概念：沿着一条直线运动，且加速度不变的运动． (2)分类①匀加速直线运动，a 与v 0同向． ②匀减速直线运动，a 与v 0反向． 2．匀变速直线运动的规律 (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 . 3．匀变速直线运动的两个重要推论(1)物体在一段时刻内的平均速度等于这段时刻中间时刻的瞬时速度，还等于初、末时刻速度矢量和的一半，即：v ＝v t 2＝v 0＋v2.(2)任意两个持续相等的时刻距离T 内的位移之差为一恒量，即：Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝…＝x n －x n －1＝aT 2. 4．初速度为零的匀变速直线运动的四个重要推论 (1)1T 末、2T 末、3T 末、……瞬时速度的比：v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n ＝1∶2∶3∶…∶n(2)1T 内、2T 内、3T 内……位移的比：x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n ＝12∶22∶32∶…∶n 2(3)第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内……位移的比：x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n ＝1∶3∶5∶…∶(2n －1) (4)从静止开始通过持续相等的位移别离所历时刻的比：t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n ＝1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n －n －1)如下图的是一个水平运动球的频闪照片．要估量其运动的加速度，你需要照片提供哪些信息？同时你还需要做哪些测量？[提示] 照片要提供频闪时刻距离或频闪频率，图片与实物比例，还要测量相邻小球距离．知识二 自由落体运动和竖直上抛运动自由 落体(1)速度公式：v ＝gt(2)位移公式：h ＝12gt 2(3)速度—位移关系式：v 2＝2gh 竖直 上抛(4)速度公式：v ＝v 0－gt (5)位移公式：h ＝v 0t －12gt 2(6)速度—位移关系式：v 2－v 20＝－2gh (7)上升的最大高度：H ＝v 202g(8)上升到最大高度的时间：t ＝v 0g(1)(2)竖直上抛运动是匀变速直线运动．(√) (3)竖直上抛运动上升至最高点的时刻为v 0g.(√)1．(多项选择)做匀减速直线运动的质点，它的加速度大小为a ，初速度大小为v 0，通过时刻t 速度减小到零，那么它在这段时刻内的位移大小可用以下哪些式子表示( )A ．v 0t ＋12at 2B ．v 0t C.v 0t2D.12at 2 【解析】 质点做匀减速直线运动，加速度为－a ，位移为v 0t －12at 2，A 、B 错；平均速度大小为v 02，位移大小为v 02·t ，C 对；匀减速到零的直线运动可借助反向的初速度为零的匀加速直线运动来计算，位移大小为12at 2，D 对．【答案】 CD2．一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨迹AB .该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图1－2－1所示．已知曝光时刻为11 000s ，那么小石子的起点离A 点约为( )图1－2－1 A ．6.5 m B ．10 m C ．20 mD ．45 m【解析】 因曝光时刻极短，故AB 段可看做匀速直线运动，小石子抵达A 点时的速度为v A ＝x t＝0.0211 000m/s＝20 m/s ，h ＝v 2A 2g ＝2022×10m ＝20 m.【答案】 C3．蹦床运动要求运动员在一张绷紧的弹性网上蹦起、腾空并做空中运动．为了测量运动员跃起的高度，训练时可在弹性网上安装压力传感器，利用传感器记录弹性网所受的压力，并在运算机上作出压力—时刻图象，假设作出的图象如图1－2－2所示．设运动员在空中运动时可视为质点，那么运动员跃起的最大高度是(g 取10 m/s 2)( )图1－2－2 A ．1.8 m B ．3.6 m C ．5.0 mD ．7.2 m【解析】 从题目中的F －t 图象中能够看出，运动员离开弹性网后腾空的时刻为t 1＝2.0 s ，那么运动员上升到最大高度所用的时刻为t 2＝1.0 s ，因此上升的最大高度h ＝12gt 22＝5.0 m ，选项C 正确． 【答案】 C4．(2020·天津高考)质点做直线运动的位移x 与时刻t 的关系为x ＝5t ＋t 2(各物理量均采纳国际单位制单位)，那么该质点( )A ．第1 s 内的位移是5 mB ．前2 s 内的平均速度是6 m/sC ．任意相邻的1 s 内位移差都是1 mD ．任意1 s 内的速度增量都是2 m/s【解析】 由匀变速直线运动的位移公式x ＝v 0t ＋12at 2，对照题给关系式可得v 0＝5 m/s ，a ＝2 m/s 2.那么第1 s 内的位移是6 m ，A 错；前2 s 内的平均速度是v ＝x 2t＝5×2＋222m/s ＝7 m/s ，B 错；Δx ＝aT 2＝2 m ，C 错；任意1 s 内速度增量Δv ＝at ＝ 2 m/s ，D 对．【答案】 D5．(2021·广东高考)某航母跑道长200 m ，飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s 2，起飞需要的最低速度为50 m/s.那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统取得的最小初速度为( )A ．5 m/sB ．10 m/sC ．15 m/sD ．20 m/s【解析】 飞机在滑行进程中，做匀加速直线运动，依照速度与位移的关系v 2－v 20＝2ax 解决问题． 由题知，v ＝50 m/s ，a ＝6 m/s 2，x ＝200 m ，依照v 2－v 20＝2ax 得飞机取得的最小速度v 0＝v 2－2ax ＝502－2×6×200 m/s ＝10 m/s.应选项B 正确． 【答案】 B考点一 [04] 匀变速直线运动规律的应用一、解题的大体思路 画过程示意图→判断运动性质→选取正方向→选用公式列方程→解方程并加以讨论二、对匀变速直线运动规律的两点说明1．正、负号的规定：直线运动中能够用正、负号表示矢量的方向，一样情形下，咱们规定初速度的方向为正方向，与初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取负值，当v 0＝0时，一样以a 的方向为正方向．2．物体先做匀减速直线运动，速度减为零后又反向做匀加速直线运动，全程加速度不变，能够将全程看做匀减速直线运动，应用大体公式求解．——————[1个示范例] ——————(2021·四川高考)近来，我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为．每一年全国由于行人不遵守交通规那么而引发的交通事故上万起，死亡上千人．只有科学设置交通管制，人人遵守交通规那么，才能保证行人的生命平安．如图1－2－3所示，停车线AB与前方斑马线边界CD间的距离为23 m．质量8 t、车长7 m的卡车以54 km/h的速度向北匀速行驶，当车前端刚驶过停车线AB，该车前方的机动车交通信号灯由绿灯变黄灯．图1－2－3(1)假设现在前方C处人行横道路边等待的行人就抢先过马路，卡车司机发觉行人，当即制动，卡车受到的阻力为3×104 N．求卡车的制动距离；(2)假设人人遵守交通规那么，该车将不受阻碍地驶过前方斑马线边界CD.为确保行人平安，D处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少多久变成绿灯？【审题指导】此题以生活中“过马路”为背景考查运动学大体规律的应用，求解的关键在于：(1)中卡车抵达前方C处人行横道时，速度恰好减为零；(2)中要明确卡车不受阻碍的距离所对应的时刻为黄灯闪烁时刻．【解析】此题运用动能定明白得答较简单，也可依照卡车刹车做匀减速直线运动，应用牛顿第二定律和运动学公式解决问题．已知卡车质量m＝8 t＝8×103 kg、初速度v0＝54 km/h＝15 m/s.(1)从制动到停止，已知卡车所受阻力f＝－3×104 N，a＝fm设卡车的制动距离为s1，有0－v20＝2as1①代入数据解得s1＝30 m②(2)已知车长l＝7 m，AB与CD的距离为s0＝23 m．设卡车驶过的距离为s2，D处人行横道信号灯至少需要通过时刻Δt后变成绿灯，有s2＝s0＋l③s2＝v0Δt④联立③④式，代入数据解得Δt＝2 s.【答案】(1)30 m (2)2 s解匀变速直线运动应注意的问题(1)若是一个物体的运动包括几个时期，就要分段分析，各段交接处的速度往往是联系各段的纽带．(2)描述匀变速直线运动的大体物理量涉及v0、v、a、x、t五个量，每一个大体公式中都涉及四个量，选择公式时必然要注意分析已知量和待求量，依照所涉及的物理量选择适合的公式求解，会使问题简化．(3)关于刹车类问题，当车速度为零时，停止运动，其加速度也突变成零．求解此类问题应先判定车停下所历时刻，再选择适合公式求解．——————[1个预测例]——————一物体由静止开始沿滑腻斜面做匀加速直线运动，从斜面顶端运动6秒抵达斜面底端，已知斜面长为18米，那么(1)物体在第3秒内的位移多大？(2)前3秒内的位移多大？【解析】(1)第1 s，第2 s，第3 s……第6 s内的位移之比为1∶3∶5∶7∶9∶11，因此第3秒内的位移xⅢ＝51＋3＋5＋7＋9＋11×18 m＝2.5 m，(2)将6 s的时刻分成2个3 s，前3 s内的位移x3＝11＋3×18 m＝4.5 m.【答案】(1)2.5 m (2)4.5 m考点二[05] 自由落体和竖直上抛运动一、自由落体运动自由落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动，因此一切匀加速直线运动的公式均适用于自由落体运动．专门是初速度为零的匀加速直线运动的比例关系式，在自由落体运动中应用更频繁．二、竖直上抛运动1．重要特性图1－2－4(1)对称性：如图1－2－4所示，物体以初速度v0竖直上抛，A、B为途中的任意两点，C为最高点，那么：①时刻对称性：物体上升进程中从A→C所历时刻t AC和下降进程中从C→A所历时刻t CA相等，同理有t AB ＝t BA.②速度对称性：物体上升进程通过A点的速度与下降进程通过A点的速度大小相等．(2)多解性：在竖直上抛运动中，当物体通过抛出点上方某一名置时，可能处于上升时期，也可能处于下落时期，因此这种问题可能造成时刻多解或速度多解，也可能造成路程多解．2．处置方式(1)分段处置：①上升时期做匀减速直线运动；下降时期做自由落体运动． ②几个特点物理量：上升高度h ＝v 202g上升时刻T ＝v 0g，运动时刻t ＝2v 0g落地速度v ＝－v 0. (2)全程处置①初速度为v 0(设为正方向)，加速度a ＝－g 的匀变速直线运动． ②运动规律：v ＝v 0－gt ，h ＝v 0t －12gt 2，v 2－v 20＝－2gh .——————[1个示范例] ——————(多项选择)在塔顶上将一物体竖直向上抛出，抛出点为A ，物体上升的最大高度为20 m ，不计空气阻力，设塔足够高，那么物体位移大小为10 m 时，物体通过的路程可能为( )A ．10 mB ．20 mC ．30 mD ．50 m【解析】物体在塔顶上的A 点抛出，位移大小为10 m 的位置有两处，如下图，一处在A 点之上，另一处在A 点之下，在A 点之上时，通过位移为10 m 处又有上升和下降两种进程，上升通过时，物体的路程s 1等于位移x 1的大小，即s 1＝x 1＝10 m ；下降通过时，路程s 2＝2H －x 1＝2×20 m－10 m ＝30 m ，在A 点之下时，通过的路程s 3＝2H ＋x 2＝2×20 m＋10 m ＝50 m ．故A 、C 、D 正确．【答案】 ACD——————[1个预测例]——————甲球从离地面H 高处从静止开始自由下落，同时使乙球从甲球的正下方地面处做竖直上抛运动．欲使乙球上升到H n处与甲球相撞，那么乙球上抛的初速度应为( )A.gH2B.ngH2n －1C.n －1gH2nD.ngH2n ＋1【审题指导】 (1)分析甲、乙各自运动规律．(2)充分利用相遇条件． 【解析】 方式一 解析法 由竖直上抛运动规律知H n＝v 0t －12gt 2，由自由落体运动规律知H －H n ＝12gt 2，联立可得t ＝Hv 0，v 0＝ngH2n －1，B 对．方式二 相对运动法以自由下落的甲球为参考系，那么乙球将向上做匀速运动，设乙球抛出时的初速度为v 0，那么从抛出到两球相遇的时刻为t ＝H v 0，在这段时刻内对甲球有：n －1H n ＝12gt 2，联立得v 0＝ngH2n －1，B 对．方式三 图象法取向上为正方向，作出两球的v －t 图象，那么两图线平行，由图线所围面积的意义知v 0t ＝H ，而H －H n ＝12gt 2，因此v 0＝ngH2n －1，B 对．【答案】 B巧解匀变速直线运动问题的六种方式运动学问题的求解一样有多种方式，除直接应用公式外，还有如下方式： 一、平均速度法概念式v ＝xt 对任何性质的运动都适用，而v ＝12(v 0＋v )适用于匀变速直线运动．二、中间时刻速度法利用“任一时刻t ，中间时刻的瞬时速度等于这段时刻t 内的平均速度”，即v t2＝v ，适用于任何一个匀变速直线运动，有些题目应用它能够幸免常规解法顶用位移公式列出的含有t 2的复杂式子，从而简化解题进程，提高解题速度.三、比例法关于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动，可利用初速度为零的匀加速直线运动的重要特点的比例关系，用比例法求解．四、逆向思维法把运动进程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方式，一样用于末态已知的情形． 五、图象法应用v －t 图象，能够使比较复杂的问题变得形象、直观和简单，尤其是用图象定性分析，可躲开繁杂的计算，快速得出答案．六、推论法在匀变速直线运动中，两个持续相等的时刻T 内的位移之差为一恒量，即Δx ＝x n ＋1－x n ＝aT 2，假设显现相等的时刻距离问题，应优先考虑用Δx ＝aT 2求解．——————[1个示范例] —————— 图1－2－5物体以必然的初速度v 0冲上固定的滑腻斜面，抵达斜面最高点C 时速度恰为零，如图1－2－5所示．已知物体第一次运动到斜面长度3/4处的B 点时，所历时刻为t ，求物体从B 滑到C 所用的时刻．【标准解答】 解法一 比例法关于初速度为0的匀加速直线运动，通过持续相等的各段位移所用的时刻之比t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n ＝1∶(2－1)∶(3－2)∶…∶(n －n －1)现将整个斜面分成相等的四段，如下图．设通过BC 段的时刻为t x ，那么通过BD 、DE 、EA 的时刻别离为：t BD ＝(2－1)t x ，t DE ＝(3－2)t x ，t EA ＝(2－3)t x ，又t BD ＋t DE ＋t EA ＝t ，得t x ＝t . 解法二 平均速度法利用教材中的推论：中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度．v AC ＝v 0＋v 2＝v 0＋02＝v 02，又v 20＝2ax AC① v 2B ＝2ax BC ②x BC ＝14x AC ③由①②③解得：v B ＝v 02.能够看出v B 正好等于AC 段的平均速度，因此B 点是中间时刻的位置． 因此有t BC ＝t .【答案】 t—————————————[1个方式练]——————从斜面上某一名置，每隔0.1 s 释放一个小球，在持续释放几颗小球后，对在斜面上转动的小球拍下照片，如图1－2－6所示，测得x AB ＝15 cm ，x BC ＝20 cm ，求：图1－2－6(1)小球的加速度大小； (2)拍照时B 球的速度大小； (3)拍照时x CD 的大小．【解析】 (1)由a ＝Δx t 2得小球的加速度a ＝x BC －x ABt2＝5 m/s 2 (2)B 点的速度等于AC 段上的平均速度，即v B ＝x AC2t＝1.75 m/s(3)由相邻相等时刻内的位移差恒定，即x CD －x BC ＝x BC －x AB ，因此x CD ＝2x BC －x AB ＝0.25 m 【答案】 (1)5 m/s 2 (2)1.75 m/s (3)0.25 m⊙考查自由落体运动1．(2020·重庆高考)某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2 s 听到石头落底声，由此可知井深约为(不计声音传播时刻，重力加速度g 取10 m/s 2)( )A ．10 mB ．20 mC ．30 mD ．40 m【解析】 从井口由静止释放，石头做自由落体运动，由运动学公式h ＝12gt 2可得h ＝12×10×22 m ＝20 m. 【答案】 B⊙匀变速直线运动规律的一样应用2．(多项选择)滑腻的斜面长为L ，一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端，所经历的时刻为t ，那么以下说法正确的选项是( )A ．物体运动全程的平均速度为L tB ．物体在t2时的瞬时速度为2LtC ．物体运动到斜面中点时的瞬时速度为2LtD ．物体从极点运动到斜面中点所需的时刻为22t【解析】 由平均速度的概念可知A 对；在匀变速运动中，全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即物体在t 2时的瞬时速度为L t ，B 错；由L ＝12at 2得a ＝2Lt2，v ＝2a L 2＝2L t ，C 对；由L 2＝12at 21得t 1＝22t ，D 对．【答案】 ACD 3.图1－2－7如图1－2－7所示，一小球别离以不同的初速度，从滑腻斜面的底端A 点向上做直线运动，所能抵达的最高点位置别离为a 、b 、c ，它们距斜面底端A 点的距离别离为s 1、s 2、s 3，对应抵达最高点的时刻别离为t 1、t 2、t 3，那么以下关系正确的选项是( )A.s 1t 1＝s 2t 2＝s 3t 3B.s 3t 3>s 2t 2>s 1t 1C.s 1t 21＝s 2t 22＝s 3t 23D.s 1t 21>s 2t 22>s 3t 23【解析】 利用逆向思维，将小球的运动看做沿斜面向下的初速度为零的匀加速直线运动，由v ＝x t知选项A 、B 表达的是平均速度，由题意可知抵达a 点的小球初速度最大，由v ＝v 0＋v t2可知该小球在此进程中的平均速度最大，A 、B 错；由x ＝12at 2知选项C 、D 表达的是加速度的一半，由受力情形可知三个进程的加速度相等，C 对、D 错．【答案】 C ⊙竖直上抛问题4．(多项选择)(2021·长沙雅礼中学模拟)某物体以30 m/s 的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g 取10 m/s 2.那么5 s 内物体的( )A ．路程为65 mB ．位移大小为25 m ，方向向上C ．速度改变量的大小为10 m/sD ．平均速度大小为13 m/s ，方向向上 【解析】 上升时刻t 1＝v 0g＝3010 s ＝3 s ，上升位移为h 1＝v 202g ＝3022×10m ＝45 m ，自由落体时刻t 2＝2 s ，下降高度为h 2＝12gt 22＝12×10×22 m ＝20 m ，故5 s 内的路程为s ＝h 1＋h 2＝65 m ，故A 正确；现在位移为h ＝h 1－h 2＝25 m ，方向竖直向上，故B 正确；现在速度大小为v ＝gt ＝10×2 m/s＝20 m/s ，方向竖直向下，因此速度的改变量Δv ＝－20 m/s －30 m/s ＝－50 m/s ，故C 错；平均速度为v ＝x t＝ht 1＋t 2＝253＋2m/s ＝5m/s ，故D 错．【答案】 AB ⊙刹车问题5．一辆车正以20.0 m/s 的速度向前行驶．突然，司机看到一个小孩站在路上．她花了0.80 s 的时刻才反映过来，并当即踩下刹车，使车以7.0 m/s 2的加速度慢慢减慢车速．车在停止前还会前进多远？【解析】 0.80 s 反映时刻内，车匀速运动x 1＝v 0·t ＝16 m.刹车进程为匀减速，a ＝－7.0 m/s 2. 由v 2－v 20＝2ax ，得 x 2＝－v 202a ≈28.6 m因此车在停止前还会前进x ＝x 1＋x 2＝44.6 m【答案】 44.6 m 即v n ＝x n ＋x n ＋12T，如图1－4－1所示．3．求加速度(1)“逐差法”求加速度，即a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2，然后取平均值，即a ＝a 1＋a 2＋a 33，如此使所给数据全数取得利用，以提高准确性．(2)“图象法”求加速度，即由“平均速度法”求出多个点的速度，画出v －t 图，直线的斜率即为加速度． 实验器材与装置 图1－4－21．打点计时器的作用计时仪器，每隔0.02 s 打一次点． 2．打点计时器的工作条件(1)电磁打点计时器：6 V 以下交流电源． (2)电火花计时器：220 V 交流电源． 3．纸带上点的意义(1)表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置．(2)通过研究纸带上各点之间的距离，能够判定物体的运动情形． 实验进程把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面；把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路；把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上适合的钩码；接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，随后当即关闭电源；重复实验取得多条纸带．纸带处置从几条纸带当选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地址找一个开始点，以后依次每五个点取一个计数点，确信好计数始点，并标明0、一、二、3、4…测量各计数点到0点的距离d ，计算出相邻的计数点之间的距离x 1、x 2、x 3…求出各计数点的速度v n ，由v n 数据作出v －t 图象．注意事项1．平行：纸带、细绳要和长木板平行．2．靠近：释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置．3．一先一后：实验时应先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带． 4．避免碰撞：在抵达长木板结尾前应让小车停止运动，避免钩码落地，小车与滑轮碰撞．5．减小误差：小车另一端挂的钩码个数要适当，幸免速度过大而使纸带上打的点太少，或速度过小，使纸带上打的点过于密集．6．准确作图：在座标纸上，纵、横轴选取适合的单位，认真描点连线，不能连成折线，应作一条直线，让各点尽可能落到这条直线上，落不到直线上的各点应均匀散布在直线的双侧．误差与改良钩码带动小车做加速运动时，因受摩擦等各方面的阻碍，致使小车加速度不恒定，即小车不能真正做匀加速直线运动．因此，可用阻力小的气垫导轨替代长木板，用频闪照相或光电计时的方法替代打点计时器，可幸免由于电源频率不稳固，造成相邻两点间的时刻距离不完全相等，提高实验的精准度.考点一 实验原理与操作在做“研究匀变速直线运动”的实验时，为了能够较准确地测出加速度，将你以为正确的选项前面的字母填在横线上：________.A ．把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面B ．把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路C ．再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上适合的钩码，每次必需由静止释放小车D ．把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面E ．把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次F ．从三条纸带当选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地址找一个开始点，并把每打五个点的时刻作为时刻单位．在选好的开始点下面记作0，往后第五个点作为计数点1，依此标出计数点二、3、4、五、6，并测算出相邻两点间的距离G ．依照公式a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2，及a ＝a 1＋a 2＋a 33求出a【解析】 在实验中尽可能地保证小车做匀变速直线运动，同时也要求纸带能尽可能地直接反映小车的运动情形，既要减小运动误差也要减小纸带的分析误差．其中E 项中的电源应采纳交流电源，而不是直流电源．【答案】 ABCDFG考点二 纸带的数据处置(2021·浙江高考)如图1－4－3所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上．一同窗用装置甲和乙别离进行实验，经正确操作取得两条纸带①和②，纸带上的a 、b 、c …均为打点计时器打出的点．图1－4－3(1)任选一条纸带读出b 、c 两点间距离为________；(2)任选一条纸带求出c 、e 两点间的平均速度大小为________，纸带①和②上c 、e 两点间的平均速度v ①________v②(选填“大于”、“等于”或“小于”)；(3)图中________(填选项)．A ．两条纸带均为用装置甲实验所得B ．两条纸带均为用装置乙实验所得C ．纸带①为用装置甲实验所得，纸带②为用装置乙实验所得D ．纸带①为用装置乙实验所得，纸带②为用装置甲实验所得【解析】 (1)由纸带①可读出b 、c 间距为2.10 cm ，由纸带②读出b 、c 间距为2.40 cm(±0.05 cm，有效数字位数要准确)．(2)由v ＝x t，知t ＝0.04 s ，x ce ＝4.52 cm(纸带①)或x ce ＝5.00 cm(纸带②)，代入数据得，vce ＝1.13 m/s(纸带①)或1.25 m/s(纸带②)，v ①<v ②.(3)由纸带①各点间距分析可知，小车做匀加速运动，从纸带②各点间距来看，小车开始做加速运动，一段距离后做匀速运动，故可知纸带①是用装置甲实验所得，纸带②是用装置乙实验所得，选C.【答案】 (1)2.10 cm 或2.40 cm(±0.05 cm，有效数字位数要正确) (2)1.13 m/s 或1.25 m /s(±0.05 m/s，有效数字位数不作要求) 小于 (3)C 考点三 实验改良与创新(2021·山东高考)某同窗利用图1－4－4甲所示的实验装置，探讨物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未抵达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图1－4－4乙所示．打点计时器电源的频率为50 Hz.甲 乙 图1－4－4 (1)通过度析纸带数据，可判定物块在两相邻计数点________________________________________________________________________和________之间某时刻开始减速．(2)计数点5对应的速度大小为________m/s ，计数点6对应的速度大小为________m/s.(保留三位有效数字) (3)物块减速运动进程中加速度的大小为a ＝________________________________________________________________________m/s 2，假设用ag来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g 为重力加速度)，那么计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”)．【解析】 (1)从计数点1到6相邻的相等时刻内的位移差Δx ≈2.00 cm，在六、7计数点间的位移比五、6之间增加了(12.28－11.01) cm ＝1.27 cm ＜2.00 cm ，因此，开始减速的时刻在计数点6和7之间．(2)计数点5对应的速度大小为v 5＝x 4＋x 52T＝9.00＋11.01×10－22×0.1m/s ＝1.00 m/s.计数点4对应的速度大小为v 4＝x 3＋x 42T＝7.01＋9.00×10－22×0.1m/s ＝0.80 m/s.依照v 5＝v 4＋v 62，得计数点6对应的速度大小为v 6＝2v 5－v 4＝(2×1.00－0.80) m/s ＝1.20 m/s.(3)物块在计数点7到11之间做减速运动，依照Δx ＝aT 2得x 9－x 7＝2a 1T 2 x 10－x 8＝2a 2T 2故a ＝a 1＋a 22＝x 9＋x 10－x 8＋x 72×2T 2≈－2.00 m/s 2物块做减速运动时受到的阻力包括水平桌面的摩擦阻力和打点计时器对纸带的摩擦阻力，因此依照牛顿第二定律，得μmg ＋f ＝ma ，即μ＝ma －f mg，因此用μ′＝ag计算出的动摩擦因数比μ的真实值偏大．【答案】 (1)6 7 (2)1.00 1.20 (3)2.00 偏大 [高考命题角度分析] 一、此题创新点分析1．真题溯源——本例中的实验器材、实验原理及利用纸带求速度、加速度的方式与教材实验是相同的． 2．创新亮点——本例中因计数点6位于物体从加速到减速转折的边缘，因此计数点6的速度不能采纳求平均速度的方式直接计算，另外本例中还指出了一种测量物体间动摩擦因数的方式．二、本实验的其他改良创新思路 (一)实验器材的创新1．若是提供光电门和刻度尺，咱们能够测出遮光的宽度d ，借助v ＝dΔt求出物体通过光电门的速度，再由v 22－v 21＝2ax, 测出物体的加速度．2．若是提供闪光照相机和刻度尺，咱们能够用途理纸带的方式，求出物体的瞬时速度及物体的加速度． (二)数据处置若是测得物体运动的位移和对应时刻．1．假设初速度为零，那么x ＝12at 2，因此做出x －t 2图线，图线斜率的2倍即为物体的加速度．2．假设物体的初速度不为零，那么x ＝v0t ＋12at2，可得x t ＝v0＋12at ，因此做出xt －t 图线，图线斜率的2倍即为物体的加速度.1在“研究匀变速直线运动”的实验中，利用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)取得如图1－4－5所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，以下表述正确的选项是( )图1－4－5A ．实验时应先放开纸带再接通电源B ．(x 6－x 1)等于(x 2－x 1)的6倍C ．从纸带可求出计数点B 对应的速度D ．相邻两个计数点间的时刻距离为0.02 s【解析】 中间时刻的瞬时速度等于全程的平均速度，因此v B ＝x 2＋x 32T，C 正确；x 6－x 1＝5(x 2－x 1)，因此B 错误；相邻计数点间的时刻距离是0.1 s ，D 错误；依如实验要求应该先接通电源再放开纸带，因此A 错误．【答案】 C2．(2020·重庆高考)某同窗用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f ＝50 Hz ，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保留不妥，纸带被污染，如图1－4－6所示，A 、B 、C 、D 是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：s A ＝16.6 mm 、s B ＝126.5 mm 、s D ＝624.5 mm.图1－4－6假设无法再做实验，可由以上信息推知 (1)相邻两计数点的时刻距离为____s ；(2)打C 点时物体的速度大小为____m/s(取2位有效数字)； (3)物体的加速度大小为________(用s A 、s B 、s D 和f 表示)．【解析】 (1)打点计时器打出的纸带每隔4个点选择一个计数点，那么相邻两计数点的时刻距离为T ＝0.1 s. (2)依照BD 间的平均速度等于C 点的瞬时速度得v C ＝s D －s B2T＝2.5 m/s.(3)匀加速运动的位移特点是相邻的相等时刻距离内的位移以aT 2均匀增大，那么有BC ＝AB ＋aT 2，CD ＝BC ＋aT 2＝AB ＋2aT 2，BD ＝2AB ＋3aT 2，T ＝5f因此a ＝s D －s B －2×s B －s A3T 2＝s D －3s B ＋2s A f 275.【答案】 (1)0.1 (2)2.5 (3)s D －3s B ＋2s A f 2753．(2020·广东高考)图1－4－7是“研究匀变速直线运动”实验中取得的一条纸带，O 、A 、B 、C 、D 和E 为纸带上六个计数点．加速度大小用a 表示．图1－4－7(1)OD 间的距离为________cm.(2)图1－4－8是依如实验数据绘出的s －t 2图线(s 为各计数点至同一路点的距离)，斜率表示______________，其大小为______m/s 2(保留三位有效数字)．图1－4－8【解析】 (1)由题图可知，OD ＝(22.1－10.0) mm ＝12.1 mm ＝1.21 cm(结果在1.18～1.22 cm 均正确)．。
第1章 1.2 匀变速直线运动的规律及其应用
第2课时：匀变速直线运动的规律及其应用读基础知识基础回顾：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＝v0＋at.(2)位移公式：x＝v0t＋12at2.(3)位移速度关系式：v2－v02＝2ax.二、匀变速直线运动的推论1．三个推论(1)连续相等的相邻时间间隔T内的位移差相等．即x2－x1＝x3－x2＝…＝x n－x n－1＝aT2.(2)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初、末时刻速度矢量和的一半，还等于中间时刻的瞬时速度．平均速度公式：v＝v0＋v2＝2v t.(3)位移中点速度2xv＝v02＋v22.2．初速度为零的匀加速直线运动的四个重要推论(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)∶(2－3)∶…∶(n－n－1)．自查自纠：(1)匀变速直线运动是加速度均匀变化的运动。
()(2)匀变速直线运动是速度均匀变化的运动。
()(3)匀加速直线运动的位移是均匀增大的。
()(4)某物体从静止开始做匀加速直线运动，速度由0到v运动距离是由v到2v运动距离的2倍。
() (5)对任意直线运动，其中间时刻的瞬时速度一定等于其平均速度。
()(6)在匀变速直线运动中，中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度。
()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√研考纲考题要点1匀变速直线运动规律的基本应用1.匀变速直线运动公式为矢量式，一般规定初速度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)，与正方向同向的物理量取正值，反向的物理量取负值。
匀变速直线运动规律
第2单元 匀变速直线运动规律及应用1、匀速直线运动：沿着一条直线，且速度不变的运动，叫做匀速直线运动。
2、匀变速直线运动：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。
匀变速直线运动是一种理想化的运动模型。
当速度与加速度方向相同时，物体的速度随时间均匀增大，物体做匀加速直线运动；当速度与加速度方向相反时，物体的速度随时间均匀减小，物体做匀减速直线运动。
一、速度与时间的关系式：公式的推导：一个物体做匀变速直线运动，设初始时刻（t=0）速度为0v ，t 时刻速度为v ，a 是定值（不变），则由加速度的定义得tv v t v v t v a 000-=--=∆∆=，整理得at v v +=0。
此式就是匀变速直线运动的速度公式。
理解：①公式中0v 表示物体运动的初速度，at 表示t 时间内速度的变化量，用开始时物体的速度0v 加上运动过程中速度的变化量at 就得到t 时刻的瞬时速度v 。
此公式中有四个物理量，只要知道其中的任意三个物理量，就可以确定最后一个物理量。
注：该公式仅适用于匀变速直线运动，对曲线运动或加速度变化的运动均不适用。
②速度公式中0v 、v 、a 都是矢量，用速度时间公式进行运算时，必须先规定正方向，通常规定初速度的方向为正方向。
加速度与初速度方向相同，则物体做匀加速直线运动，加速度为正值，at 表示t ~0时间内的速度增加量，t 时刻的速度等于初速度0v 加上at ，加速度与初速度方向相反，则物体做匀减速直线运动，加速度取负值，at 表示t ~0时间内速度的减小量，t 时刻的速度等于初速度0v 减去at ；若计算出v 为正值，则表示末速度与初速度的方向相同，v 为负值，则表示末速度与初速度方向相反。
③如果一个物体的运动分为几个阶段，全过程不是匀变速运动，但各小段均做匀变速直线运动，则可以在每小段应用匀变速运动的速度公式求解。
④当00=v 时，at v =，表示物体做初速度为0的匀加速直线运动。
第2讲 匀变速直线运动的规律及应用
第2讲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1.速度与时间的关系式:① v=v+at 。
2.位移与时间的关系式:② x=v0t+12at2。
3.位移与速度的关系式:③ v2-v02=2ax 。
二、匀变速直线运动的推论1.平均速度公式:v=v t2=④v0+v t2。
2.位移差公式:Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=⑤ aT2。
可以推广到xm -xn=(m-n)aT2。
3.初速度为零的匀加速直线运动比例式(1)1T末,2T末,3T末…瞬时速度之比为:v 1∶v2∶v3∶…=⑥1∶2∶3∶… 。
(2)1T内,2T内,3T内…位移之比为:x 1∶x2∶x3∶…=⑦1∶22∶32∶… 。
(3)第一个T内,第二个T内,第三个T内…位移之比为:x Ⅰ∶xⅡ∶xⅢ∶…=⑧1∶3∶5∶… 。
(4)通过连续相等的位移所用时间之比为:t 1∶t2∶t3∶…=⑨1∶(√2-1)∶(√3-√2)∶… 。
三、自由落体运动和竖直上抛运动的规律1.自由落体运动规律(1)速度公式:v=⑩ gt 。
(2)位移公式:h=12gt2。
(3)速度位移关系式:v 2= 2gh 。
2.竖直上抛运动规律(1)速度公式:v= v 0-gt 。
(2)位移公式:h= v 0t-12gt 2 。
(3)速度位移关系式: v 2-v 02=-2gh 。
(4)上升的最大高度:h=v 022g。
(5)上升到最大高度用时:t=v 0g。
1.判断下列说法对错。
(1)匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动。
(✕) (2)匀变速直线运动是速度均匀变化的直线运动。
(√) (3)匀加速直线运动的位移是均匀增加的。
(✕)(4)匀加速直线运动1T 末、2T 末、3T 末的瞬时速度之比为1∶2∶3。
(✕) (5)做自由落体运动的物体,下落的高度与时间成正比。
(✕)(6)做竖直上抛运动的物体,上升阶段与下落阶段的加速度方向相同。
(√)2.(2020广东珠海月考)近年来北方冬天某市多次出现严重雾霾天气,这样的天气在公路上开车易出交通事故。
专题二匀变速直线运动的规律及其应用1
CBA
（2）A球上面还有几颗正在滚动的钢球 答案： （1）VB=1.75m/s （2）2个
例4、如图所示，为了测定某辆轿车在平直路上启动时的
加速度（轿车启动时的运动可以近似看做匀加速运动），
某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片，如果拍摄
时每隔2s曝光一次，轿车车身总长为4.5m，那么这辆轿车
的加速度约为（ B ） A、1m/s2 B、 2m/s2
01
2
3
4
sⅠ sⅡ
sⅢ
sⅣ
TT
T
T
V0=0
（4）从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比
t1 : t2 : t3 : …… = 1 : ( 2 ― 1) : ( 3 ― 2 ):……
0
1
s t1
2
s t2
3
4
s
s
t3
t4
V0=0
3、匀变速直线运动的解题方法
（1）基本公式法
vt v0 at
S=v0
✓主要用于解决初速度（或末速度）等于0的问题。
例5、一粒子弹垂直射向并排靠在一起且固定的三块木 板，射穿最后一块木板时速度恰好减为零，已知子弹在 这三块木板中穿行时所受的阻力始终保持不变，它通过 这三块木板所用时间之比为1:2:3，则这三块木板厚度之 比为__1_1_:_1_6_:_9__.
（5）逆向思维法： 正方向的匀减速直线运动，可以看成反方向的匀加速直线 运动。
C、 3m/s2
D、 4m/s2
（4）比例法
s1 : s2 : s3 : …… = 12 : 22 : 32 : …… v1 : v2 : v3 : …… = 1 : 2 : 3 : …… sⅠ : sⅡ : sⅢ :……=1 : 3 : 5 : ……
第2讲 匀变速直线运动的规律及应用
第2讲 匀变速直线运动的规律及应用3.三个基本公式速度公式： ；位移公式：位移速度关系式：4．三个推论(1)连续相等的相邻时间间隔T 内的位移差等于 ，即s 2－s 1＝s 3－s 2＝…＝s n －s (n －1)＝(2)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初末时刻速度矢量和的 ，还等于 的瞬时速度．平均速度公式：v ＝v 0＋v t 2＝v t 2. (3)匀变速直线运动的某段位移中点的瞬时速度v s 2＝ 5．初速度为零的匀加速直线运动的特殊规律(1)在1T 末，2T 末，3T 末，…nT 末的瞬时速度之比为v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n ＝.(2)在1T 内，2T 内，3T 内，…，nT 内的位移之比为s 1∶s 2∶s 3∶…∶s n ＝12∶22∶32∶…∶n 2.(3)在第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s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ∶…∶s n ＝ ．(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)∶…∶(n －n －1)．(5)从静止开始通过连续相等的位移时的速度之比为v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n ＝1∶2∶3∶…∶n .1．某物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为s ＝0.5t ＋t 2(m)，则当物体速度为3 m/s 时，物体已运动的时间为( )．A ．1.25 sB ．2.5 sC ．3 sD ．6 s2．(2011·汕头高三检测)做匀减速直线运动的质点，它的加速度大小为a ，初速度大小为v 0，经过时间t 速度减小到零，则它在这段时间内的位移大小可用下列哪些式子表示( )．A ．v 0t ＋12at 2B ．v 0t C.v 0t 2D ．at 23．某做匀加速直线运动的物体初速度为2 m/s ，经过一段时间t 后速度变为6 m/s ，则t 2时刻的速度为( )． A ．由于t 未知，无法确定t 2时刻的速度 B ．由于加速度a 及时间t 未知，无法确定t 2时刻的速度 C ．5 m/s D ．4 m/s4．在一次交通事故中，交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30 m ，该车辆最大刹车加速度是15 m/s 2，该路段的限速为60 km/h.则该车( )．A ．超速B ．不超速C ．无法判断D ．速度刚好是60 km/h5．(2011·焦作高三检测)汽车以20 m/s 的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度大小为5 m/s 2，那么开始刹车后2 s 内与开始刹车后6 s 内汽车通过的位移之比为( )．A ．1∶1B ．1∶3C ．3∶4D ．4∶3【考点解读】考点一 匀变速直线运动公式的应用对三个基本公式的理解速度时间公式v t ＝v 0＋at 、位移时间公式s ＝v 0t ＋12at 2、位移速度公式v t 2－v 02＝2as ，是匀变速直线运动的三个基本公式，是解决匀变速直线运动的基石．三个公式中的物理量s 、a 、v 0、t 、v t 均为矢量(三个公式称为矢量式)，在应用时，一般以初速度方向为正方向，凡是与v 0方向相同的s 、a 、v t 均为正值，反之为负值，当v 0＝0时，一般以a 的方向为正方向．这样就将矢量运算转化为代数运算，使问题简化．【典例1】 物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面，到达斜面最高点C 时速度恰为零，如图1－2－1所示．已知物体第一次运动到斜面长度34处的B 点时，所用时间为t ，求物体从B 滑到C 所用的时间． 解析法一 基本公式法法二 比例法法三 中间时刻速度法法四 图象面积法法五 利用有关推论【变式1】 一个物体从静止开始做匀加速直线运动．它在第1 s 内与第2 s 内的位移之比为s 1∶s 2，在走完第1 m 时与走完第2 m 时的速度之比为v 1∶v 2.以下说法正确的是( )．A ．s 1∶s 2＝1∶3，v 1∶v 2＝1∶2B ．s 1∶s 2＝1∶3，v 1∶v 2＝1∶ 2C ．s 1∶s 2＝1∶4，v 1∶v 2＝1∶2D ．s 1∶s 2＝1∶4，v 1∶v 2＝1∶ 2【变式2】 一个向正东方向做匀变速直线运动的物体，在第3 s 内发生的位移为8 m ，在第5 s 内发生的位移为5 m ，则关于物体运动加速度的描述正确的是( )．A ．大小为3 m/s 2，方向为正东方向B ．大小为3 m/s 2，方向为正西方向C ．大小为1.5 m/s 2，方向为正东方向D ．大小为1.5 m/s 2，方向为正西方向考点二 逆向思维的应用巧用逆向思维快速破题逆向思维是指在解决问题的过程中从正面入手有一定难度时可有意识地去改变思考问题的顺序，沿着正向(由前到后，由因到果)思维的相反(由后到前、由果到因)途径思考、解决问题的方法，常见的有可逆性原理、反证归谬、执果索因等逆向思维途径．【典例2】 运动着的汽车制动后做匀减速直线运动，经3.5 s 停止，试问它在制动开始后的1 s 内、2 s 内、3 s 内通过的位移之比为多少？【变式3】 如图1－2－2所示，在光滑水平面上运动的小球，刚好能越过一个倾角为α的固定在水平面上的光滑斜面做自由落体运动，落地时的速度大小为v ，不考虑空气阻力及小球滚上斜面瞬间的能量损失，下列说法正确的是(在斜面的加速度为g sin α )．A ．小球冲上斜面前在水平面上的速度应大于vB ．小球在斜面上运动的时间为v g sin αC ．斜面的长度为v 2g sin αD ．小球在斜面上运动的加速度大于g sin α考点三 实际应用题——汽车的“刹车”问题揭秘刹车问题的实质汽车刹车问题的实质是汽车做单方向匀减速直线运动问题．汽车在刹车过程中做匀减速直线运动，速度减为0后，车相对地面无相对运动，加速度消失，汽车停止不动，不再返回，汽车运动时间满足t ≤v 0a，发生的位移满足s ≤v 022a. 【典例3】 一辆汽车以10 m/s 的速度沿平直的公路匀速前进，因故紧急刹车，加速度大小为0.2 m/s 2，则刹车后汽车在1 min 内通过的位移大小为( )．A ．240 mB ．250 mC ．260 mD ．90 m【变式4】 (2012·合肥模拟)飞机着陆后以6 m/s 2的加速度做匀减速直线运动，其着陆速度为60 m/s ，求：(1)它着陆后12 s 内滑行的位移s ；(2)整个减速过程的平均速度(用两种方法求解)；(3)静止前4 s 内飞机滑行的位移s ′.【典例】 (2011·课标全国卷，24,13分)甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变．在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半．求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比．1．(2009·江苏单科)如图1－2－3所示，以8 m/s 匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s 就熄灭，此时汽车距离停车线18 m ．该车加速时最大加速度大小为2 m/s 2，减速时最大加速度大小为5 m/s 2.此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s.下列说法中正确的有( )．①如果立即以最大加速度做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 ②如果立即以最大加速度做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速③如果立即以最大加速度做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线④如果距停车线5 m 处以最大加速度减速，汽车能停在停车线处A ．①②B ．③④C ．①③D ．②④2．(2010·课标全国，24)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)3．(2011·重庆卷，14)某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2 s 听到石头落底声．由此可知井深约为(不计声音传播时间，重力加速度g 取10 m/s 2)( )．A ．10 mB ．20 mC ．30 mD ．40 m4．(2011·安徽卷，16)一物体做匀加速直线运动，通过一段位移Δx 所用的时间为t 1，紧接着通过下一段位移Δx 所用的时间为t 2，则物体运动的加速度为( )．A.2Δx (t 1－t 2)t 1t 2(t 1＋t 2)B.Δx (t 1－t 2)t 1t 2(t 1＋t 2)C.2Δx (t 1＋t 2)t 1t 2(t 1－t 2)D.Δx (t 1＋t 2)t 1t 2(t 1－t 2)5．(2011·天津卷)质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系为x ＝5t ＋t 2(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点( )．A ．第1 s 内的位移是5 mB ．前2 s 内的平均速度是6 m/sC ．任意相邻的1 s 内位移差都是1 mD ．任意1 s 内的速度增量都是2 m/s第3讲运动的图象追及和相遇问题1．直线运动的s－t图象(1)意义：反映了直线运动的物体随变化的规律．(2)图线上某点切线的斜率的意义①斜率大小：表示物体速度的．②斜率的正负：表示物体速度的．(3)两种特殊的s－t图象①若s－t图象是一条平行于时间轴的直线，说明物体处于状态．(如图所示)②若s－t图象是一条倾斜的直线，说明物体在做运动．(如图1－3－1乙所示)2．直线运动的v－t图象(1)意义：反映了直线运动的物体随变化的规律．(2)图线上某点切线的斜率的意义①斜率的大小：表示物体加速度的．②斜率的正负：表示物体加速度的．(3)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．(如图所示)②匀变速直线运动的v－t图象是一条的直线．(如图1－3－2乙所示)(4)图线与坐标轴围成的“面积”的意义①图线与坐标轴围成的“面积”表示相应时间内的．②若此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正；若此面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为．1.甲、乙两车从同一地点出发，向同一方向行驶，它们的s－t图象如图1－3－3所示，则由图可看出()．A．乙比甲先出发，甲比乙先到达距出发点s0处B．甲比乙先出发，乙比甲先到达距出发点s0处C．两车的平均速度相同D．两车行驶时的速度不相同2．如图1－3－4所示为表示三个物体运动位置和时间的函数关系图象，其异同点是()．图1－3－4A．运动速率相同，3 s内经过路程相同，起点位置相同B．运动速率相同，3 s内经过路程相同，起点位置不同C．运动速率不同，3 s内经过路程不同，起点位置相同D．无共同点3.某质点做直线运动的速度v和时间t的关系如图所示，那么该质点在3 s内通过的位移大小是()．A．4.5 m B．3 m C．1 m D．0.5 m4.如图1－3－6所示，做直线运动的物体在t1、t3两时刻对应的纵坐标如图1－3－6所示，下列说法正确的是()．A．t1、t3两时刻速度相同B．t2时刻速度和加速度均为零C．t1、t3两时刻加速度等值反向D．若t2＝2t1则可以求出物体的初速度为8 m/s5．下列所给的质点位移图象和速度图象中能反映运动质点回到初始位置的是()．A．①②B．③④C．①④D．②③【考点解读】考点一对s－t图象的认识及应用1．根据s－t图象判断物体运动情况，或从图象中判断出位移、速度等物理量．2．根据物体实际运动情况，画出s－t图象．【典例1】如图1－3－7所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的s－t图象，下面说法错误的是()．A．甲、乙两物体的出发点相距s0 B．甲、乙两物体都做匀速直线运动C．甲物体比乙物体早出发的时间为t1 D．甲、乙两物体向同方向运动【变式1】a、b两个质点相对于同一原点在同一直线上运动的s－t图象如图1－3－9所示，关于a、b的运动，下列说法正确的是()．A．a、b两个质点运动的出发点相距5 mB．质点a比质点b迟1 s开始运动C．在0～3 s时间内，a、b的位移大小相等，方向相同D．质点a运动的速率比质点b的速率大考点二对v－t图象的理解及应用1．根据v－t图象判断物体运动情况，并能从图中得出速度、加速度、位移等物理量．2．能从图中判断两物体相遇的时刻．【典例2】甲、乙两物体从同一点开始做直线运动，其v－t图象如图1－3－10所示，下列判断正确的是()．A．在t0时刻两物体速度大小相等，方向相反B．在t0时刻两物体加速度大小相等，方向相同C．在t0时刻之前，乙物体在甲物体前，并且两物体间距离越来越大D．在t0时刻之后，甲物体在乙物体前，并且两物体间距离越来越大【变式2】(2012·山东新泰高三模拟，8)四个质点做直线运动，它们的速度图象分别如图1－3－11所示，下列说法中正确的是()．A．四个质点在第1秒内的平均速度相同B．在第2秒末，质点(3)回到出发点C．在第2秒内，质点(1)、(3)、(4)做加速运动D．在第2秒末，质点(2)、(3)偏离出发点位移不同考点三追及、相遇问题分析“追及”“相遇”问题时应注意1．一定要抓住“一个条件，两个关系”：“一个条件”是两物体的速度满足的临界条件，如两物体距离最大、最小，恰好追上或恰好追不上等．“两个关系”是时间关系和位移关系．其中通过画草图找到两物体位移之间的数量关系，是解题的突破口．2．分析追及、相遇类问题时，要注意抓住题目中的关键字眼，充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”、“恰好”、“最多”、“至少”等，往往对应一个临界状态，满足相应的临界条件．【典例3】一辆汽车在十字路口等待绿灯，当绿灯亮时汽车以a＝3 m/s2的加速度开始行驶，恰在这时一辆自行车以v0＝6 m/s的速度匀速驶来，从后边超过汽车，试问：(1)汽车从路口开动后，在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远？最远距离是多大？(2)当汽车与自行车距离最近时汽车的速度是多大？法一用临界条件求解．法二用图象法求解．法三用数学方法求解．3.运动图象的理解及应用【典例】(2010·广东理综，17改编)图1－3－12是某质点运动的速度图象，由图象得到的正确结果是()．A．0～1 s内的平均速度是2 m/s B．0～2 s内的位移大小是2 mC．0～1 s内的加速度大于2～4 s内的加速度D．0～1 s内的运动方向与2～4 s内的运动方向相反一、对v－t图象的理解及应用(高频考查)1.(2009·广东单科，3改编)某物体运动的速度图象如图1－3－13所示，根据图象可知()．A．0～2 s内的加速度为1 m/s2 B．0～5 s内的位移为10 mC．第1 s末与第3 s末的速度方向相反D．第1 s末与第5 s末加速度方向相同2．(2010·天津理综，3)质点做直线运动的v－t图象如图1－3－14所示，规定向右为正方向，则该质点在前8 s内平均速度的大小和方向分别为()．A．0.25 m/s向右B．0.25 m/s向左C．1 m/s向右D．1 m/s向左3.(2009·广东理科基础，3)图1－3－15是甲、乙两物体做直线运动的v－t图象．下列表述正确的是()．A．乙做匀加速直线运动B．0～1 s内甲和乙的位移相等C．甲和乙的加速度方向相同D．甲的加速度比乙的小4．(2011·海南卷，8改编)一物体自t＝0时开始做直线运动，其速度图线如图1－3－16所示．下列选项正确的是()．A．在0～6 s内，物体离出发点最远为30 mB．在0～6 s内，物体经过的路程为35 mC．在0～4 s内，物体的平均速率为7.5 m/sD．在5～6 s内，物体所受的合外力做负功二、追及、相遇问题(低频考查)5．(四川理综)A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶．当B车在A车前84 m处时，B车速度为4 m/s，且正以2 m/s2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，B车加速度突然变为零．A车一直以20 m/s的速度做匀速运动．经过12 s后两车相遇．问B车加速行驶的时间是多少？。
匀变速直线运动的规律及其应用
匀变速直线运动的规律及其应用【知识要点】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）v t ＝v 0＋at（2）s ＝v 0t ＋21at 2 （3）v t 2－v 02＝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Δs ＝s i ＋1－s i ＝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刻的瞬时速度，即v t /2＝v =20t v v + 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：v 1∶v 2∶v 3∶……∶v N ＝1∶2∶3∶…∶n②1T 内、2T 内、3T 内……位移的比为：s 1∶s 2∶s 3∶…∶s N ＝12∶22∶32∶…∶n 2③第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内…… 位移的比为：s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ∶…∶s 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的比： t 1∶t 2∶t 3∶…∶t N ＝1∶（2－1）∶（3－2）∶…∶（n －1-n ）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、运动学中的追赶问题⑴匀减速运动物体追赶同向匀速运动物体时，恰能追上或恰好不能追上的临界条件：即将追及时，追赶者速度等于被追赶者速度(即当追赶者速度大于被追赶者速度时，能追上；当追赶者速度小于被追赶者速度时，追不上)。
⑵初速度为零的匀加速运动物体追赶同向匀速运动物体时，追上之前两者具有最大距离的条件：追赶者的速度等于被追赶者的速度。
⑶被追赶的物体作匀减速运动时，一定要注意追上前该物体是否已停止运动。
2.3匀变速直线运动的规律及其应用----课件解析
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如图所示，可视为质点的木块以1m/s2的加速度向右 做匀减速直线运动，已知ab=bc=cd=1m,木块经过 bc所用的时间为1s,下列说法正确的是（ ）
变式训练1 火车刹车,做匀减速直线运动.开始刹车后的第1 s内和 第2 s内位移大小依次为9 m和7 m.则刹车后6 s内的位移是 ( )
A.20 m
B.24 m
C.25 m
D.75 m
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【规范全解】由Δx=at2得:(9-7)
m=a·12,a=2
m/s2,由v0t-
1 2
at2=x1得:v0×1-
1 2
×2×12=9,v0=10 m/s,汽车刹车时间tm=va0
=5 s<6 s,故刹车后6 s内的位
移为x= v02 =25 m,选项C正确.
2a
【答案】C
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三、解决匀变速直线运动的常用方法
例3 已知O、A、B、C为同一直线上的四点、AB间的距 离为l1,BC间的距离为l2,一物体自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.
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【规范全解】解法一 设物体的加速度为a,到达A点的速度为v0,通 过AB段和BC段所用的时间为t,则有
l1=v0t+
1 2
at2
l1+l2=2v0t+2at2
解得:l2-l1=at2
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2匀变速直线运动的规律及应用一、基础与经典1．某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2 s听到石头落底声。
由此可知井深约为(不计声音传播时间，重力加速度g取10 m/s2)()A．10 m B．20 m C．30 m D．40 m答案 B解析石头在井中的下落过程可看成自由落体运动，由h＝12gt2可得，当t＝2 s时h＝20 m，B正确。
2．若飞机着陆后以6 m/s2的加速度做匀减速直线运动，若其着陆速度为60 m/s，则它着陆后12 s内滑行的距离是() A．288 m B．300 m C．150 m D．144 m答案 B解析先求出飞机着陆后到停止所用时间t。
由v＝v0＋at，得t ＝(v－v0)/a＝(0－60)/(－6) s＝10 s，由此可知飞机在12 s内不是始终做匀减速运动，它在最后2 s内是静止的，故它着陆后12 s内滑行的距离为x＝v02t＝300 m。
故B正确。
3．一辆汽车在平直公路上做刹车实验，0时刻起运动过程的位移与速度的关系式为x＝(10－0.1 v2) m，下列分析正确的是() A．上述过程的加速度大小为10 m/s2B．刹车过程持续的时间为5 sC．0时刻的初速度为10 m/sD．刹车过程的位移为5 m答案 C解析由v2－v20＝2ax可得x＝12a v2－12av20，对照x＝(10－0.1v2) m，－0.1＝12a，10＝－12av20，可知a＝－5 m/s2，v0＝10 m/s，A错误，C正确；由v 0＋at ＝0可得刹车过程持续的时间为t ＝2 s ，由v 20＝－2ax可得刹车过程的位移为x ＝10 m ，B 、D 错误。
4．如图所示，一个小球从地面竖直上抛。
已知小球两次经过较低点A 的时间间隔为T A ，两次经过较高点B 的时间间隔为T B ，重力加速度为g ，则A 、B 两点间的距离为( )A.(T A －T B )g 2B.(T 2A －T 2B )g 2C.(T 2A －T 2B )g 4D.(T 2A －T 2B )g 8答案 D解析 根据竖直上抛运动的对称性可知，A 、B 两点离最高点的高度分别为h A ＝12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T A 22＝18gT 2A ，h B ＝12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T B 22＝18gT 2B ，A 、B 两点间的距离Δh ＝h A －h B ＝(T 2A －T 2B )g 8，故D 正确。
5．一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∶3B ．1∶23∶33,1∶22∶32C ．1∶2∶3,1∶1∶1D ．1∶3∶5,1∶2∶3答案 B解析 物体从静止开始做匀加速直线运动，相等时间通过位移的比是1∶3∶5∶…∶(2n －1)，2 s 通过的位移可看成第2 s 与第3 s 的位移之和，3 s 通过的位移可看成第4 s 、第5 s 与第6 s 的位移之和，因此这三段位移的长度之比为1∶8∶27，这三段位移上的平均速度之比为1∶4∶9，故选B。
6．一条悬链长7.2 m，从悬挂点处断开，使其自由下落，不计空气阻力，则整条悬链通过悬挂点正下方20 m处的一点所需的时间是(g取10 m/s2)()A．0.3 s B．0.4 s C．0.7 s D．1.2 s答案 B解析悬链的运动示意图如图所示，由于悬链上每一点的运动情况相同，所以以它的下端A为研究对象。
设链条的长度为l，经时间t1链条的A端到达O点，经时间t2链条的A端到达O点正下方l处，则h－l＝12gt21，h＝12gt22，所求Δt＝t2－t1，解得Δt＝0.4 s，B项正确。
7．(多选)汽车由静止开始从A点沿直线ABC做直线运动，第4 s 末通过B点时关闭发动机，再经6 s到达C点时停止。
已知AC的长度为30 m，则下列说法正确的是()A．通过B点时速度是3 m/sB．通过B点时速度是6 m/sC．AB的长度为12 mD．汽车在AB段和BC段的平均速度相同答案BCD解析汽车由静止开始从A点沿直线ABC运动，画出v-t图象，由图可得x AC＝12v B t，解得v B＝6 m/s，所以选项A错误，选项B正确；0～4 s 内，x AB ＝12v B t 1 ＝12 m ，所以选项C 正确；由v ＝v 0＋v 2，知汽车在AB 段和BC 段的平均速度相同，D 选项正确。
8．(多选)从地面竖直上抛一物体A ，同时在离地面某一高度处有一物体B 自由下落，两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v ，则下列说法正确的是( )A ．A 上抛的初速度与B 落地时的速度大小相等，都是2vB ．两物体在空中运动的时间相等C ．A 上升的最大高度与B 开始下落时的高度相同D ．两物体在空中同时到达的同一高度处一定是B 开始下落时高度的中点答案 AC解析 设两物体从开始运动到相遇的时间为t ，竖直上抛物体的初速度为v 0，则由题意知gt ＝v 0－gt ＝v ，解得v 0＝2v ，故A 正确。
根据竖直上抛运动的对称性可知，B 自由下落到地面的速度为2v ，在空中运动的时间t B ＝2v g ，A 竖直上抛，在空中运动的时间t A ＝2×2v g ＝4v g ，故B 错误。
物体A 能上升的最大高度h A ＝(2v )22g ，B 开始下落的高度h B ＝12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫2v g 2，显然两者相等，故C 正确。
两物体在空中同时到达的相同高度为h ＝h B －12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫v g 2＝h B －v 22g ＝34h B ，故D 错误。
9．(多选)物体做匀加速直线运动，在时间T 内通过位移x 1到达A点，接着在时间T内又通过位移x2到达B点，则物体()A．在A点的速度大小为x1＋x2 2TB．在B点的速度大小为3x2－x1 2TC．运动的加速度为2x1 T2D．运动的加速度为x1＋x2 T2答案AB解析匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则v A＝v＝x1＋x22T，选项A正确；设物体的加速度为a，则x2－x1＝aT2，所以a＝x2－x1T2，选项C、D均错误；物体在B点的速度大小为v B＝v A＋aT，代入数据得，v B＝3x2－x12T，选项B正确。
10．(多选)酒后驾驶会导致许多安全隐患，是因为驾驶员的反应时间变长，反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间，下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离，“停车距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同)。
A．驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 sB．若汽车以20 m/s的速度行驶时，发现前方40 m处有险情，酒后驾驶不能安全停车C ．汽车制动时，加速度大小为10 m/s 2D ．表中x 为66.7答案 ABD解析 由表中数据可知，驾驶员酒后的反应时间为 1 s ，正常的反应时间为0.5 s ，故驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 s ，A 正确；汽车以20 m/s 的速度行驶时，酒后驾驶员的停车距离为46.7 m ，故B 正确；设汽车制动时的加速度大小为a ，当汽车以15 m/s 的速度行驶时，正常刹车的距离为22.5 m －7.5 m ＝15 m ，由v 2－v 20＝2ax 得：－2a ×15 m ＝0－(15 m/s)2得，a ＝7.5 m/s 2，C 错误；因为酒后思考距离变长了，所以停车距离变长了，故x ＝54.2 m ＋(25－12.5) m ＝66.7 m ，D 正确。
二、真题与模拟11．[2016·全国卷Ⅲ]一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t 内位移为s ，动能变为原来的9倍。
该质点的加速度为( )A.s t 2B.3s 2t 2C.4s t 2D.8s t 2 答案 A解析 设粒子的初速度为v 0，由于经过时间间隔t 以后，粒子的动能变为原来的9倍，速度变为原来的3倍，即为3v 0，则v 0＋3v 02＝s t ，求得v 0＝s 2t ，加速度a ＝3v 0－v 0t ＝s t 2，A 正确。
12．[2014·上海高考]在离地高h 处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为v ，不计空气阻力，两球落地的时间差为( )A.2v gB.v gC.2h vD.h v答案 A解析 根据竖直上抛运动的对称性，可知向上抛出的小球落回到出发点时的速度也是v ，之后的运动与竖直下抛的物体运动情况相同。
因此，上抛的小球与下抛的小球运动的时间差为t ＝－v －v －g＝2v g ，A 正确。
13．[2014·海南高考]将一物体以某一初速度竖直上抛。
物体在运动过程中受到一大小不变的空气阻力作用，它从抛出点到最高点的运动时间为t 1，再从最高点回到抛出点的运动时间为t 2，如果没有空气阻力作用，它从抛出点到最高点所用的时间为t 0，则( )A ．t 1>t 0，t 2<t 1B ．t 1<t 0，t 2>t 1C ．t 1>t 0，t 2>t 1D ．t 1<t 0，t 2<t 1答案 B解析 三种情况下的匀变速加速度是：a 1>g >a 2，其中a 1t 1＝v 0＝gt 0，易得t 0>t 1，又上升与下降过程：12a 1t 21＝12a 2t 22，得t 2>t 1，选项B 正确。
14．[2016·河北唐山一模]一旅客在站台8号车厢候车线处候车，若动车一节车厢长25米，动车进站时可以看做匀减速直线运动。
他发现第6节车厢经过他用了4 s ，动车停下时旅客刚好在8号车厢门口，如图所示。
则该动车的加速度大小约为( )A ．2 m/s 2B ．1 m/s 2C ．0.5 m/s 2D ．0.2 m/s 2答案 C解析 设第6节车厢刚到达旅客处时，车的速度为v 0，加速度为a ，则有L ＝v 0t ＋12at 2， 从第6节车厢刚到达旅客处到列车停下来，有0－v 20＝2a ·2L ， 解得a ≈－0.5 m/s 2或a ＝－18 m/s 2(舍去)，则加速度大小约为0.5 m/s 2。
15．[2016·济南测试](多选)做匀加速直线运动的质点先后经过A 、B 、C 三点，AB ＝BC ，质点在AB 段和BC 段平均速度分别为20 m/s 、30 m/s ，根据以上条件可以求出( )A ．质点在AC 段运动的时间B ．质点的加速度C ．质点在AC 段的平均速度D ．质点在C 点的瞬时速度答案 CD解析 根据题意，设AB ＝BC ＝x ，则质点在AB 段运动的时间t 1＝x v 1，在BC 段运动的时间t 2＝x v 2，由于两段长度不知，故无法求出质点在AC 段运动的时间，同时也无法求出质点的加速度，选项A 、B 错误；根据平均速度的定义可得，质点在AC 段的平均速度v ＝2xx v 1＋x v 2＝2v 1v 2v 1＋v 2＝24 m/s ，选项C 正确；根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得，AB 段的中间时刻速度为v 1＝20 m/s ，BC 段中间时刻的速度为v 2＝30 m/s ，则加速度a ＝v 2－v 1t 1＋t 22，再根据速度公式有，v C ＝v 2＋a t 22＝v 2＋v 1(v 2－v 1)v 2＋v 1＝34 m/s ，选项D 正确。