【提分必做】高中物理 第二章专题2.4 匀变速直线运动的速度与位移的关系课时同步试题 新人教版必修1
高中物理第二章匀变速直线运动的速度与位移的关系
§2.4 匀变速直线运动的速度与位移的关系【学习目标】1、推导并掌握公式ax v v t 2202=-,并能进行相关计算 2、能灵活运用匀变速直线运动规律进行分析和计算 3、会利用x =v t 求解【自主学习】匀变速直线运动的速度与位移的关系式1、借助公式 和,推导匀变速直线运动规律速度与位移的关系2、推导:(结合v-t 图象)在匀变速直线运动中,某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度【自主探究一】ax v v t 2202=-公式应用1、汽车以加速度a=2 m/s 2做匀加速直线运动,经过A 点时其速度v A =3m/s ,经过B 点时速度v B =15m/s ,则A 、B 之间的位移为多少?2、一质点从A 点由静止开始以加速度a 运动,到达B 点的速度是v ,又以2a 的加速度运动,到达C 点的速度为2v ,则AB ∶BC 等于( )A .1∶3B .2∶3C .1∶4D .3∶43、在全国铁路第六次大提速后,火车的最高时速可达250 km/h ,若某列车正以216 km/h 的速度匀速行驶,在列车头经路标A 时,司机突然接到报告要求紧急刹车,因前方1 000 m 处有障碍物还没有清理完毕,若司机听到报告后立即以最大加速度a =2 m/s 2刹车,问该列车是否发生危险?【自主探究二】匀变速直线运动中平均速度我国自行研制的“枭龙”战机已在四川某地试飞成功.假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v 所需时间为t ,则起飞前的运动距离为( )A .vtB .vt2C .2vtD .不能确定补充:位移中点位置处的速度为2021at t v x +=at v v +=0【自主探究三】灵活运用匀变速直线运动规律进行分析和计算 公式t x ax v v at t v x at v v vv tt 22210202200+==-+=+=,,,中包含五个物理量,它们分别为:初速度 v 0 和加速度 a ,运动时间 t ,位移 x 和末速度v ,说明:ⅰ上述五个公式中,任意两个公式可推导出其它三个公式。
人教版 高一物理 必修一 第二章:2.4 匀变速直线运动的速度与位移的关系
XCD=0.25m
(4)由 xAB 又由VA=atA
vA得T tA=120a.2T52s
得VA=1.25m/s
则A球上面滚动的小球还有2个。
针对练习: 伴你学 第37页
T6
射击时,火药在枪筒中 燃烧.燃气膨胀推动弹头加 速运动。我们把子弹在枪 筒中的运动看作是匀加速 直线运动,假设子弹的加 速度是a=5×105m/s2枪 筒长s=0.64m,计算子
车以 3 m/s2 的加速度开始行驶,恰在这时一辆自行 车以 6 m/s 的速度匀速驶来,从后边赶过汽车.试 问. (1)汽车从开动后到追上自行车之前,要经多长时间 两者相距最远?此时距离是多少? (2)什么时候追上自行车?此时汽车的速度是 多少? 思路点拨 当汽车的速度和自行车的速度相等时,两 者相距最远. (2)当两者的位移相等时,即追上.
必修二 第二章 匀变速直线运动的研究
2、4匀变速直线运动的速度与位移的关系
匀变速直线运动的公式: 速度公式:v=v0+at
平均速度公式:v v0 v (只适用于匀变速直线运动) 2
位移公式:
x
v0t
1 2
at 2
推论:做匀变速直线运动的物体,在任意两个连续
相等的时间间隔T内,位移之差是一个恒量,
解析 在反应时间内车速不变,汽ห้องสมุดไป่ตู้继续做匀速运动,
刹律车得后0.匀6v减m+速v2至ma2≤停3止7,,所设以原来vm车≤速20为mv/ms,,由即运最动大学速度规 为 72 km/h.
答案 72 km/h
1、推论 x aT 2 的应用。
v v 2ax 2 2
2、公式
0
的应用。
2018-2019学年高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 2.4 匀变速直线运动的速度与位移的关
1.匀变速直线运动的速度与位移的关系: (1)匀变速直线运动的位移与速度关系式:v2-v02 =_2_a_x_。 (2)当初速度v0=0时,v2=_2_a_x_。
2.匀变速直线运动的三个基本关系式:
(1)速度时间关系式:v=_v_0+_a_t_。 (2)位移时间关系式:x=_v_0 t_+_12__at_2。 (3)位移速度关系式:v2-v02=_2_a_x_。
提示:由位移与速度关系式v2-v02=2ax可得: v0= v 2 2 a x 8 0 2 2 1 =5 2 02 0 0 mm /s/s 即航母以20m/s的速度航行。
由速度公式v=v0+at可得运动时间
tvv08020s4s a 15
3.对于v=v0+at,x=v0t+
1 2
at2,v2-v02=2ax三个公式,应用
2
A.a1>a2
B.a1<a2
C.a1=a2
D.不能判定
【解析】选B。设物体AB段和BC段位移均为x,第一段
位移中加速度a1,第二段加速度a2。
对AB段v:
2 B
v=A2 2a1x
①
对BC段:v
2 C
v=B2 2a2x
②
由题意有:vB=
v
A
+ 2
v
C
③
由以上三式得:
a2-a1=4 1 x (vC-vA)2 因为物体做加速运动,位移x为正,vC>vA
A.8 m/s B.12 m/s C.10 m/s D.14 m/s
【解析】选C。由v2-
v
2 0
=2ax和v0=8m/s、a=1m/s2,x=18m
必修教材1第二章第4课时教案:匀变速直线运动的速度与位移的关系
§2-4 匀变速直线运动的速度与位移的关系教学内容:匀变速直线运动速度与位移的关系教学目标:1、进一步理解匀变速直线运动的速度、位移公式;2、正确导出匀变速直线运动的速度、位移的关系,并会应用它们进行计算;3、会用匀变速直线运动的规律解决有关实际问题;教学方法:自学辅导法教学难点:匀变速直线运动规律及其应用 教学过程:引入:回顾匀变速直线运动的速度公式、平均速度公式和位移公式。
并导出推导公式。
速度公式:v t =v 0+at 位移公式:x=v 0t+12at 2平均速度公式:v - =v 0+v t2 (匀变速直线运动在某一段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度)一、速度和位移的关系1、公式:v t 2 -v 02=2ax2、推导:由公式x=v 0t+12 at 2和v t =v 0+at 消去t 得:v t 2 -v 02 =2ax 技巧:x 、a 、v 0、v t 、t 五个量中,若没有t (或消去t ),则用公式:v t 2 -v 02=2ax 若没有a(或消去a),则用公式:x=v - t=v 0+v t 2 t若没有v 0(或消去v 0),则用公式:x=v t t-12 at 2若没有v t ,则用公式:x=v 0t+12at 2二、匀变速直线运动规律的应用【例1】教材P42例题。
告诉学生如何分析和解答。
【例2】发射枪弹时,枪弹在枪筒中的运动可以看作匀加速直线运动。
如果枪弹的加速度大小为5×105m/s 2,枪筒长0.64m ,枪弹射出枪口时的速度是多大?分析:第一,先找物理过程,并画过程草图(如图所示)。
第二,寻找已知量v 0、v t 、a 、t 、x 等,并标在草图中。
第三,寻找公式:最佳公式。
第四,解答并检查合理性。
解:已知v 0=0,v t =?a=5⨯105m/s 2,t=?,s=0.64m由v t 2 -v 02 =2as 得:v t 2 =2ax ,故v t =2as =2⨯5⨯105⨯m/s 2⨯0.64m =800m/s可见,枪弹射出枪口时速度是800m/s 。
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1第二章匀变速直线运动的研究第4节匀变速直线运动的速度与位移的关系【思维导图】2【微试题】1. 一汽车以20m/s的速度在平直路面上匀速行驶.由于前方出现危险情况,汽车必须紧急刹车,刹车时加速度大小是10m/s2.刹车后汽车滑行的距离是()A.40m B.20m C.10m D.5m【答案】B342. 由静止开始做匀加速直线运动的物体,速度为v时位移为s,那么速度为2v时的位移是()A.2s B.4s CD。
【答案】B53。
由静止开始做匀加速直线运动的物体,当经过x位移的速度是v时,那么经过位移为4x时的速度是()6A.2v B.2v C.4v D。
22v【答案】B4. 有些航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统.已知某型号的战斗机在跑道上加速时可能产生的最大加速度为6。
0m/s2,起飞速度为60m/s,如果要求该飞机滑行100m后起飞,问弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?如果某舰上不装弹射系统,要求该种飞机仍能在此舰上正常起飞,问该舰身长至少应为多长.【答案】6,300m【解析】:78 根据匀变速直线运动的速度位移公式得:2202v v ax -=解得:0/v s ==由:v2=2aL 可得:23002v L ma ==答:弹射系统必须使飞机具有初速度;舰身长至少应为300m。
高中物理人教版必修1课件 第二章 匀变速直线运动的研究 2.4 匀变速直线运动的速度与位移的关系1
答案
(3)对前一半位移:v
2 x
2
v02
2a
x 2
对后一半位移:v 2
-
v
2 x
2
2a x 2
解得:v x
2
v02 v 2 2
x 2
x 2
v0
vx
v
2
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
学习探究区
【要点提炼】
1.中间时刻的瞬时速度
vt
2
v0 v 2
2.中间位置的瞬时速度 v x
初速度为v0,末速度为v. 位移/时间
(1)这段时间内的平均速度(用v0、v表示) (2)中间时刻的瞬时速度 v t (3)这段位移中间位置的瞬2时速度 v x
2
答案 (1)v-t 图像与t 轴所围面积表示位移
位移:x v0 v t 2
平均速度:v x v0 v t2
(2)由图中可知:中间时刻的瞬时 速度大小等于梯形中位线长度
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
学习探究区
一. 速度位移公式的推导及应用 【问题设计】
我国第一艘航空母舰“辽宁号”已有能力同时起飞3架歼15战机,如图 为辽宁舰上3个起飞点示意图,1、2号位置为短距起飞点,起飞线长 105米;3号位置为远距起飞点,起飞线长195 米.如果歼15 战机起飞 速度为50 m/s,起飞时航母静止不动,且不使用弹射系统,则战机由 3号起飞点起飞的加速度至少是多少?(设跑道水平)
学习目标 知识储备 学习探究 典例精析 课堂小结 自我检测
学习探究区
三 . 重要推论Δx =aT2 的推导及应用 【问题设计】 物体做匀变速直线运动,加速度为a,从某时刻起T 时间内的位 移为x1,紧接着第二个T 时间内的位移为x2.试证明:x2-x1=aT2.
高中物理 第二章 第四课时 匀变速直线运动的速度与位移的关系课件 新人教版必修1
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9
探究二 匀变速直线运动的几个推论
1.做匀变速直线运动的物体在任意两个连续相等的时 间 T 内,位移之差为一恒量,即
Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2 推导:如图所示,将匀变速直线运动分成若干时间段, 每段时间都为 T,设质点在每段时间内通过的位移大小分 别为 x1、x2、x3、…
和所用的时间分别为 x1、t1 和 x2、t2,下列各式成立的是( )
A.xx12=tt21
B.aa12=tt12
C.xx12=aa21
D.xx12=aa12
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8
解析:在加速运动阶段 v2=2a1x1,v=a1t1;在减速运 动阶段 0-v2=2(-a2)x2,0-v=-a2t2.由以上几式可得xx12=
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推导:设物体做匀变速直线运动的初速度为 v0,加速度为 a,经时间 t 后的末速度为 v,并以 v2t表示这段时间内中间时刻 的瞬时速度.则有
v=v0+at v2t =v0+a·2t 以上两式可得 v2t=v0+2 v
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12
又因为 x=v0t+12at2,则-v =xt=v0t+t 12at2=v0+12at=2v02+at =v0+2 v
4
4.两种特殊形式 (1)当 v0=0 时,v2=2ax.(初速度为零的匀加速直线运 动) (2)当 v=0 时,-v20=2ax.(末速度为零的匀减速直线 运动) 特别提醒:(1)利用公式 v2-v20=2ax 求解速度时,通 常有两个解,要对两个解的含义及合理性进行讨论.
(2)由于刹车问题末速度为零,应用此公式解题往往 更方便.
高中物理必修一教案-2.4 匀变速直线运动的速度与位移的关系2-人教版
人教版物理必修一第二章《匀变速直线运动》§2.4 匀变速直线运动的速度与位移的关系教材分析本节的内容是让学生首先通过一个实际的例子,进行匀变速直线运动的速度与位移关系的推导,通过推导让学生掌握公式的来龙去脉,理解公式的应用条件及特点,并熟练运用匀变速直线运动的速度与位移的关系来解决实际问题。
到本节为止匀变速直线运动的速度—时间关系、位移—时间关系、速度—位移关系就都学习了。
通过例题帮助学生形成正确的解题步骤并体会不同规律的应用特点,解题过程中应注意对学生思维的引导,分析物理情景并画出运动示意图,选择合适的公式进行求解,并培养学生规范书写的习惯,解答后注意解题规律的总结。
学情分析学习本课时学生刚上高一刚到两个月,还在适应高中的学习生活。
当时以新课程的理念进行高中物理教学,许多学生还处在不适应的学习状态里。
在预习时了解,学生会读文字,但是不会思考;学生机械阅读,不会质疑;学生对一篇文章的阅读很难抓住阅读要领。
从平时学习观察,鉴赏物理作品处在零度学习状态,对美文的领悟能力还是空白,看到自然类物理作品只会说要热爱大自然,根本不能以文本来探究,没有“依文面答”的习惯。
这实际上是给鉴赏物理作品提出了很大的学习难题。
教学目标一.知识与技能:1、知道匀速直线运动的位移x=υt对应着图象中的矩形面积.2、掌握匀变速直线运动的位移与时间关系的公式及其简单应用.3、掌握匀变速直线运动的位移与速度关系的公式,及其简单应用.二.过程与方法:1、让学生初步了解探究学习的方法.2、培养学生运用数学知识-----数图象的能力.3、培养学生运用已知结论正确类比推理的能力.三.情感态度与价值观:1、培养学生认真严谨的科学分析问题的品质.2、从知识是相互关联、相互补充的思想中,培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点.3、培养学生应用物理知识解决实际问题的能教学重点1、匀变速直线运动的速度与位移的关系式的推导。
2、匀变速直线运动的公式及有关推论的理解及应用。
高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 2-4 匀变速直线运动的速度与位移的关系 新人教版必修1
运动学里五个物理量:v0、v 、a、x、t,如果缺 t,用 公式
v2-v20=2ax 解题会比较简便。
[变式训练1] 航天飞机着陆时速度很大,可用阻力伞 使它减速。假设一架航天飞机在一条笔直的水平跑道上着 陆,刚着陆时速度为 100 m/s,在着陆的同时打开阻力伞, 加上地面的摩擦作用,产生大小为 4 m/s2 的加速度。研究 一下,这条跑道至少要多长?
答案 长度至少要 1250 m
解析 以航天飞机刚着陆时速度的方向为正方向,则
活动 3:怎么求小球运动的加速度? 提示:可以把每点的速度求出来,作出速度图象,利用 斜率求加速度。
③公式的矢量性:公式中 v0、v、a、x 都是矢量,解题 时先要规定正方向。如规定 v0 的方向为正方向,则:
a.物体做加速运动时,a 取正值,做减速运动时,a 取负值。
b.x>0,说明物体通过的位移方向与初速度方向相同; x<0,说明位移的方向与初速度的方向相反。或者已知位移 时,位移的方向与正方向相同,取正值;位移的方向与正方 向相反,取负值。
移公式为 x=v0t+12at2,由以上两个公式消去时间 t,就可 以得出匀变速直线运动的速度与位移的关系式 v2-v20=
□2 2ax 。 2.当 v0=0 时, □3 v2=2ax 。 3.公式特点:不涉及 □4 时间 。
想一想 1.应用 v2-v20=2ax 分析匀变速直线运动有何优势?
提示:因为公式 v2-v20=2ax 不涉及物体运动的时间, 故在不要求计算时间时,应用该式分析匀变速直线运动较方 便。
高中物理 第二章 2.4匀变速直线运动的位移和速度关系 课件(共38张PPT)
B
3、甲、乙两物体同时从同一点出发,同方向做匀加速直线运动,它们的速度图线如图所示
② t > t ,AB运动时间不等 A (3)适用范围:匀变速直线运动.
0 D.在t=10 s时两车在公路上相遇
② t t t 例机3停、车小并光以准5m备/去s的车速站度乘匀车速去追广赶州,,司当机小看光到到信达号车经站1前. 的流沙大道时,发现汽车在离自己10m处正以10m/s匀速行驶,A小光立即示意司
初关速于1度 两0为车m零之的间/匀的s加位匀速置直关线系速运,动下行的列规说驶律法正确,的是小光立即示意司机停车并以5m/s的
逆看车行方向考虑时 就把原来的一个匀减速运动转化为一个初速为零的匀加速运动.
速度匀速追赶,司机看到信号经反应时间后,立即刹
车,加速度为2m/s2问:小光追上汽车所需时间? (t=10s)
匀变速直线运动规律:
1、速度与时间关系: v=v0+at
2、位移与时间关系 :
x
v0t
1 2
at2
3、位移与速度关系 : v2 v02 2ax
1、适用于匀变速直线运动
2、规定正方向,矢量正负值代入公式中运算, 最后说明方向
匀变速直线运动规律
一、两个基本公式xx0 00tt a 12at③2t①②
0 1 : s1v0t1 2a2 ; tv1v0at
1 2 : s 2 v 1 t 1 2 a 2 v t 0 a t 1 2 t a 2 v 0 t 2 3 a 2 ; v 2 t v 1 a v 0 t 2 a 2 3 : s 3 v 2 t 1 2 a 2 v t 0 2 a t 1 2 t a 2 v 0 t 5 2 a 2 ; v 3 t v 2 a v 0 t 3 a 3 4 : s 4 v 3 t 1 2 a 2 v t 0 3 a t 1 2 t a 2 v 0 t 7 2 a 2 ; v 4 t v 3 a v 0 t 4 a
高中物理必修二第二章—2.4.1匀变速直线运动的位移与速度的关系
求V时,V有
例题1:火车从静止开始启动,做匀加速直线运动, 一工作人员恰好站在第一节车车厢的最前头。已 知第一节车厢通过此人时,火车的速度为v0。求:
⑴第4节车厢通过此人时,列车的速度v。
⑵若列车的加速度为a,求第n节车厢通过此人所用 的时间。
(1) v 2v0
(2) tn (
n n 1)v0 a
(2)从运动开始,以S为单位,将位移分成若干等份, 如图所示:
v1 :v2 :v3 :v4 :v5 1: 2 : 3 : 4 : 5
t1 :t2 :t3 :t4 :t5 1: 2 1 : 3 2 : 4 3 : 5 4 tⅠ:tⅡ:tⅢ :tⅣ :tⅤ 1: 2 : 3 : 4 : 5
2a
变形后有: vt2 v02 2ax
1、位移、速度公式:
v2 v02 2ax
其中:v、v0对应位移x的初速度与末速度。 公式的理解:
⑴公式仍是矢量方程,仍取v0为正方向。 v、a、x均 依据v0来确定其正、负号。
⑵对a<0的情况,利用 v2 v02 2ax
两个根。v即 v02 2ax
2.4、匀变速直线运动的位移与速度的关系
一、位移、速度公式的推导
例题1:一物体做匀变速直线运动,初速度为V0,加 速度为a, 物体经过一段时间后速度为Vt。求此过程中 物体的位移。
解:由:V= V0+at,得:t=(V-V0)/a.
由位移公式:
x
v0t
1 2
at
2
将t代人得: x v2 v02
x飞
vt
1 2
at 2 ①
x舰 vt②
2021学年高中物理第二章专题2.4匀变速直线运动的速度与位移的关
2021学年高中物理第二章专题2.4匀变速直线运动的速度与位移的关第4节匀变速直线运动的速度与位移的关系1.(2021・四川省绵阳南山中学)(多选)刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。
图中所示的图线甲,乙分别为甲,乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离x与刹车前的车速v的关系曲线,已知紧急刹车过程中车与地面间是滑动摩擦。
据此可知,下列说法中正确的是A.以相同的车速开始刹车,甲车先停止运动 B.乙车的刹车性能好C.甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快,甲车的刹车性能好 D.乙车的加速度大于甲车的【答案】BD2.(2021・河南省实验中学)一只叫Diamond的宠物狗和主人游戏,宠物狗沿直线奔跑,依次经过A、B、C三个木桩,B为AC的中点,它从木桩A开始以加速度a1匀加速奔跑,到达木桩B时以加速度a2继续匀加速奔跑,若它经过木桩A、B、C时的速度分别为0、vB、vC,且vB=A.a1C.a1>a2 D.条件不足,无法确定【答案】A22222?vBvB?0vCvB3vB??【解析】两个过程中的位移相同,所以,即,故a1?a2,A正确。
2a12a2a1a2vC,则加速度a1和a2的大小关系为 23.(多选)在平直公路上有甲、乙两辆汽车同时从同一位置沿着同一方向做匀加速直线运动,它们速度的平方随位移变化的图象如图所示,则1A.甲车的加速度比乙车的加速度大 B.在x=0.5 m处甲、乙两车的速度相等 C.在x=0.5 m处甲、乙两车相遇 D.在x=1.0 m处甲、乙两车相遇【答案】AB4.(多选)一个做匀加速直线运动的物体先后经过A、B两点的速度分别为v1和v2,则下列结论中正确的有 A.物体经过AB位移中点的速度大小为v1?v2 22v12?v2B.物体经过AB位移中点的速度大小为2C.物体通过AB这段位移的平均速度为v1?v2 2v1?v2 2x2?v中?v12,对后半段的位移有2D.物体通过AB这段位移所用时间的中间时刻的速度为【答案】BCD【解析】设经过位移中点时的速度为v中,则对前半段的位移有2a?22xv?v22122a??v2?v中,由这两式得v中?,选项A错误,选项B正确;对匀变速直线运动而言,总有22v?vt?2v1?v2,选项CD正确。
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第4节 匀变速直线运动的速度与位移的关系学习目标核心提炼1。
理解匀变速直线运动的速度与位移的关系。
1个公式—-位移与速度关系式v 2-v 20=2ax1组推论—-初速度为零的匀加速运动的比例式2.掌握匀变速直线运动的位移、速度、加速度和时间之间的相互关系,会用公式求解匀变速直线运动的问题.速度与位移的关系式阅读教材第41~42页内容,了解速度与位移的关系式的推导过程,知道关系式中各物理量的含义。
1.公式:v 2-v 错误!=2ax . 2.推导速度公式v =v 0+at 。
位移公式x =v 0t +错误!at 2. 由以上公式可得:v 2-v 20=2ax . 思维拓展应用v 2-v 错误!=2ax 分析匀变速直线运动有何优势?提示 因为公式v 2-v 2,0=2ax 不涉及物体运动的时间,故在不要求计算时间时,应用该式分析匀变速直线运动较方便,特别是求解刹车问题中的刹车距离时比较方便。
预习完成后,请把你疑惑的问题记录在下面的表格中问题1 问题2 问题3速度与位移关系式v 2-v 错误!=2ax 的理解及应用[要点归纳]1.公式的适用条件:公式表述的是匀变速直线运动的速度与位移的关系,适用于匀变速直线运动。
2.公式的意义:公式2ax=v2-v错误!反映了初速度v0、末速度v、加速度a、位移x之间的关系,当其中三个物理量已知时,可求另一个未知量。
3.公式的矢量性:公式中v0、v、a、x都是矢量,应用时必须选取统一的正方向,一般选v方向为正方向。
(1)物体做加速运动时,a取正值,做减速运动时,a取负值。
(2)x>0,说明物体通过的位移方向与初速度方向相同;x<0,说明位移的方向与初速度的方向相反.4.两种特殊形式(1)当v0=0时,v2=2ax。
(初速度为零的匀加速直线运动)(2)当v=0时,-v错误!=2ax。
(末速度为零的匀减速直线运动)[精典示例][例1] 随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显。
高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 专题2.4 匀变速直线运动的速度与位移的关系重点回眸学案 新
4.匀变速直线运动的速度与位移的关系逐差相等匀变速直线运动中任意两个连续相等的时间间隔内的位移差相等.做匀变速直线运动的物体,如果在各个连续相等的时间T 内的位移分别为x Ⅰ、x Ⅱ、x Ⅲ、…、x N ,则Δx =x Ⅱ-x Ⅰ=x Ⅲ-x Ⅱ=…=aT 2.推导:x 1=v 0T +12aT 2,x 2=v 0·2T +42a ·T 2,x 3=v 0·3T +92aT 2…,所以x Ⅰ=x 1=v 0T +12aT 2;x Ⅱ=x 2-x 1=v 0T +32aT 2; x Ⅲ=x 3-x 2=v 0T +52aT 2…,故x Ⅱ-x Ⅰ=aT 2,x Ⅲ-x Ⅱ=aT 2…, 所以,Δx =x Ⅱ-x Ⅰ=x Ⅲ-x Ⅱ=…=aT 2.一、选择题:本题共8小题。
将正确答案填写在题干后面的括号里。
1.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 。
要使飞机正常起飞,需要借助弹射系统获得的最小初速度为( )A .5 m/sB .10 m/sC .15 m/sD .20 m/s 【答案】B2.在交通事故分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹。
在某次交通事故中,汽车刹车线的长度是14 m ,假设汽车刹车时的速度大小为14 m/s ,则汽车刹车时的加速度大小为( )A .7 m/s 2B .17 m/s 2C .14 m/s 2D .3.5 m/s 2【答案】A【解析】设汽车开始刹车时的速度方向为正方向,由2202v v ax -=得a =202v x-=-7 m/s 2,A正确。
3.如图所示,物体A 在斜面上由静止匀加速滑下x 1后,又匀减速地在平面上滑过x 2后停下,测得x 2=2x 1,则物体在斜面上的加速度a 1与在平面上的加速度a 2的大小关系为( )A .a 1=a 2B .a 1=2a 2C .a 1=12a 2 D .a 1=4a 2 【答案】B4.光滑斜面长为L ,物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑,当物体的速度是到达斜面底端速度的13时,它沿斜面下滑的距离是( ) A .19L B .16LC .13L D . 3L【答案】A【解析】设物体沿斜面下滑的加速度为a ,物体到达斜面底端时的速度为v ,则有v 2=2aL ,213v ⎛⎫⎪⎝⎭=2aL ′,联立两式可得L ′=19L ,A 正确。
专题2-4匀变速直线运动规律的推论及应用【讲】-2023-2024学年高一物理(004)
专题2.4专题拓展----匀变速直线运动规律的推论及应用【讲】一.讲素养目标1.熟练掌握匀变速直线运动的位移差公式的应用。
2.熟练掌握匀变速直线运动的平均速度公式、时间和位移中点公式的应用。
3.熟练掌握初速度为零的匀加速直线运动的比例式的应用。
二.讲考点与题型【考点一】匀变速直线运动公式的比较与选择1.匀变速直线运动基本公式的比较:2.应用匀变速直线运动规律解题的一般步骤:(1)分析运动过程:认真审题,弄清题意和物体的运动过程,必要时要画出物体运动的过程示意图。
(2)明确题目条件:明确研究过程的已知量和待求量,搞清题目的条件,要注意各量单位的统一。
(3)规定正方向:一般取初速度v0的方向为正方向,从而确定已知量和未知量的正负。
对于无法确定方向的未知量,可以先假设为正方向,待求解后,再根据正负确定所求物理量的方向。
(4)列出方程:根据物理量特点及求解需要选择适当的公式列方程。
(5)计算判断:计算结果并判断其是否符合题意和实际情况。
3.逆向思维法的应用:匀减速直线运动逆向可看成匀加速直线运动,特别是对于末速度为零的匀减速直线运动,采用逆向思维法后,速度公式和位移公式变为v =at ,x =12at 2,计算更为简洁。
【例1】一滑雪运动员从85 m 长的山坡上匀加速滑下,初速度是1.8 m/s ,末速度是5.0 m/s ,滑雪运动员通过这段斜坡需要多长时间?【素养提升】本题考查的核心素养是物理观念与科学思维。
【规律总结】巧选运动学公式的基本方法(1)如果题目中无位移x ,也不需求位移,一般选用速度公式v =v 0+at 。
(2)如果题目中无末速度v ,也不需求末速度,一般选用位移公式x =v 0t +12at 2。
(3)如果题目中无运动时间t ,也不需要求运动时间,一般选用导出公式v 2-v 20=2ax 。
(4)如果题目中没有加速度a ,也不涉及加速度的问题,用v =x t =v 0+v 2。
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第4节 匀变速直线运动的速度与位移的关系1.(2018·四川省绵阳南山中学)(多选)刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一。
图中所示的图线甲,乙分别为甲,乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离x 与刹车前的车速v 的关系曲线,已知紧急刹车过程中车与地面间是滑动摩擦。
据此可知,下列说法中正确的是A .以相同的车速开始刹车,甲车先停止运动B .乙车的刹车性能好C .甲车的刹车距离随刹车前的车速v 变化快,甲车的刹车性能好D .乙车的加速度大于甲车的 【答案】BD2.(2018·河南省实验中学)一只叫Diamond 的宠物狗和主人游戏,宠物狗沿直线奔跑,依次经过A 、B 、C 三个木桩,B 为AC 的中点,它从木桩A 开始以加速度a 1匀加速奔跑,到达木桩B 时以加速度a 2继续匀加速奔跑,若它经过木桩A 、B 、C 时的速度分别为0、v B 、v C ,且v B =2Cv ,则加速度a 1和a 2的大小关系为 A .a 1<a 2 B .a 1=a 2C .a 1>a 2D .条件不足,无法确定 【答案】A【解析】两个过程中的位移相同,所以22212022C B B v v v a a --=,即22123B Bv v a a =,故12a a <,A 正确。
3.(多选)在平直公路上有甲、乙两辆汽车同时从同一位置沿着同一方向做匀加速直线运动,它们速度的平方随位移变化的图象如图所示,则A .甲车的加速度比乙车的加速度大B .在x =0.5 m 处甲、乙两车的速度相等C .在x =0.5 m 处甲、乙两车相遇D .在x =1.0 m 处甲、乙两车相遇 【答案】AB4.(多选)一个做匀加速直线运动的物体先后经过A 、B 两点的速度分别为v 1和v 2,则下列结论中正确的有 A .物体经过AB 位移中点的速度大小为122v v +B .物体经过ABC .物体通过AB 这段位移的平均速度为122v v + D .物体通过AB 这段位移所用时间的中间时刻的速度为122v v + 【答案】BCD【解析】设经过位移中点时的速度为v中,则对前半段的位移有22122x a v v ⋅=-中,对后半段的位移有22222x a v v =-⋅中,由这两式得v =中A 错误,选项B 正确;对匀变速直线运动而言,总有1222t v v v v +==,选项CD 正确。
5.(2018·湖北省华大新高考联盟)“歼15”舰载机在“辽宁号”航母上起飞的过程可以简化为匀加速直线运动。
第一次试验时,航母静止,舰机沿长度为195 m的跑道滑行,起飞速度为60 m/s;第二次试验时,航母沿舰载机起飞的方向以某一速度匀速航行,舰载机沿长度为l05 m的跑道滑行,起飞速度仍为60 m/s。
若两次起飞过程中发动机提供的加速度相同。
则航母匀速运动的速度约为A.16 m/s B.26 m/s C.36 m/s D.46 m/s【答案】A【解析】航母静止时,根据速度位移公式可知,当航母匀速运动时,,联立解得,A正确。
6.(2018·河北省鸡泽县第一中学)汽车的加速性能是反映汽车性能的重要标志。
下表是测量三种型号的载重加速性能是所采集的实验数据,由表中的数据可以断定A.A型号车的加速性能最好 B.B型号车的加速性能最好C.C型号车的加速性能最好 D.三种型号车的加速性能相同【答案】B7.(2018·辽宁省六校协作体联考)一个小球从斜面的顶端由静止开始匀加速沿斜面滑下,经过斜面的中点时,则小球到达斜面底端时的速度为A.3 m/s【答案】A【解析】小球沿斜面做匀变速运动,到达斜面底端的速度为v,斜面的长度为L。
根据速度位移公式有:2122Lv a=和22v aL=A正确,BCD错误。
8.(多选)某航母跑道长为200 m ,飞机在航母上滑行的加速度a 大小满足5.25 m/s 2≤a ≤6 m/s 2,起飞需要的最低速度为50 m/s 。
若要飞机正常起飞,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的初速度可能是 A .5 m/sB .10 m/sC .20 m/sD .25 m/s【答案】BCD【解析】飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s 2,根据速度位移公式得:v 2−v 02=2ax ,解得飞机的最小初速BCD 正确,A 错误。
9.质点从光滑水平面上的P 点做初速度为零的匀加速直线运动。
质点到达M 点时的速率为4v ,到达N 点时的速率为5v 。
则P 、M 两点之间的距离与M 、N 两点间的距离之比为 A .4:1 B .2:1 C .4:3D .16:9【答案】D10.做匀加速直线运动的物体,速度由v 增加到2v 时的位移为x ,则当速度由3v 增加到4v 时,它的位移是A .52x B .73x C .3xD .4x【答案】B【解析】由于题中不涉及时间,所以我们选择位移速度公式分析解题。
根据位移速度公式可得()2222322v v v x aa -==,()()2222437737'22323v v v v x x a a a -===⋅=,故B 正确。
11.物体的初速度为v 0,以不变的加速度a 做直线运动。
如果要使速度增加到初速度的n 倍,则经过的位移是A .202v a (n 2–1)B .202v a (n –1)C .202v an 2D .202v a(n –1)2【答案】A【解析】由于题目不涉及时间,我们可以根据位移–速度关系式整理出物体的位移。
末速度为nv,故根据位移速度公式可得()()2220020122v nv vx na a-==-,A正确。
12.(2018·四川省双流中学)甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。
质点甲做初速度为零,加速度大小为a1的匀加速直线运动,质点乙做初速度为v0,加速度大小为a2的匀减速直线运动至速度减为零后保持静止。
甲、乙两质点在运动过程中的x–v(位置—速度)图象如图所示(虚线与对应的坐标轴垂直),则A.在x–v图象中,图线a表示质点甲的运动,质点乙的初速度v0=12 m/sB.质点乙的加速度大小a2=2 m/s2C.质点甲的加速度大小a1=2 m/s2D.图线a、b的交点表示两质点同时到达同一位置【答案】C【点睛】根据图象中速度随位移的变化关系判断哪个图象是甲的运动图象,哪个是乙的图象,再根据图象直接读出x=0时,乙的速度;分别对甲和乙,根据运动学基本公式列式,联立方程求解即可。
13.考驾照需要进行路考,路考中有一项是定点停车。
路旁竖一标志杆,在车以10 m/s的速度匀速行驶过程中,当车头与标志杆的距离为20 m 时,学员立即刹车,让车做匀减速直线运动,车头恰好停在标志杆处,忽略学员的反应时间,则A .汽车刹车过程的时间为4 sB .汽车刹车过程的时间为2 sC .汽车刹车时的加速度大小为5 m/s 2D .汽车刹车时的加速度大小为0.25 m/s 2 【答案】A14.一只叫Diamond 的宠物狗和主人游戏,宠物狗沿直线奔跑,依次经过A 、B 、C 三个木桩,B 为AC 的中点,它从木桩A 开始以加速度a 1匀加速奔跑,到达木桩B 时以加速度a 2继续匀加速奔跑,若它经过木桩A 、B 、C 时的速度分别为0、v B 、v C ,且v B =2Cv ,则加速度a 1和a 2的大小关系为 A .a 1<a 2 B .a 1=a 2C .a 1>a 2D .条件不足,无法确定【答案】A【解析】两个过程中的位移相同,所以22212022C B B v v v a a --=,即22123B Bv v a a =,故12a a <,A 正确。
15.(2018·山东德州市)(多选)为检测某新能源动力车的刹车性能,如图所示是一次在平直公路上实验时,动力车整个刹车过程中位移与速度平方之间的关系图象,下列说法正确的是A .动力车的初速度为20 m/sB .刹车过程动力车的加速度大小为5 m/s 2C .刹车过程持续的时间为10 sD .刹车过程经过6 s 时动力车的位移为30 m 【答案】AB【点睛】本题考查了运动学公式和图象的综合,关键理清图象斜率表示的物理意义,注意汽车速度减为零后不再运动。
16.如图所示,一小车从A 点由静止开始做匀加速直线运动,若到达B 点时速度为v ,到达C 点时速度为2v ,则x AB :x BC 等于A .1:1B .1:2C .1:3D .1:4【答案】C【解析】由于题目不涉及时间,我们可以根据位移–速度关系式整理出物体的位移。
根据位移速度公式可得,22ABv x a =,()22223322BC AB v v v x x a a-===,故:1:3AB BC x x =,C 正确。
17.汽车以10 m/s 的初速度在水平地面上刹车,加速度大小为21m/s ,则汽车发生的最大位移是A .60 mB .50 mC .30 mD .20 m【答案】B【解析】根据速度位移公式22002v ax -=-,代入数据解得汽车发生的最大位移为:50m x =,故B 正确,ACD 错误。
18.(2018·百校联盟猜题保温金卷)如图所示为甲、乙两辆自行车在平直的公路上沿同一直线运动的v –t 图象。
在t =0时刻,乙车在甲车的前面,两车相距9 m ,乙车仅在阻力作用下开始做加速度大小为2 m/s 2的匀减速直线运动,则A .乙车减速到零所需的时间是10 sB .乙车减速到零经历的位移大小是20 mC .乙车停止时,甲车已追上乙车D .甲车追上乙车所用时间为6.8 s 【答案】D19.汽车以20 m/s 的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为5 m/s 2,则自驾驶员急踩刹车开始,2 s内与5 s 内汽车的位移大小之比为 A .5:4 B .4:5 C .3:4D .4:3【答案】C【解析】汽车速度减为零的时间为:0020==4s 5=v t t ∆-∆-,2 s 时位移:x 1=v 0t +12 at 2=20×2−12×5×4=30 m ;刹车5 s 内的位移等于刹车4 s 内的位移为:20200400=m=40m 210v x a --=,所以2 s 与5 s 内汽车的位移之比为3:4,故选C。
【名师点睛】解决刹车问题首先要确定刹车的时间,要知道汽车刹车停止后不再运动,5 s内的位移等于4 s内的位移。
以及掌握匀变速直线运动的位移时间公式。
20.(2018·云南省玉溪市)一质点t=0时刻从静止开始做直线运动,其位移x随速度v变化的规律为,则下列说法正确的是A.该质点做加速度不断增大的加速运动B.该质点做加速度不断减小的加速运动C.4 s末质点的速度为8 m/sD.0~4 s内质点的位移为8 m【答案】C21.一物体做匀变速直线运动,经过A、B、C三点,AB等于BC,经过AB的平均速度为1 m/s,经过BC的平均速度度为3 m/s,则经过B点的速度为A.2 m/s BC.2.5 m/s D.2.9 m/s【答案】C【解析】设加速度大小为a,经A、C的速度大小分别为v A、v C。