补充:匀变速直线运动的特殊规律
匀变速直线运动规律1
匀变速直线运动的规律◆ 概念与规律一、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.2.v -t 图像:匀变速直线运动的v -t 图像是一条倾斜的直线.3.分类:(1)匀加速直线运动:a 和v 同向,速度随时间均匀增加.(2)匀减速直线运动:a 和v 反向,速度随时间均匀减小.二、速度与时间的关系1.速度与时间的关系式:v =v 0+at .2.意义:做匀变速直线运动的物体,在t 时刻的速度v 等于物体在开始时刻的速度v 0加上在整个过程中速度的变化量at .三、匀变速直线运动的位移匀变速直线运动位移与时间的关系式:x =v 0t +12at 2,当初速度为0时,x =12at 2. 四、速度与位移的关系1.公式:v 2-v 02=2ax .2.推导:由速度时间关系式v =v 0+at ,位移时间关系式x =v 0t +12at 2,得v 2-v 02=2ax . ◆ 基本认识1.判断下列说法的正误.(1)匀变速直线运动的加速度不变.( √ )(2)速度逐渐增加的直线运动是匀加速直线运动.( × )(3)公式v =v 0+at 适用于任何做直线运动的物体.( × )(4)由公式v =v 0+at 知v 的大小一定大于v 0的大小.( × )(5)匀加速直线运动的v -t 图线的斜率逐渐增大.( × )2.一辆汽车原来的速度是8 m/s ,在一段足够长的下坡路上以0.5 m/s 2的加速度做匀加速直线运动,则行驶了20 s 时的速度为________ m/s.答案 183.判断下列说法的正误.(1)在v -t 图像中,图线与时间轴所包围的“面积”表示位移.( √ )(2)位移公式x =v 0t +12at 2仅适用于匀加速直线运动,而v 2-v 02=2ax 适用于任意运动.( × ) (3)初速度越大,时间越长,做匀变速直线运动的物体的位移一定越大.( × )(4)因为v 2-v 02=2ax ,v 2=v 02+2ax ,所以物体的末速度v 一定大于初速度v 0. ( × )4.汽车沿平直公路做匀加速运动,初速度为10 m/s ,加速度为2 m/s 2,5 s 末汽车的速度为________,5 s 内汽车的位移为________,在汽车速度从10 m/s 达到30 m/s 的过程中,汽车的位移为________.答案 20 m/s 75 m 200 m◆ 理解与应用一、匀变速直线运动的特点及v -t 图像四个做直线运动物体的v -t 图像如图所示.(1)物体分别做什么运动?(2)在乙、丙、丁图中,加速度不变的物体是哪个?在乙和丁图中,物体的运动有什么不同?答案(1)甲做匀速直线运动;乙做匀加速直线运动;丙做匀减速直线运动;丁做变加速直线运动(2)乙、丙;物体乙的v-t图线斜率不变,加速度不变,速度随时间均匀增加,物体丁的v-t 图线斜率变大,加速度变大,速度增加得越来越快.1.匀变速直线运动加速度保持不变的直线运动.2.匀变速直线运动的特点(1)加速度a恒定不变;(2)v-t图像是一条倾斜直线.3.匀变速直线运动的v-t图像(1)匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线.(2)匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线,如图所示,a表示匀加速直线运动,b表示匀减速直线运动.①v-t图线的斜率表示加速度:斜率的大小等于物体的加速度的大小,斜率的正、负表示加速度的方向.②v-t图线与纵轴的交点的纵坐标表示物体的初速度.(3)v-t图线是一条曲线,则物体做非匀变速直线运动,物体在某时刻的加速度等于该时刻图线切线的斜率.图甲中,斜率增大,物体的加速度增大,图乙中斜率减小,物体的加速度减小.例1如图所示是一个质点在水平面上运动的v-t图像,以下判断正确的是( D )A.在0~1 s的时间内,质点在做匀加速直线运动B.在0~3 s的时间内,质点的加速度方向发生了变化C.第6 s末,质点的加速度为零D.第6 s内质点速度变化量为-4 m/s二、匀变速直线运动的速度与时间的关系1.公式v=v0+at中各量的含义:v0、v分别表示物体的初、末速度,a表示物体的加速度,且a为恒量,at就是物体运动过程中速度的变化量.2.公式的适用条件:公式v=v0+at只适用于匀变速直线运动.3.公式的矢量性公式v=v0+at中的v、v0、a均为矢量,应用公式解题时,应先选取正方向,一般以v0的方向为正方向.(1)若加速度方向与正方向相同,则加速度取正值,若加速度方向与正方向相反,则加速度取负值.(2)若计算出v 为正值,则表示末速度方向与初速度的方向相同,若v 为负值,则表示末速度方向与初速度的方向相反.4.两种特殊情况(1)当v 0=0时,v =at .由于匀变速直线运动的加速度恒定不变,表明由静止开始的匀加速直线运动的速度大小与其运动时间成正比.(2)当a =0时,v =v 0.加速度为零的运动是匀速直线运动.例2 一个物体做匀变速直线运动,当t =0时,物体的速度大小为12 m/s ,方向向东;当t =2 s 时,物体的速度大小为8 m/s ,方向仍向东.经多长时间,物体的速度大小变为2 m/s? 答案 5 s 或7 s例3 火车正常行驶的速度是54 km/h ,关闭发动机后,开始做匀减速直线运动,6 s 末的速度是43.2 km/h ,求:(1)火车的加速度;(2)15 s 末的速度大小;(3)45 s 末的速度大小.答案 (1)0.5 m/s 2,方向与火车运动方向相反 (2)7.5 m/s (3)0刹车实际交通工具刹车后可认为是做匀减速直线运动,当速度减小到零时,车辆就会停止.解答此类问题的思路是:(1)先求出它从刹车到停止的刹车时间t 刹=v 0a; (2)比较所给时间与刹车时间的关系确定运动时间,最后再利用运动学公式求解.若t >t 刹,不能盲目把时间代入;若t <t 刹,则在t 时间内未停止运动,可用公式求解.三、匀变速直线运动的位移如图所示,某质点做匀变速直线运动,已知初速度为v 0,在t 时刻的速度为v ,加速度为a ,利用位移大小等于v -t 图线下面梯形的面积推导匀变速直线运动的位移与时间的关系.1.在v -t 图像中,图线与t 轴所围的面积对应物体的位移,t 轴上方面积表示位移为正,t 轴下方面积表示位移为负.2.位移公式x =v 0t +12at 2只适用于匀变速直线运动. 3.公式中x 、v 0、a 都是矢量,应用时必须选取正方向.一般选v 0的方向为正方向.当物体做匀减速直线运动时,a 取负值,计算结果中,位移x 的正负表示其方向.4.当v 0=0时,x =12at 2,即由静止开始的匀加速直线运动的位移公式,位移x 与t 2成正比.例4一物体做匀减速直线运动,初速度大小为v0=5 m/s,加速度大小为0.5 m/s2,求:(1)物体在前3 s内的位移大小;(2)物体在第3 s内的位移大小.答案(1)12.75 m(2)3.75 m方法位移—时间关系式的应用步骤:(1)确定一个方向为正方向(一般以初速度的方向为正方向).(2)根据规定的正方向确定已知量的正、负,并用带有正、负号的数值表示.(3)根据位移—时间关系式或其变形式列式、求解.(4)根据计算结果说明所求量的大小和方向.四、匀变速直线运动的速度与位移的关系对速度与位移的关系式v2-v02=2ax的理解1.适用范围:仅适用于匀变速直线运动.2.矢量性:公式中v0、v、a、x都是矢量,应用解题时一定要先设定正方向,一般取v0的方向为正方向:(1)若是加速运动,a取正值,若是减速运动,a取负值.(2)x>0,位移的方向与初速度方向相同,x<0则为减速到0,又返回到计时起点另一侧的位移.(3)v>0,速度的方向与初速度方向相同,v<0则为减速到0,又返回过程的速度.例5飞机着陆后以6 m/s2的加速度做匀减速直线运动直至静止.其着陆速度为60 m/s,求:(1)飞机着陆过程中滑行的距离;(2)在此过程中,飞机最后4 s滑行的位移大小.答案(1)300 m(2)48 m逆向思维法逆向思维法是把运动过程的“末状态”作为“初状态”来反向研究问题的方法.如物体做匀减速直线运动可看成反向匀加速直线运动来处理.末状态已知的情况下,若采用逆向思维法往往能起到事半功倍的效果.。
匀变速直线运动规律的应用
能力· 思维· 方法
【解题回顾】本题分析时,有不少学生易患如下毛 病,当推出v1>v2时假设物体匀加速,便主观地认 为若物体做匀减速运动结果就是v1<v2.
此外,本题还有一个较好的处理方法,就是利用vt图线比较v1和v2的大小. 设物体做加速运动,其v-t图如图2-2-2,其中间时 刻的速度v2大小即为梯形OABC的中位线的长度.而中 间位置的速度大小则应是把梯形面积平分为二的线 段DE表示的长度.若物体做减速运动由图2-2-3可得 出同样的结论.
物体在AB之间作匀变速直线
运动,C为AB的中点,已知物 体在A、B的速度分别为V 1和 V2试求物体在C点的速度
要点· 疑点· 考点
二、初速度为0的匀变速直线运动的特殊规律 1.从静止出发后,在T秒内、2T秒内、3T秒内位 移之比为:12∶22∶32∶…∶n2
2.从静止出发后,在第一个T秒内、第二个T秒内、 第三个T秒内位移,即连续相等时间内位移之比为: 1∶3∶5∶…∶(2n-1). 3.从静止出发后,在T秒末、2T秒末、3T末速度 之比为:1∶2∶3∶…∶n.
二、匀变速直线运动的规律
1.基本公式.
(1)速度公式:vt=v0+at,
(2)位移公式:s=v0t+(1/2)at2. (3)速度、位移关系:v2t-v20=2as,
要点回眸
【注意】匀变速直线运动中所涉及 的物理量有五个,分别为v0、vt、s、 a、t,其中t是标量,其余均为矢量, 一般情况下,选初速度方向为正方向. 当知道五个量中的任意三个的时候, 就可以利用公式求出其余两个量.
能力· 思维· 方法
【例3】物体从A到B做匀变速直线运动,经过中间 位置时的速度为v1,它在这段时间中间时刻的速 度为v2,则(AC)
高一物理匀变速运动特殊规律
高一物理知识点补充及练习题一.匀变速直线运动的特殊公式 1.二个推论(1)连续相等的相邻时间间隔T 内的位移差等于恒量,即s 2-s 1=s 3-s 2=…=s n -s (n -1)=aT 2. 推广 ()2m n x x m n aT -=-(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 =v 0+v t 2=v t2.=- 2.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 =1∶2∶3∶…∶n .(2)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 =1∶3∶5∶…∶(2n -1).(3)以上两个数列,对末速度为零的匀减速直线运动同样适用,当然数列的顺序要反过来。
3.对三个基本公式的理解(1)速度时间公式v t =v 0+at 、位移时间公式s =v 0t +122、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.凡是已知三个量,其它量均可求。
(2)刹车陷阱:刹车问题,车停止后不会反倒,应首先判断所求时间内,车是否已经停止。
如果给出的时间t 大于减速运动的最大滑行时间t m ,用公式2020212m m at t v x a v x +==或,计算滑行的距离。
如果给出的时间t 小于减速运动的最大滑行时间t m ,用公式2021at t v x +=计算位移。
2 匀变速直线运动的规律
第二讲 匀变速直线运动的规律1.匀变速直线运动的基本规律(1)概念:物体做 直线 运动,且加速度大小、方向都 不变 ,这种运动叫做匀变速直线运动.可分为 匀加速 直线运动和 匀减速 直线运动两类.(2)特点: 加速度的大小和方向都不随时间变化 .(3)匀变速直线运动的规律2.匀变速直线运动的重要推论(1)任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差是一个恒量,即x 2-x 1=x 3-x 2=…=Δx = aT 2 或x n +k -x n = kaT 2 .(2)在一段时间t 内,中间时刻的瞬时速度v 等于这段时间的平均速度,即2t v =20t v v v +==tx . (3)中间位移处的速度:2x v =2220t v v +. (4)初速度为零的匀加速直线运动的特殊规律①t 末、2t 末、3t 末、…、nt 末瞬时速度之比为v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n = 1∶2∶3∶…∶n .②t 内、2t 内、3t 内、…、nt 内位移之比为x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n = 12∶22∶33∶…∶n 2 .③在连续相等的时间间隔内的位移之比为x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n = 1∶3∶5∶…∶(2n -1) .④经过连续相等位移所用时间之比为t Ⅰ∶t Ⅱ∶t Ⅲ∶…∶t n = )1(∶)23(∶)12(1----n n ∶. 针对练习:1、某质点从静止开始做匀加速直线运动,已知第3秒内通过的位移是x ,则质点运动的加速度为( )A.3x 2B.2x 3C.2x 5D.5x 22、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∶4B .4∶5C .3∶4D .4∶33、质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系为x =10t -t 2,则该质点( )A .运动的加速度大小为1 m/s 2B .前2 s 内的平均速度是9 m/sC .任意相邻1 s 内的位移差都是1 mD .经5 s 速度减为零4、(多选)如图,物体自O 点由静止开始做匀加速直线运动,A 、B 、C 、D 为其运动轨迹上的四点,测得AB =2 m ,BC =3 m 。
匀变速直线运动的特殊规律
3、有若干相同的小球,从斜面上的某一位置 、有若干相同的小球, 每隔0.1s无初速度地释放一颗小球后,对准斜 每隔 无初速度地释放一颗小球后, 无初速度地释放一颗小球后 面上正在滚动的小球拍摄到如图所示的照片, 面上正在滚动的小球拍摄到如图所示的照片, 测得AB=15cm,BC=20cm。求: (1)拍 测得 , 。 ) 摄照片时B球的速度;(2) 球上面还有几颗 球的速度;( 摄照片时 球的速度;( )A球上面还有几颗 正在滚动的小球。 正在滚动的小球。
v0 + v2 = 2
2
3、在此运动中,一段位移中点的速度 vx中
v0
vx中
v
x/2
x/2
x 2 2 证明:对前一半位移有: 2 a = vx中 − v0 2
x 2 2 对后一半位移有: 2 a = v − v x中 2 2 2 2 ⇒ vx 中 − v0 = v 2 − vx 中
v0
v x中
v
⇒ 2v x中 = v0 + v 2
vA
24m
vB B
64m
vC C
x AB 24 v AB = = m s = 6m s t 4 x AC 24 + 64 v B = v AC = = m s = 11 m s 2t 2× 4 v A + vB 又 Q v AB = 2 ⇒ v A = 2v AB − v B = 2 × 6 − 11 = 1 m s v B − v A 11 − 1 ⇒a= = m s 2 = 2 .5 m s 2 t 4
总结:
1、在此运动中,连续相等时间内的位移之差 ∆x 都相等,为 aT (这里
2
的 T 是指那相等的时间间隔) 。
第09讲 匀变速直线运动特殊规律及推论(解析版)新高一物理暑假衔接课
第09讲匀变速直线运动特殊规律及推论一、匀变速直线运动的平均速度和中间时刻瞬时速度1.公式:202t v v v t x v =+=∆∆=2.推导:(1)22)(2221210000020v v at v v at v at v t at t v t x v +=++=+=+=+=∆∆=(2)2002022121t v t a v at v t at t v t x v =+=+=+=∆∆=3.注意:(1)t xv ∆∆=适合于任何运动;(2)202t v v v v =+=只适合于匀变速直线运动。
二、逐差法1.公式:Δx =x Ⅱ-x Ⅰ=aT 2即任意两个连续相等时间间隔T 内的位移之差是一个常量,称为逐差公式。
2.推导:时间T 内的位移x 1=v 0T +12aT 2①;在时间2T 内的位移x 2=v 0×2T +12a (2T )2②则x Ⅰ=x 1,x Ⅱ=x 2-x 1③由①②③得Δx =x Ⅱ-x Ⅰ=aT 23.应用:①判断物体是否做匀变速直线运动;②求加速度。
三、中间位置的瞬时速度1.位移中点的速度公式:在匀变速直线运动中,某段位移x 的初、末速度分别是v 0和v ,加速度为a ,位移中点的速度为v x 2,则v x2=v 20+v 22。
2.公式的推导:据速度与位移关系式,对前一半位移有v x 22-v 20=2a ·x 2,对后一半位移有v 2-v x 22=2a ·x 2,即v x 22-v 20=v 2-v x 22,所以v x2=v 20+v 22。
四、初速度为零的匀加速直线运动的比例关系1.初速度为零的匀加速直线运动,按时间等分(设相等的时间间隔为T )①1T 末、2T 末、3T 末…瞬时速度之比:由v =at 可得v 1∶v 2∶v 3…=1∶2∶3…②1T 内、2T 内、3T 内…位移之比:由x =12at 2可得x 1∶x 2∶x 3…=1∶4∶9…③第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内…的位移之比:由x Ⅰ=x 1,x Ⅱ=x 2-x 1,x Ⅲ=x 3-x 2…可得x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ…=1∶3∶5…2.初速度为零的匀加速直线运动,按位移等分(设相等的位移为x 0)①通过x 0、2x 0、3x 0…所用时间之比:由x =12at 2可得t =2x 0a,所以t 1∶t 2∶t 3…=1∶2∶3…②通过第一个x 0、第二个x 0、第三个x 0…所用时间之比:由t Ⅰ=t 1,t Ⅱ=t 2-t 1,t Ⅲ=t 3-t 2…可得t Ⅰ∶t Ⅱ∶t Ⅲ…=1∶(2-1)∶(3-2)…③x 0末、2x 0末、3x 0末…的瞬时速度之比:由v 2=2ax ,可得v =2ax ,所以v 1∶v 2∶v 3…=1∶2∶3…3.注意:(1)比例式解题适用于初速度为零的匀加速直线运动。
高考物理复习专题:匀变速直线运动的规律 总结
高考物理复习专题:匀变速直线运动的规律总结
匀变速直线运动的规律总结:
1、匀变速直线运动是指在恒定时间内,物体以恒定的加速度
向某一方向(正方向或负方向)运动的运动方式。
2、运动的时间t和速度v的关系可以用公式表示为:v=at,其中a是加速度。
3、运动的时间t和位移s的关系可以用公式表示为:s=1/2at²,其中a是加速度。
4、当匀变速直线运动中,物体以恒定的加速度a向正方向运动,它的速度v和位移s都随时间t呈线性增长。
5、当匀变速直线运动中,物体以恒定的加速度a向负方向运动,它的速度v和位移s都随时间t呈线性减少。
6、物体以匀变速直线运动时,根据它所处时刻t的位置,可
以求出它在该时刻t时的速度v,也可以求出它在该时刻t时
的加速度a。
7、匀变速直线运动时,物体运动的距离s和运动的速度v之
间有一定的关系,可以用s=vt来表示。
8、在匀变速直线运动过程中,物体运动的速度v和时间t之
间有一定的关系,可以用v=at来表示。
9、在匀变速直线运动过程中,物体的加速度a和时间t之间有一定的关系,可以用a=v/t来表示。
10、在匀变速直线运动过程中,物体的加速度a、速度v和位移s之间有一定的关系,可以用s=1/2at²来表示。
总的来说,匀变速直线运动是一种物体以恒定的加速度向某一方向(正方向或负方向)运动的运动方式,在匀变速直线运动过程中,存在物体运动距离s与速度v、时间t、加速度a之间的物理关系,可以用物理公式来描述。
(完整版)匀变速直线运动规律
第2课时 匀变速直线运动规律的应用 考纲解读 1.掌握匀变速直线运动的速度公式、位移公式及速度—位移公式,并能熟练应用.2.掌握并能应用匀变速直线运动的几个推论:平均速度公式、Δx =aT 2及初速度为零的匀加速直线运动的比例关系式.【考点梳理】一、匀变速直线运动的规律1.匀变速直线运动(1)定义: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方向同向.②匀减速直线运动,a 与v 0方向反向.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 .二、匀变速直线运动的推论1.匀变速直线运动的两个重要推论(1)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,即:v =2t v =v 0+v 2. (2)任意两个连续相等的时间间隔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 2.2.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、……瞬时速度的比为:v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n(2)1T 内、2T 内、3T 内……位移的比为: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……位移的比为:x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶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:t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n -n -1)三、自由落体运动和竖直上抛运动1.自由落体运动(1)条件:物体只受重力,从静止开始下落.(2)运动性质:初速度v 0=0,加速度为重力加速度g 的匀加速直线运动.(3)基本规律 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 .2.竖直上抛运动(1)运动特点:加速度为g ,上升阶段做匀减速直线运动,下降阶段做自由落体运动.(2)基本规律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 20=-2gh .④上升的最大高度:H =v 202g. ⑤上升到最高点所用时间:t =v 0g. 【考点突破】考点一 匀变速直线运动规律的应用1.速度时间公式v =v 0+at 、位移时间公式x =v 0t +12at 2、位移速度公式v 2-v 20=2ax ,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.2.以上三个公式均为矢量式,应用时应规定正方向.3.如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,各段交接处的速度往往是联系各段的纽带,应注意分析各段的运动性质.例1 珠海航展现场“空军八一飞行表演队”两架“歼-10”飞机表演剪刀对冲,上演精彩空中秀.质量为m 的“歼-10”飞机表演后返回某机场,降落在跑道上的减速过程简化为两个匀减速直线运动过程.飞机以速度v 0着陆后立即打开减速阻力伞,加速度大小为a 1,运动时间为t 1;随后在无阻力伞情况下匀减速直至停下.在平直跑道上减速滑行总路程为x .求第二个减速阶段飞机运动的加速度大小和时间.解决匀变速直线运动问题的思维规范→ → → → →突破训练1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.考点二 解决匀变速直线运动的常用方法1.一般公式法一般公式法指速度公式、位移公式及推论三式.它们均是矢量式,使用时要注意方向性.2.平均速度法定义式v =Δx Δt 对任何性质的运动都适用,而v =v t 2=12(v 0+v )只适用于匀变速直线运动. 3.比例法对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征中的比例关系,用比例法求解.4.逆向思维法如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动.5.推论法利用Δx =aT 2:其推广式x m -x n =(m -n )aT 2,对于纸带类问题用这种方法尤为快捷.6.图象法审题获画过程判断运选取正方向 选用公式解方程,必要时对。
匀变速直线运动规律推论
1.位移与时间的关系:匀变速直线运动的位移与时间之间的关系可以用以下公式表示:x = x0 + v0t + (1/2)at^2其中,x是物体的位移,x0是初始位置,v0是初始速度,a是加速度,t是时间。
这些推论适用于在匀变速直线运动下的物体。在这种情况下,物体在直线上的位置随时间的变化是二次函见的运动形式,在研究和实际应用中有着重要的意义。
2.速度与时间的关系:匀变速直线运动的速度与时间之间的关系可以用以下公式表示:v = v0 + at其中,v是物体的速度,v0是初始速度,a是加速度,t是时间。
3.位移与速度的关系:匀变速直线运动的位移与速度之间的关系可以用以下公式表示:v^2 = v0^2 + 2a(x - x0)其中,v是物体的速度,v0是初始速度,a是加速度,x是当前位置,x0是初始位置。
匀变速直线运动的规律
第二章 匀变速直线运动的规律1.匀变速直线运动(1)定义:在任意相等的时间内速度的变化量相等的直线运动。
(2)特点:轨迹是直线,加速度a 恒定。
当a 与v 0方向相同时,物体做匀加速直线运动;反之,物体做匀减速直线运动。
2.匀变速直线运动的规律 (1)基本规律①速度时间关系:at v v +=0 ②位移时间关系:2021at t v x += (2)重要推论①速度位移关系:ax v v 2202=- ②平均速度:22t v v v v =+=③做匀变速直线运动的物体在连续相等的时间间隔的位移之差:Δx =x n+1-x n =aT 2。
3.自由落体运动(1)定义:物体只在重力的作用下从静止开始的运动。
(2)性质: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。
(3)规律:与初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动的规律相同。
学法指导一、用匀变速直线运动规律解题的一般思路运动学规律具有条件性、相对性和矢量性。
利用运动学规律解决运动学问题的一般思路是:1.对物体进行运动情况分析,画出运动过程示意图。
2.选择合适的运动学规律,选取正方向,列式求解。
二、利用图象分析解决运动学问题1.速度-时间图象的信息点(1)横坐标表时间,纵坐标表速度。
图线表示速度随时间的变化关系。
(2)斜率表示加速度的大小和方向。
切线的斜率表示某时刻物体加速度的大小和方向。
(3)图线与坐标轴围成的面积表示位移的大小和方向(横轴上方为正,下方为负)。
(4)横、纵截距的含义。
2.位移-时间图象的信息点(1)横坐标表示时间,纵坐标表示位移。
图线表示物体的位移随时间的变化关系,不表示轨迹。
(2)斜率表示速度的大小和方向。
切线的斜率表示某时刻物体速度的大小和方向。
(3)横截距表示物体出发的时刻,纵截距表示零时刻物体的出发位置。
3.利用图象分析和解决问题时必须把图象与具体的物理情景相联系,能写出横、纵坐标之间关系式的,最好写出关系式,并把式子与图象相结合。
高中物理知识点:匀变速直线运动规律
匀变速直线运动规律
一、加速度与运动性质:
1.a=0 时,其运动形式为匀速直线运动;
2.a 为恒量时,其运动形式为匀加速直线运动,若 a 与 v 同向,为匀加速直线运动, a 与 v 反向,为匀减速直线运动。
二、匀变速直线运动的公式:
1.匀变速直线运动的速度公式:υt=υ0+a t
2.匀变速直线运动的位移公式:S=υ0 t+1/2a t^2
3.匀变速直线运动的速度位移公式:υt^2=υ0^2+2aS
三、速度时间图像与位移时间图像
1.匀速直线运动的速度时间图像是一条与时间轴平
行的直线。
匀速直线运动的位移时间图像是一条与
倾斜的直线。
2.匀变速直线运动的位移时间图像是一条
抛物线。
匀变速直线运动的速度时间图像
是一条倾斜的直线。
例题一:
用升降机从井底提升物体。
升降机先由静止开始作匀加速运动,经过 5s 达到
10m/s,然后匀速运动 2s 后作匀减速运动,又经过 5s 恰好到达井口而停止, 试画出该
过程的速度图象,并求出井的深度?
例题二:
电车由静止开始作匀加速直线运动,加速度 0.5m/s2,途径相隔 125 米的 AB 两点,共用 10 秒钟,那么,电车经过 B 点的速度是多少?。
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9个推论
匀变速直线运动9个推论匀变速直线运动是物理学里的基础概念之一,涉及到了物体在直线上的运动规律。
在此我将介绍九个有关匀变速直线运动的推论。
第一个推论是:在匀变速直线运动中,物体的加速度是恒定的。
这意味着在一个时间段内,物体每单位时间的加速度保持不变。
第二个推论是:在匀变速直线运动中,物体的速度随时间的变化是线性的。
这意味着速度随时间的变化呈现出规律性的变化,可以用一条直线表示。
第三个推论是:在匀变速直线运动中,物体的位移随时间的变化是二次函数关系。
这意味着物体的位移随时间的变化呈现出抛物线的形状,可以用一个二次函数表达。
第四个推论是:在匀变速直线运动中,物体在单位时间内的位移呈现出等差数列的规律。
这意味着物体每经过一个单位时间,位移的变化量都保持一致的增加。
第五个推论是:在匀变速直线运动中,物体在单位时间内的速度变化量也呈现出等差数列的规律。
这意味着物体每经过一个单位时间,速度的变化量也保持一致的增加。
第六个推论是:在匀变速直线运动中,物体的加速度与速度的乘积等于位移的变化量。
这意味着物体在某个时间段内的位移变化与速度和加速度之间存在着简单的数值关系。
第七个推论是:在匀变速直线运动中,物体的加速度与时间的乘积等于速度的变化量。
这意味着物体在某个时间段内的速度变化与加速度和时间之间存在着简单的数值关系。
第八个推论是:在匀变速直线运动中,物体的速度随时间的变化呈现出等比数列的规律。
这意味着物体每经过一个单位时间,速度的变化量与时间呈现出恒定的比例关系。
第九个推论是:在匀变速直线运动中,物体的位移随时间的变化呈现出等比数列的规律。
这意味着物体每经过一个单位时间,位移的变化量与时间也呈现出恒定的比例关系。
通过以上九个推论,我们可以更加深入地理解匀变速直线运动的规律,将其应用于实际问题的解决中。
这些推论的指导意义在于,我们可以通过已知物体在不同时间点的速度或位移,来推导出其他相关的物理量,从而更准确地描述和分析物体的运动状态。
高考物理知识点匀变速直线运动的规律
2019高考物理知识点匀变速直线运动的规律一、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)vt=v0+at(2)s=v0t+ at2(3)vt2-v02=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=si+1-si=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vt/2= =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:v1∶v2∶v3∶……∶vN=1∶2∶3∶…∶n②1T内、2T内、3T内……位移的比为:s1∶s2∶s3∶…∶sN=12∶22∶32∶…∶n2③第一个T内、第二个T内、第三个T内…… 位移的比为:sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sN=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:t1∶t2∶t3∶…∶tN=1∶( -1)∶( - )∶…∶( - )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.解题方法指导(1)要养成根据题意画出物体运动示意图的习惯.特别对较复杂的运动,画出草图可使运动过程直观,物理图景清晰,便于分析研究。
(2)要注意分析研究对象的运动过程,搞清整个运动过程按运动性质的转换可分为哪几个运动阶段,各个阶段遵循什么规律,各个阶段间存在什么联系。
(3)由于本章公式较多,且各公式间有相互联系,因此,本章的题目常可一题多解。
解题时要思路开阔,联想比较,筛选最简捷的解题方案。
解题时除采用常规的公式解析法外,图象法、比例法、极值法、逆向转换法(如将一匀减速直线运动视为反向的匀加速直线运动)等也是本章解题中常用的方法。
第2讲 匀变速直线运动的规律
v20+2 v2t 。
(4)初速度为零的匀加速直线运动的比例:
①1T 末,2T 末,3T 末,…,nT 末的瞬时速度之比:
v1∶v2∶v3∶…∶vn= 1∶2∶3∶…∶n 。 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:
x1∶x2∶x3∶…∶xn= 1∶3∶5∶…∶(2n-1) 。 ③通过连续相等的位移所用时间之比:
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
为 1∶2∶3∶…∶n。
(√ )
(4)水滴滴在屋檐下的石板上后,又竖直向上溅出,水滴到达最高点时处于静
止状态。
(× )
提能点(一) 匀变速直线运动规律(题点精研) 研微点
1.[匀加速类问题] (2021·保定高三月考)一物体由静止开始做匀加速直线运动,在某段时间 t 内位移为 x0,物体在前一半时间和后一半时间的位移之比为 2∶3。求: (1)物体加速度的大小; (2)物体在这段时间之前已经发生位移的大小。
解析:取初速度方向为正方向,
则 v0=10 m/s,a=-5 m/s2, 由 v=v0+at 可得,当 t=3 s 时, v=-5 m/s,“-”表示物体在 t=3 s 时速度方向沿斜面向下,
故 B 选项正确。 答案:B
对点清 两类特殊的匀减速直线运动对比
1.刹车类问题 (1)其特点为匀减速到速度为零后即停止运动,加速度 a 突然消失。 (2)求解时要注意确定其实际运动时间。 (3)如果问题涉及最后阶段(到停止运动)的运动,可把该阶段看成反向的初速度
匀变速特殊规律
求t 物理情景图
一辆汽车以10m/s的速度开始下坡, 的速度开始下坡, 例 一辆汽车以 的速度开始下坡 下坡时的加速度为0.04m/s2,到达坡底的速 下坡时的加速度为 度为14m/s,则这个坡的长度是多少? 度为 ,则这个坡的长度是多少? 解:选v0方向为正 用2as=vt2-v02求解
v +v v位中 = 2
2 0
2 t
7、匀变速直线运动中,在连续相等的 、匀变速直线运动中, 时间间隔T内位移之差都相等 内位移之差都相等, 时间间隔 内位移之差都相等,等于加 t 2的乘积 即 速度a和时间的平方 速度 和时间的平方 的乘积,即
• sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=sⅣ-sⅢ……=a t
2
练习2: 练习 : 做匀加速直线运动的列车出站时, 做匀加速直线运动的列车出站时,车 头经过站台上的某人时速度为1m/s,车 头经过站台上的某人时速度为 , 尾经过此人时速度为7m/s,若此人站着 尾经过此人时速度为 , 一直未动,则车身中部(中点) 一直未动,则车身中部(中点)经过此人 面前时的速度是多少? 面前时的速度是多少?
练习1: 练习 : 一滑块由静止开始, 一滑块由静止开始,从斜面顶端匀加速下 末的速度是6m/s,求: 滑,第5s末的速度是 末的速度是 , 4V5 4×6m/ s V4 4 (1)第4s末的速度 = ⇒V4 = = ) 末的速度 = 4.8m/ s 5 5 V5 5 a=V5/t5=6m/5s=1.2m/s2 (2)头7s内的位移 ) 内的位移 S=at2/2=29.4m (3)第3s内的位移 S3=at32/2-at22/2=3m ) 内的位移
匀变速直线运动规律的总结
匀变速直线运动规律的总结
一、匀变速直线运动规律:
1、匀变速直线运动:匀变速直线运动是指物体在直线上运动,且速
度在运动过程中保持恒定时,叫做匀变速直线运动。
2、运动路程的计算:在匀变速直线运动中,按照分段计算的方法可
以求出在给定时间内运动的距离,公式为:S=V*t。
其中,V为物体运动
的速度,t为运动的时间。
3、速度的计算:在匀变速直线运动中,可以求出物体在给定时间内
走的路程,按照分段计算的方法可以求出运动速度,公式为:V=S/t。
其中,S为物体走的路程,t为运动的时间。
4、加速度的计算:加速度是物体速度变化的速率,它是物体变化速
度的程度。
在匀变速直线运动中,由于物体的速度保持不变,所以其加速
度也为0。
二、匀变速直线运动特点:
1、速度恒定:在匀变速直线运动中,物体运动的速度在整个运动过
程中都是恒定的,既不会减少也不会增加。
2、加速度为零:在匀变速直线运动中,物体的加速度一直为零,因
为物体的速度保持不变,所以其加速度不变。
3、曲线不能直接代表速度:匀变速直线运动曲线不能直接代表速度,我们必须以路程或时间等绝对量准确地衡量速度。
4、受力状态复杂:匀变速直线运动中,物体受到的力可能不定,它
会受外力的影响。
知识点匀变速直线运动的规律
匀变速直线运动的规律一.考点整理匀变速直线运动规律1.匀变速直线运动:沿着一条直线,且加速度的运动.分为匀加速直线运动〔a与v方向〕和匀减速直线运动〔a与v向〕.2.三个根本规律:①速度公式:v = ;②位移公式:x = ;③位移速度关系式:v2t–v02 = .3.三个推论:①做匀变速直线的物体在连续相等的相邻时间间隔T内的位移差等于恒量,即x2–x1 = x3–x2 =……= x n–x 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一半,还等于中间时刻的瞬时速度,即v平均= v t/2= ;③匀变速直线运动的某段位移中点的瞬时速度v x/2 = .4.初速度为零的匀加速直线运动的特别规律:⑴在1T末,2T末,3T末,…,n T末的瞬时速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶v n = ;⑵在1T内,2T内,3T内,…,n T内的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶x n = ;⑶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:xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶x N =____________________________________;⑷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 = ;⑸从静止开始通过连续相等的位移时的速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶v n = ;5.自由落体运动:物体只在作用下,从开始下落的运动叫自由落体运动.⑴根本特征:只受,且初速度为、加速度为的匀加速直线运动.⑵根本规律:由于自由落体运动是直线运动,所以匀变速直线运动的根本公式及其推论都适用于自由落体运动.①速度公式:v = ;②位移公式:h = ;③位移与速度的关系:v2 = .⑶推论:①平均速度等于中间时刻的瞬时速度,也等于末速度的一半,即v平均= v/2 = ;在相邻的相等时间内下落的位移差Δh = 〔T为时间间隔〕.二.思考与练习思维启动1.依据给出的速度和加速度的正负,对物体运动性质的推断正确的选项是〔〕A.v > 0,a < 0,物体做加速运动B.v < 0,a < 0,物体做加速运动C.v < 0,a > 0,物体做减速运动D.v > 0,a >0,物体做加速运动2.一物体由静止开始沿光滑斜面做匀加速直线运动,运动6秒到达斜面底端,斜面长为18米,则:⑴物体在第3秒内的位移多大?⑵前3秒内的位移多大?3.甲物体的质量是乙物体质量的5倍,甲从H高处自由下落,同时乙从2H高处自由下落,以下说法中正确的选项是〔高度H远大于10 m〕〔〕A.两物体下落过程中,同一时刻甲的速率比乙的大B.下落1 s末,它们的速度相等C.各自下落1 m,它们的速度相等D.下落过程中甲的加速度比乙的大三.考点分类探讨典型问题〖考点1〗匀变速直线运动规律的应用【例1】珠海航展现场空军八一飞行表演队两架“歼-10〞飞机表演剪刀对冲,上演精彩空中秀.质量为m的“歼-10〞飞机表演后返回某机场,降落在跑道上减速过程简化为两个匀减速直线运动.飞机以速度v0着陆后马上翻开减速阻力伞,加速度大小为a1,运动时间为t1;随后在无阻力伞情况下匀减速直至停下.在平直跑道上减速滑行总路程为x.求:第二个减速阶段飞机运动的加速度大小和时间.【变式跟踪1】如下列图,是某型号全液体燃料火箭发射时第—级发动机工作时火箭的a– t图象,开始时的加速度曲线比较平滑,在120 s的时候,为了把加速度限制在4g以内,第—级的推力降至60%,第—级的整个工作时间为200s.由图线可以看出,火箭的初始加速度为15 m/s2,且在前50 s内,加速度可以看做均匀变化,试计算:⑴t = 50 s时火箭的速度大小;⑵如果火箭是竖直发射的,在t = 10 s前看成匀加速运动,则t =10 s时离地面的高度是多少?如果此时有一碎片脱落,不计空气阻力,碎片将需多长时间落地?〔取g = 10 m/s2,结果可用根式表示〕〖考点2〗自由落体运动和竖直上抛运动例2某人在高楼的平台边缘,以20 m/s的初速度竖直向上抛出一石子.不考虑空气阻力,取g=10 m/s2,求:⑴物体上升的最大高度;回到抛出点所用的时间;⑵石子抛出后通过距抛出点下方20 m处所需的时间.【变式跟踪2】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20m,不计空气阻力,设塔足够高,则物体位移大小为10 m时,物体通过的路程可能为〔〕A.10 m B.20 m C.30 m D.50 m考点3:实际应用:汽车的“刹车〞问题.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,加速度消逝,汽车停止不动,不再返回.汽车运动时间满足t≤v0/a,发生的位移满足x≤v02/2a〔停止时取“=〞号〕.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/s2,则刹车后汽车在1 min内通过的位移大小为〔〕A.240 m B.250 m C.260 m D.90 m【变式跟踪3】一辆公共汽车进站后开始刹车,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〔〕C.25 m D.75 m四.考题再练高考真题1.〔202xX高考〕某航母跑道长200m,飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2,起飞需要的X速度为50m/s.那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为〔〕A.5m/s B.10m/s C.15m/s D.20m/s【预测1】中国首架空客A380大型客机在最大重量的状态下起飞需要滑跑距离约3000m,着陆距离大约为202xm.设起飞滑跑和着陆时都是匀变速运动,起飞时速度是着陆时速度的1.5倍,则起飞滑跑时间和着陆滑跑时间之比是〔〕A.3∶2 B.1∶1 C.1∶2 D.2∶12.〔202x全国卷大纲版〕一客运列车匀速行驶,其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性撞击.坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s.在相邻的平行车道上有一列货车,当该旅客经过货车车尾时,货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动.该旅客在此后的20.0s内,看到恰好有30节货车车厢被他连续超过.每根铁轨的长度为25.0m,每节货车车厢的长度为16.0m,货车车厢间距忽略不计.求:⑴客车运行速度的大小;⑵货车运行加速度的大小【预测2】小明同学乘坐“和谐号〞动车组,觉察车厢内有速率显示屏.当动车组在平直轨道上经历匀加速、匀速与再次匀加速运行期间,他记录了不同时刻的速率,局部数据列于表格中.动车组的总质量M = 2.0×105kg,假设动车组运动时受到的阻力是其重力的0.1倍,取g = 10m/s2.在小明同学记录动车组速率这段时间内,求:⑴动车组的加速度值;⑵动车组牵引力的最大值;⑶动车组位移的大小.五.课堂演练自我提升t/s v/m·s-1 0 30 100 40 300 50 400 50 500 60 550 70 600 801.一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x1∶x2,在走完第1 m时与走完第2 m时的速度之比为v1∶v2.以下说法正确的选项是〔〕A.x1∶x 2 = 1∶3,v1∶v2 = 1∶2 B.x1∶x2 = 1∶3,v1∶v2 = 1∶ 2C.x1∶x2 = 1∶4,v1∶v2 = 1∶2 D.x1∶x2 = 1∶4,v1∶v2 = 1∶ 22.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.5 m/sC.由于加速度a及时间t未知,无法确定t/2时刻的速度D.4 m/s3.科技馆里有一个展品,该展品放在暗处,顶部有一个不断均匀向下喷射水滴的装置,在频闪光源的照耀下,可以看到水滴好似静止在空中固定的位置不动,如下列图.某同学为计算该装置喷射水滴的时间间隔,用最小刻度为毫米的刻度尺测量了空中几滴水间的距离,由此可计算出该装置喷射水滴的时间间隔为〔g取10 m/s2〕〔〕A.0.01 s B.0.02 s C.0.1 s D.0.2 s4.做匀减速直线运动的物体经4 s后停止,假设在第1 s内的位移是14 m,则最后1 s内的位移是〔〕A.3.5 m B.2 m C.1 m D.05.沙尘暴天气会严峻影响交通.有一辆卡车以54 km/h的速度匀速行驶,司机突然模糊看到正前方十字路口一个老人跌倒〔假设没有人扶起他〕,该司机刹车的反响时间为0.6 s,刹车后卡车匀减速前进,最后停在老人前1.5 m处,预防了一场事故.刹车过程中卡车加速度大小为5 m/s2,则〔〕A.司机觉察情况后,卡车经过3 s停下B.司机觉察情况时,卡车与该老人的距离为33 mC.从司机觉察情况到停下来的过程,卡车的平均速度为11 m/sD.假设卡车的初速度为72 km/h,其他条件都不变,则卡车将撞到老人6.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,则以下说法正确的选项是〔〕A.A上抛的初速度与B落地时速度大小相等,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肯定是B开始下落时高度的中点7.一条东西方向的平直公路边上有两块路牌A、B,A在西B在东,一辆匀速行驶的汽车自东向西经过B路牌时,一只小鸟恰自A路牌向B匀速飞去,小鸟飞到汽车正上方马上折返,以原速率飞回A,过一段时间后,汽车也行驶到A.以向东为正方向,它们的位移-时间图像如下列图,图中t2 = 2t1,由图可知〔〕A.小鸟的速率是汽车速率的两倍B.相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是3:1C.小鸟飞行的总路程是汽车的1.5倍D.小鸟和汽车在0-t2 时间内位移相等8.汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动产生明显的滑动痕迹,即常说的刹车线.由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小,因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据.假设某汽车刹车后至停止的加速度大小为7 m/s2,刹车线长为14 m,求:⑴该汽车刹车前的初始速度v0的大小;⑵该汽车从刹车至停下来所用的时间t0;⑶在此过程中汽车的平均速度.参考答案:一.考点整理匀变速直线运动规律1.保持不变同反2.v0 + at v0t + at2/2 2ax 3.aT2(v0 + v t)/22220tvv4.1∶2∶3∶…∶n 12∶22∶32∶…∶n21∶3∶5∶…∶(2n–1) 1∶(2–1)∶(3–2)∶…∶(n–n-1) 1∶2∶3∶…∶n5.重力静止重力零g初速度为零的匀加速gt gt2/2 2gh gt/2 gT2二.思考与练习思维启动1.BCD;速度和加速度都是矢量,假设二者符号相同,物体就做加速运动,故B、D正确;假设二者符号相反,物体就做减速运动,故A错误,C正确.2.⑴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,⑵将6 s的时间分成2个3 s,前3 s内的位移x3=11+3×18 m=4.5 m.3.BC三.考点分类探讨典型问题例1如图,A为飞机着陆点,AB、BC分别为两个匀减速运动过程,C点停下.A到B过程,依据运动学规律有:x1 = v0t1–12a1t12,v B = v0–a1t1,B到C过程,依据运动学规律有:x2 = v B t2–12a2t22,0 = v B–a2t2,A到C过程,有:x = x1 + x2,联立解得:a2 = (v 0–a1t1)2/(2x + a1t12– 2 v0t1) t2 = (2x + a1t12– 2v0t1)/( v 0–a1t1)变式1 ⑴因为在前50 s内,加速度可以看做均匀变化,则加速度图线是倾斜的直线,它与时间轴所围的面积就表示该时刻的速度大小,所以有:v = (1/2)(15+20)×50 m/s = 875 m/s.⑵如果火箭是竖直发射的,在t = 10 s前看成匀加速运动,则t = 10 s时离地面的高度是h=at2/2 =(1/2)×15×102 m = 750 m,如果有一碎片脱落,它的初速度v1=at=150 m/s,离开火箭后做竖直上抛运动,有-h = v1t-12gt2,代入数据解得t=5(3+15) s,t′=5(3-15) s舍去.例2 法1:⑴上升过程,匀减速直线运动,取竖直向上为正方向,v0 = 20 m/s,a1 = –g,v = 0,依据匀变速直线运动公式:v2–v02 = 2ax,v= v0 + at,得物体上升的最大高度:H = v02/2a1 = v02/2g = 20 m;上升时间:t1 = v0/g = 2 s;下落过程,自由落体运动,取竖直向下为正方向.v02 = 0,a2 = g,回到抛出点时,x1 = H,到抛出点下方20 m处时,x2 = 40 m,依据自由落体公式,得下落到抛出点的时间:t2=2x1g =2×2010s=2 s,回到抛出点所用的时间为t = t1+t2 = 4 s.⑵下落到抛出点下方20 m处的时间:t2′=2x2g=2×4010s = 2 2 s;从抛出到落到抛出点下方20 m处所经历时间为t′ = t1 + t2′= 2(1+2) s.法2:⑴全过程分析,取向上为正方向,v0 = 20 m/s,a= –g,最大高度时v = 0,回到原抛出点时x1 =0 m,由匀变速运动公式得最大高度:H = v02/2g = 20 m,回到原抛出点:x1 = v0t–12gt2,t = 2 v0/g =4 s.⑵落到抛出点下方20 m处时,x = – 20 m:x = v0t2–12gt22,代入数据得:–20 = 20t2–12×10t22,解得⎩⎨⎧t2=〔2+22〕 s t2′=〔2-22〕 s.舍去.所以石子落到抛出点下方20 m 处所需时间t 2=2(1+2) s 变式2 A CD ;物体在塔顶上的A 点抛出,位移大小为10 m 的位置有两处,如下列图,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过程,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 ;下落通过时,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 正确例3 B ;因汽车刹车后一直做匀减速直到运动速度为零为止,所以t = v 0/a = 50 s ,所以汽车刹车后在1 min内通过的位移为x = v 0t /2 = 250 m . 变式3 C ;因汽车做匀减速直线运动.由x = v 0t +12at 2得 9=v 0×1-12a ×12,9+7=v 0×2-12a ×22,解得v 0 = 10 m/s ,a = 2 m/s 2.汽车从刹车到停止所需时间t = v 0/a = 5s ;刹车后6 s 内的位移即5 s 内的位移x = v 0t – 12at 2,代入数据解得x = 25 m .四.考题再练 高考真题 1.B预测1:B ;由x = v t /2解得起飞滑跑时间和着陆滑跑时间之比是 t 1:t 2 =(x 1/x 2)(v 2/v 1) =1∶1,选项B 正确. 2.⑴ 设连续两次撞击铁轨的时间间隔为Δt ,每根铁轨长度为l ,则客车速度为v = l /Δt ,其中l = 25.0m 、Δt = 10.0/(16–1) s 得 v = 37.5m/s .⑵ 设从货车开始运动后t = 20.0s 内客车行驶了s 1米,货车行驶了s 2米,货车加速度为a ,30节货车车厢的总长度为L = 30×16.0m .由运动学公式有 s 1 = v t 、s 2 = at 2/2,由题给条件有L = s 1 – s 2,联立上述各式,并代入数据解得a = 1.35m/s 2.预测2:⑴ 通过记录表格可以看出,动车组有两个时间段处于加速状态,设加速度分别为a 1、a 2,由 a =Δv /Δt 代入数据后得a 1 = 0.1m/s 2、a 2 = 0.2m/s 2.⑵ 由牛顿第二定律 F - F f = Ma ,F f = 0.1Mg 当加速度大时,牵引力也大.代入数据得 F = F f + Ma 2 =2.4×105N .⑶ 通过作出动车组的 v – t 图可知,第—次加速运动的结束时刻是200s ,第二次加速运动的开始时刻是450s .x 1 = (v 1 + v 2)/2]t 1、x 2 = v 2t 2、x 3 = (v 2 + v 3)/2]t 3、x = x 1 + x 2 + x 3,代入数据解得x = 30250m .五.课堂演练 自我提升1.B ;由x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶xn =1∶3∶5∶…∶(2n – 1)知x 1∶x 2=1∶3,由x =12at 2知t 1∶t 2=1∶2,又v=at 可得v 1∶v 2=1∶2,正确.2.D ;中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度,即v t/2 = (v 0 + v )/2 = 4 m/s3.C ;自上而下第—、二和三点之间的距离分别为x 1 = (10.00 – 1.00)×10-2 m = 9.00×10-2 m ,x 2 = (29.00 –10.00)×10-2 m =19.00×10-2 m ,依据公式Δx = aT 2得x 2–x 1 = gT 2,故T = 0.1 s . 4.B ;设加速度大小为a ,则开始减速时的初速度大小为v 0=at =4a ,第1 s 内的位移是x 1=v 0t 1-12at 12=3.5a = 14 m ,所以a =4 m/s 2,物体最后1 s 的位移是x =12at 22=2 m .此题也可以采纳逆向思维的方法,把物体的运动看做是初速度为零的匀加速直线运动,其在连续相邻相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7,第4 s 内的位移是14 m ,所以第1 s 内的位移是2 m .5.BD ;v 0=15 m/s ,故刹车后卡车做匀减速运动的时间t 2 = v 0/a = 3 s ,故卡车经过3.6 s 停下来,A 错误;卡车与该老人的距离x =v 0t 1 + v 02/2a +Δx =33 m ,B 正确;v 平 = (x –Δx )/(t 1 + t 2) =8.75 m/s ,C 错误;x ′ = v ′t 1 + v ′2/2a = 52 m > 33 m ,所以D 正确.6.AC ;设两物体从下落到相遇的时间为t ,竖直上抛物体初速度为v 0,由题gt = v 0 – gt = v 得v 0=2v .故A 正确.依据竖直上抛运动的对称性可知,B 自由落下到地面的速度为2v ,在空中运动时间为t B = 2v /2g ,A 竖直上抛,在空中运动时间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 )2/2g ,B 开始下落的高度h B =g (2v /g )2/2,显然两者相等.故C 正确.两物体在空中同时到达同一高度为h = gt 2/2 = g (v /g )2/2 = v 2/2g = h B /4.故D 错误.应选AC7.BC ;设AB 之间的距离为L ,小鸟的速率是v 1,汽车的速率是v 2,小鸟从出发到与汽车相遇的时间与返回的时间相同,故它们相向运动的时间为t 1/2,则在小鸟和汽车相向运动的过程中有v 1t 1/2 + v 2t 1/2 = L ,即〔v 1 + v 2〕t 1/2 = L ,对于汽车来说有v 2t 2 = L ;联立以上两式可得v 1 =3 v 2,故A 错误B 正确.汽车通过的总路程为x 2 = v 2t 2,小鸟飞行的总路程为x 1 = v 1t 1=3 v 2×(t 2/2) = (3/2)x 2,故C 正确.小鸟回到出发点,故小鸟的位移为0,故D 错误.应选BC .8.⑴ 由题意依据运动学公式v 2 – v 20 = 2ax 得– v 20 = 2ax 代入数据解得v 0 = 14 m/s . ⑵ 法1:由v = v 0 + at 0得t 0 = (v – v 0)/a = 2s ;法2:(逆过程) 由x = 12at 02 得t 0 =2xa= 2 s . ⑶ 法1:v 平均 = x /t = 7 m/s ;法2:v 平均 = (v 0 + v )/2 = 7 m/s .附:9.物体以肯定的初速度v 0冲上固定的光滑斜面,到达斜面X 点C 时速度恰为零,如下列图.物体第—次运动到斜面长度3/4处的B 点时,所用时间为t ,求物体从B 滑到C 所用的时间. 法1〔比例法〕:对于初速度为0的匀加速直线运动,在连续相等的时间里通过的位移之比为 x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n = 1∶3∶5∶…∶(2n – 1),现有x BC ∶x AB = (x AC /4)∶(3x AC /4) = 1∶3,通过x AB 的时间为t ,故通过x BC 的时间t BC = t . 法2〔中间时刻速度法〕:中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度.v AC = (v 0 + 0)/2 = v 0/2,又v 02 =2ax AC ① v B 2 = 2ax BC ② x BC = x AC /4 ③ 解①②③得:v B = v 0/2,可以看出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 . 法3〔利用有关推论〕:对于初速度为0的匀加速直线运动,通过连续相等的各段位移所用的时间之比为 t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n = 1∶(2-1)∶(3-2)∶(4-3)∶…∶(n-n -1).现将整个斜面分成相等的四段,如下列图.设通过BC段的时间为t x ,那么通过BD ,DE ,EA 的时间分别为: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 .v /m·s -1t/s100 200 300 400 500 600 20406080。
匀变速直线运动的规律
一)匀变速直线运动的规律的几个基本关系。
=v0+at速度公式:vt位移公式:平均速度公式:1、速度位移关系式:v t2-v02=2as=v0+at和位移公式,两式联立消去根据匀变速直线运动的速度公式vtt即可得到速度位移关系式.在有些问题中,没有给出或者不涉及时间t,应用速度位移关系式解题比较方便。
2、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:。
=v0+at可知,经后的瞬时速度为:证明:由vt3、某段位移内中间位置的瞬时速度v中与这段位移的初、末速度的关系为:。
证明:(二)匀变速直线运动规律的两个推论:1、任意两个连续相等的时间间隔(T)内位移之差为一恒量,即2、对于初速为零的匀加速直线运动,有如下特殊规律:(3)第一个T内,第二个T内,第三个T内,…,位移的比为=1∶3∶5∶…∶(2n-1)SⅠ∶SⅡ∶SⅢ∶…∶SN关注:对物体作匀减速运动至末速为零,常逆向视为初速为零的同加速度大小的匀加速运动。
解题相当方便实用。
例1、汽车以12m/s的速度匀速前进,突然遇到紧急情况,立即制动,刚停下又立即起动,再以12m/s的速度匀速前进,设起动与制动的加速度大小相等均为2m/s2,则与没有遇到紧急情况相比,汽车耽误了多长时间?解析:选初速方向为正方向,汽车匀减速运动到停下时,速度为零,加速度a=-2 m/s2,由公式v=v0+at,得0=12-2×t1,故匀减速运动时间t1=6s,此阶段汽车向前运动t;汽车起动阶段,初速为零,加速度a=2m/s2,由12m/s=at2得匀加速阶段运动时间t2=6s;汽车向前运动.所以汽车在起动与制动时间共用时间6s+6s=12s,汽车共向前运动36m+36m=72m.若汽车以12m/s的速度匀速前进,72m只需要时间72m÷12m/s=6s,故汽车耽误时间12s-6s=6s.答案:汽车耽误时间6s.注意:本题要求对运动过程分析清楚,并运用相应规律解题.例2、一物体做匀加速直线运动,已知在相邻的各1s内通过的位移分别为1.2m和3.2m,求物体的加速度和相邻各一秒始末的瞬时速度v1,v2,v3。
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C.物体从A到E的平均速度 v v B
D.通过每一部分时,其速度的增量均相等
求:匀变速直线运动的位移中点的瞬 时速度?
v0
vX/2 中点
vt
B
A
v0
vX/2 中点
2
vt B
推导:
前半段:v
2x 2
A
v 0 2a
2
x 2
后半段:vt
2
vx
2
2a
x 2
故将上两式相减得:
如图所示,光滑斜面AE被分成四个相等 的部分,一个物体从A点有静止释放做匀 A 加速直线运动,下面结论中不正确的是 B C (D ) D A.物体到达各点的速度
v B : vC : v D : v E 1 : t B : tC : t D : t E 1 : 2 : 3 :2
E
B.物体到达各点所经历的时间
▲匀加速直线运动和匀减速直线运动,
都有VS中>Vt中。
推论: x
aTBiblioteka 2什么意思?物体做匀变速直线运动,在 任意两个连续相等的时间内 的位移之差等于一个常数。 2 △X=aT
如何在图像中认识△X=aT2 ?
进一步推论可得:
X
a
T
2
X
n 1
2
X
n
X
n2
X
2
n
X
n3
X
2
n
T
2T
3T
x1
T
T 求a=?
x2 拓展:△xMN=xM-xN=(M-N)aT2
aT
2
同理第n个T的位移
xN xn xn 1 1 2 a(nT )
2
1 2
a[( n 1)T ]
2
2n 1 2
aT
2
则初速度为0的匀加速运动,第一个T内、 第二个T内、第三个T内……的位移之比为 1:3:5:……:2n-1
x : x : x : : xN 1 : 3 : 5 : : 2n 1
nT末的速度 vn=a· nT
则初速度为0的匀加速运动,1T末、2T末、3T 末……的速度之比为 1:2:3:……:n。
2、初速度为0的匀加速运动,前1T、前2T、前 3T……的位移之比为12:22:32:……:n2 。 证明:初速度为0的匀加速运动的位移公式
x 1 2 at
2
则
x1 x2 x3 x4 1 2 1 2 1 2 1 2 aT
小心辨析题!
x4 – x1 =3aT2
补充:初速度为0的匀加速直线运 动的几个比例式
1、初速度为0的匀加速运动,1T末、2T末、3T 末……的速度之比为 1:2:3:……:n 。
证明:初速度为0的匀加速运动的速度公式
v=at 则
1T末的速度 2T末的速度
3T末的速度
v1=aT v2=a· 2T v3=a· 3T
第二章 匀变速直线运动的研究
补充:匀变速直线 运动的特殊规律
回顾所学匀变速的公式
t/2
基本公式练习
vt=v0+at 1.已知:v0、vt、a, 求:t=? 2.已知:v0、 vt 、a,求:x=? 已知:v0、a、x, 求: vt =? vt2-v02=2ax 已知:v0、 vt 、x,求:a=? 3.已知:v0、a、t , 求:x=? x=v0t+½at2 4.已知: t 、 vt 、x,求:v0=? 已知: vt 、t、x, 求:v0=? x=(v0+vt) t/2
5、初速度为0的匀加速直线运动,通过前x、前 2x、前3x…….的位移所用时间之比为: 证明:
x 2x 3x nx 1 2 1 2 1 2 1 2
v : x v : : 2 N 1 : 2 : 3 : : N v : at v
2 at 1 at at at
x 1 2 at
2
则
1 2
1 2 aT
2
第一个T的位移 x x 1 第二个T的位移
x x 2 x 1 1 2 a ( 2T )
2
aT
2
3 2
aT
2
第三个T的位移
x x 3 x 2
1 2
a ( 3T )
2
1 2
a ( 2T )
2
5 2
4、初速度为0的匀加速直线运动,通过前x、前 2x、前3x…….时的速度之比为:1 : 2 : 3 : : N v : v : v : : vN 证明:
v1
2
v
2
2
2ax
2ax 2a ( 2 x )
2a(3x) 2a(nx)
v2
v3
2
vn
2
v1 : v2 : v3 : : vn 1 : 2 : 3 : : N
2
1
2 2
2 3 2 n
t1 : t2 : t3 : : tn 1 : 2 : 3 : : N
6、初速度为0的匀加速直线运动,通过连续相 等的位移所用时间之比(通过第一个x,第二个 x,第三个x,… …第n个x所用时间之比):
t1 : t 2 : t3 : : t n
1 : ( 2 1) : ( 3 2 ) : : ( n n 1)
2
前1T的位移 前2T的位移 前3T的位移
a ( 2T ) a ( 3T )
2
2
前nT的位移
a ( nT )
2
则初速度为0的匀加速运动,前1T、前2T、前 3T……的位移之比为12:22:32:……:n2 。
3、初速度为0的匀加速运动,第一个T内、第二 个T内、第三个T内……的位移之比为1:3:5:……: 2n-1 。 证明: 初速度为0的匀加速运动的位移公式
vx
2
v0 vt 2
2
2
试证明:不论物体做匀加速直线运动 还是匀减速直线运动,位移中点的速
度均大于时间中点的速度,即:
v x / 2 vt / 2
问题讨论:
试用图象法分析,对匀变速直线运动Vt中 和VS中的大小关系。
Vt VS中 Vt中 V0 O t V V V0 VS中 Vt中 Vt O t