知识讲解_匀变速直线运动复习与巩固(提高)

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第1章 第2讲 匀变速直线运动的规律—2022届高考物理大一轮复习讲义(人教版)

第1章 第2讲 匀变速直线运动的规律—2022届高考物理大一轮复习讲义(人教版)

第2讲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。

2.分类(1)匀加速直线运动,a与v0方向相同。

(2)匀减速直线运动,a与v0方向相反。

思考辨析1.匀变速直线运动是加速度均匀变化的运动。

(×) 2.匀加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大的。

(×)基本规律速度公式:v=v0+at位移公式:x=v0t+12at2速度和位移的关系式:v2-v20=2ax推论中间时刻的速度公式:vt2=v=v0+v2位移差公式:Δx=aT2,x m-x n=(m-n)aT2思考辨析1.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。

(√) 2.运动学公式中物理量的正、负号是怎样确定的?提示:直线运动可以用正、负号表示矢量的方向,一般情况下,我们规定初速度v0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v0=0时,一般以加速度a的方向为正方向。

3.一物体做直线运动的v-t图像如图所示,你如何比较物体在t0时间内的平均速度v与v0+v2的大小?提示:假设物体做匀变速直线运动,其v -t 图像是一条直线,其位移等于图中虚线与坐标轴所围梯形的面积,小于该曲线与坐标轴所包围的面积,故 v >v 0+v 2。

1.1T 末、2T 末、3T 末、…、nT 末的瞬时速度之比: v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n 。

2.1T 内、2T 内、3T 内、…、nT 内的位移之比: 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、…、第n 个T 内的位移之比: x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n =1∶3∶5∶…∶(2n -1)。

4.通过前x 0、前2x 0、前3x 0、…时的速度之比: v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n 。

高考物理一轮复习 第二章 探究匀变速直线运动规律基础巩固(含解析)

高考物理一轮复习 第二章 探究匀变速直线运动规律基础巩固(含解析)

权掇市安稳阳光实验学校第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动一、单项选择题1.可视为自由落体运动的是( )A.下落的树叶B.运动员投出的篮球C.从水龙头上滴落的水D.从水面自由落到水底的石子2.一个小铁球和一根羽毛同时从同一高度下落,总是铁球先落地,这是因为( )A.铁球比羽毛重B.铁球比羽毛密度大C.羽毛受到的空气阻力大,与其重力相比不可忽略D.铁球的速度比羽毛的大3.在真空中,将羽毛和苹果同时从同一高度由静止释放,并拍下频闪照片,下列频闪照片符合事实的是( )A B C D4.甲、乙两个小物体,甲的质量是乙的3倍.它们从同一高度处同时自由下落(即不计空气阻力),则下列说法中正确的是( )A.甲比乙先着地B.甲的加速度比乙的大C.甲、乙同时着地D.无法确定谁先着地二、双项选择题5.科学研究发现:在月球表面没有空气,重力加速度约为地球表面处重力加速度的16.若宇航员登上月球后,在空中同一高度处同时由静止释放羽毛和铅球,忽略地球和其他星球对它们的影响,以下说法中正确的是( ) A.羽毛将加速上升,铅球都将加速下降B.羽毛和铅球都将下落,且同时落到月球表面C.羽毛和铅球都将下落,但铅球先落到月球表面D.羽毛和铅球都将下落,且落到月球表面的速度相同6.下列关于自由落体运动的说法中正确的是( )A.物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动B.物体在只有重力作用下的运动叫做自由落体运动C.自由落体运动是初速度为零,仅受重力作用的运动D.在有空气的空间里,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略不计时,物体由静止的下落运动就可以近似看做是自由落体运动7.质量不相等的甲、乙两物体,不计空气阻力,它们在同一高度处同时下落,则下列说法正确的是( )A.甲比乙先着地B.甲比乙的加速度大C.甲、乙同时着地D.甲、乙的加速度相同8.在探究物体做自由落体运动规律的实验中,由获得的打点纸带可以( )A.用刻度尺量出物体的各时刻的速度B.用刻度尺量出各时间内的位移大小C.用刻度尺量出物体的加速度D.由纸带可判断物体做加速运动9.在牛顿管实验中,将一根玻璃管竖直放置,管内下端放一枚小钱币(金属片)和一片羽毛.管内充有空气时倒转玻璃管,让小钱币和羽毛同时下落.当小钱币落到管底时,羽毛还慢悠悠地在中间飘着呢!抽掉管内的空气,再倒转玻璃管,可看到它们同时落到管底,这个实验说明了( )A.真空中的羽毛比有空气管中的羽毛的重力大B.羽毛下落慢的原因是羽毛受到空气阻力,而钱币不受空气阻力C.羽毛下落慢的原因是羽毛受到的空气阻力和羽毛的重力相比较大,影响了羽毛的下落D.所有物体如果不受空气阻力,只在重力作用下,在同一地方由静止释放,下落的快慢均一样三、非选择题10.影响落体运动快慢的因素:亚里士多德的观点是物体的重力越大,物体下落得越快.伽利略的观点是物体下落的快慢与重力无关.__________的说法对.事实上,物体下落的快慢与空气阻力有关,若没有空气阻力,轻重不同的物体下落__________.11.1591年,伽利略和他的两个学生带着两个不同质量的铅球(一个是另一个重量的10倍)登上了高为54.5米的比萨斜塔的顶部,如图K2­1­1所示,自由释放这两个小球,结果两个球在同一瞬间砸向地面,伽利略这个实验意在说明:轻、重物体下落的________(填“速度”或“加速度”)一样.图K2­1­112.有的同学说伽利略当年做的两个铁球同时落地的实验有问题,因为物体在空气中下落时都要受到空气阻力.实际做实验时,也都是重的物体比轻的物体下落得快,对此你是如何理解的?第二节自由落体运动规律一、单项选择题1.下列关于自由落体加速度的说法中正确的是( )A.任何物体下落时的加速度都是10 m/s2B.物体自由下落时的加速度称为自由落体加速度C.不同地区的自由落体加速度一定相同D.自由落体加速度的方向总是垂直向下的2.水滴由屋顶自由下落,经过最后2 m所用的时间是0.15 s,则屋顶高度约为( )A.10 m B.12 m C.14 m D.15 m3.从高处释放一小球甲,经过0.5 s从同一地点再释放小球乙,在两小球落地前,则( )A.它们间的距离保持不变B.它们间的距离不断减小C.它们间的速度之差不断增大D.它们间的速度之差保持不变4.(池州期末)一块石头从楼房阳台边缘向下做自由落体运动.把它在空中运动的总时间分为相等的三段,如果它在第一段时间内的位移是1.2 m,那么它在第三段时间内的位移是( )A.1.2 m B.3.6 mC.6.0 m D.10.8 m二、双项选择题5.下面关于自由落体运动的说法正确的是( )A.物体从静止开始下落的运动叫自由落体运动B.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫做自由落体运动C.从静止开始下落的小钢球,因受空气阻力作用,不能看成自由落体运动D.从静止开始下落的小钢球,所受空气阻力对其运动影响很小,可以忽略,可以看成自由落体运动6.物体甲的质量是乙的2倍,物体甲从H高处、乙从2H高处同时自由落下,在它们均未着地的过程中,以下说法正确的是( )A.下落过程中,物体甲的加速度比乙的大B.下落过程中,同一时刻甲的速度比乙的大C.下落1 s后,它们的速度相等D.各自下落1 m时,它们的速度相等7.物体从离地面45 m高处做自由落体运动(取g=10 m/s2),则下列选项中正确的是( )A.物体运动3 s后落地B.物体落地时的速度大小为30 m/sC.物体在落地前最后1 s内的位移为15 mD.物体在整个下落过程中的平均速度为20 m/s8.一竖直的墙壁上AE被分成四段相等的部分,一物体由A点从静止释放做自由落体运动,如图K2­2­1所示,下列结论正确的是( )图K2­2­1A.物体到达各点的速率v B∶v C∶v D∶v E=1∶2∶3∶2B.物体通过每一部分时,其速度增量v B-v A=v C-v B=v D-v C=v E-v DC.物体从A到E的平均速度v-=v BD.物体从A到E的平均速度v-=v C9.关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )A.它是竖直向下,v0=0,a=g的匀加速直线运动B.在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1∶4∶9C.在开始连续的三个1 s末的速度大小之比是1∶2∶3D.从开始运动起下落4.9 m、9.8 m、14.7 m,所经历的时间之比为1∶2∶3三、非选择题10.用滴水法可以测定重力加速度的值,方法是:在自来水龙头下面固定一块挡板A,使水一滴一滴连续地滴落到挡板上,如图K2­2­2所示,仔细调节水龙头,使得耳朵刚好听到前一滴水滴在挡板上的声音的同时,下一滴水刚好开始下落.首先量出水龙头口离挡板的高度h,再用秒表计时,计时方法是:当听到某一滴水滴在挡板上的声音的同时,开启秒表开始计时,并数“1”,以后每听到一声水滴声,依次数“2,3…”,一直数到“n”时,按下秒表按钮停止计时,读出秒表的示数为t.图K2­2­2图K2­2­3(1)写出用上述所测量数据计算重力加速度g的表达式:__________________________.(2)为了减小误差,改变h的数值,测出多组数据,记录在表格中(表中t′是水滴从水龙头口到A板所用的时间,即水滴在空中运动的时间),请在图K2­2­3中所示的坐标纸上作出适当的图象,并利用图象求出重力加速度g的值:g=__________(保留两位有效数字).11.(的屋檐边由静止落下(忽略空气的阻力,取g=10 m/s2),求:(1)雨滴下落的时间及落地时的速度大小.(2)雨滴下落过程最后一秒通过的路程.12.水龙头开口竖直向下,直径为1 cm,安装在离接水盆75 cm高处,现打开水龙头,水沿竖直方向流下,仔细观察会发现连续的水流柱的直径在流下的过程中是不断减小的,现测得水在水龙头出口处的速度大小为1 m/s,求水流柱落到接水盆中时的直径.(取g=10 m/s2).第三节从自由落体到匀变速直线运动一、单项选择题1.某质点的位移随时间的变化关系式为s=4t+2t2,s与t的单位分别是米与秒,则质点的初速度与加速度分别是( )A.4 m/s与2 m/s2 B.0与4 m/s2C.4 m/s与4 m/s2 D.4 m/s与02.几个做匀变速直线运动的物体,在时间t内位移一定最大的是( ) A.加速度最大的物体B.初速度最大的物体C.末速度最大的物体D.平均速度最大的物体3.图中表示物体不是做匀变速直线运动的是( )4.(云南师大附中月考)—质点从某时刻开始做匀减速直线运动,经2.5 s 速度减小到零,则该质点开始减速后的第1 s内和第2 s内通过的位移之比为( )A.2∶1 B.7∶5C.3∶1 D.5∶3二、双项选择题5.在匀变速直线运动中( )A.速度的增量总是与时间成正比B.位移总是与时间的平方成正比C.位移总是随时间的增大而增大D.加速度、速度、位移方向不一定相同6.如图K2­3­1所示为在同一直线上运动的甲、乙两物体的v-t图象,则由图象可知( )A.它们的速度方向相同,加速度方向相反B.它们速度方向、加速度方向均相反C.在t1时刻它们相遇D.在0~t2时间内它们的位移相同图K2­3­1图K2­3­27.一台先进的升降机被安装在某建筑工地上,升降机的运动情况由电脑控制,一次竖直向上运送重物时,电脑屏幕上显示出重物运动的v-t图象如图K2­3­2所示,则由图象可知( )A.重物一直向上运动B.重物的加速度先增大后减小C .重物的速度先增大后减小D .重物的位移先增大后减小8.将一小球以v =10 m/s 竖直上抛,设不考虑空气阻力,取g =10 m/s 2,则( )A .小球到达最高点的时间为0.5 sB .小球到达的最大高度为H =5 mC .小球经过2.0 s 回到手中 D. 小球在最高点加速度为零9.物体沿一直线运动,在t 时间内通过的路程为s ,它在中间位置12s 处的速度为v 1,在中间时刻12t 时的速度为v 2,则v 1和v 2的关系为( )A .当物体做匀加速直线运动时,v 1>v 2B .当物体做匀减速直线运动时,v 1>v 2C .当物体做加速直线运动时,v 1<v 2D .当物体做匀减速直线运动时,v 1<v 2 三、非选择题10.一个质量为m 的物块由静止开始沿斜面下滑,拍摄此下滑过程得到的同步闪光(即第一次闪光时物块恰好开始下滑)照片如图K2­3­3所示.已知闪光频率为每秒10次,根据照片测得物块相邻两位置之间的距离分别为AB =2.40cm ,BC =7.30 cm ,CD =12.20 cm ,DE =17.10 cm.由此可知,物块经过D 点时的速度大小为________m/s ;滑块运动的加速度为____________.(结果保留三位有效数字)图K2­3­311.一质点做匀加速直线运动,初速度为10 m/s ,加速度为2 m/s 2.试求该质点:(1)第5 s 末的速度大小. (2)前5 s 内的位移大小.12.(琼海嘉积中学测试)一名质量为60 kg 训练有素的武警战士(视为质点)在楼顶通过一条长绳由静止开始下滑,到地面最短时间t =2.4 s .已知该武警战士落地的速度不能大于v =6 m/s ,做匀减速直线运动时可以产生的最大加速度大小为a =5 m/s 2,长绳的下端恰好着地,当地的重力加速度g =10 m/s 2.求:(1)武警战士下滑时的最大速度. (2)武警战士下滑时离地面的高度h . 第四节 匀变速直线运动与汽车行驶安全 一、单项选择题1.关于汽车做匀减速直线运动,下列说法正确的是( ) A .速度随时间增加而增大,位移随时间增加而减小B.速度随时间增加而减小,位移随时间增加而增大C.速度和位移都随时间增加而减小D.速度和位移都随时间增加而增大2.(湛江模拟)如图K2­4­1为两个物体A和B在同一直线上沿一方向同时做匀加速运动的v-t图象.已知在第3 s末两个物体在途中相遇,则两个物体出发点的关系是( )图K2­4­1A.从同一地点出发 B.A在B前3 m处C.B在A前3 m处 D.B在A前5 m处3.汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度为5 m/s2,那么开始刹车后 2 s与开始刹车后6 s汽车的位移之比为( ) A.1∶1 B.3∶1C.3∶4 D.4∶34.火车从甲站出发,沿平直铁路做匀加速直线运动,紧接着又做匀减速直线运动,到乙站恰好停止,在先后两个运动过程中( )A.火车的位移一定相等B.火车的加速度一定相等C.火车的平均速度一定相等D.所用的时间一定相等二、双项选择题5.下列关于物体做匀变速直线运动的说法正确的是( )A.若加速度方向与速度方向相同,虽然加速度很小,物体的速度还是增大的B.若加速度方向与速度方向相反,虽然加速度很大,物体的速度还是减小的C.因为物体做匀变速直线运动,故其加速度是均匀变化的D.由a=ΔvΔt可知:a的方向与Δv的方向相同,a的大小与Δv成正比6.两物体在同一直线上,同时由同一位置向同一方向运动,其速度时间图象如图K2­4­2所示,下列说法中正确的是( )图K2­4­2A.开始阶段B跑在A的前面,20 s后B落在A后面B.20 s末B追上A,且A、B速度相等C.40 s末A追上BD.在A追B之间的20 s末,两物体相距最远7.在足够长的平直公路上,一辆汽车以加速度a启动时,有一辆匀速行驶的自行车以速度v0从旁边驶过,则以下说法正确的是( )A.汽车追不上自行车,因为汽车启动时速度小B .汽车与自行车之间的距离开始是不断增加,后来两者的距离又逐渐减小,直到相遇C .以汽车为参考系,自行车是静止的D .汽车追上自行车的时间是2v 0a8.做匀加速直线运动的物体( )A .在t s 内的位移决定于平均速度B .在相同时间间隔内位移的增量是相同的C .在第1 s 内,第2 s 内,第3 s 内的位移之比等于1∶3∶5D .在任意两个连续相等的时间间隔内通过的位移之差是一个常量9.一辆汽车以12 m/s 的速度行驶,遇到情况紧急刹车,司机采取制动措施,使汽车做匀减速直线运动,若制动后汽车的加速度大小为6 m/s 2,则( )A .经3 s ,汽车的速度为6 m/sB .经3 s ,汽车的速度为0C .经3 s ,汽车的位移为9 mD .经3 s ,汽车的位移为12 m 三、非选择题10.以10 m/s 的速度行驶的汽车,驾驶员发现正前方60 m 处有一辆以4 m/s 的速度与汽车同方向匀速行驶的自行车,驾驶员以-0.25 m/s 2的加速度开始刹车,经40 s 停下,停下前是否发生车祸? 11.如图K2­4­3所示,公路上一辆汽车以v 1=10 m/s 的速度匀速行驶,汽车行至A 点时,一人为搭车,从距公路30 m 的C 处开始以v 2=3 m/s 的速度正对公路匀速跑去,司机见状途中刹车,汽车做匀减速运动,结果人和车同时停止在B 点处,已知AB =80 m ,问汽车在距A 多远处开始刹车,刹车后汽车的加速度有多大?图K2­4­312.摩托车先由静止开始以2516 m/s 2的加速度做匀加速运动,后以最大行驶速度25 m/s 匀速运动,追赶前方以15 m/s 的速度同向匀速行驶的卡车.已知摩托车开始运动时与卡车的距离为1000 m ,则:(1)追上卡车前二者相隔的最大距离是多少? (2)摩托车经过多少时间才能追上卡车?第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动1.C2.C 解析:物体下落的快慢与空气阻力有关.如果物体所受空气阻力远小所受的重力,则空气阻力可以忽略不计,否则不可忽略,所以C正确.3.C 解析:在真空中,羽毛和苹果从同一高度由静止释放,两者做同步的自由落体运动,且运动的速度越来越大.4.C5.BD 解析:羽毛和铅球在月球表面时都只受到重力作用,故它们均做自由落体运动,它们将同时落地,所以选项A、C错误,选项B、D正确.6.CD8.BD 解析:用刻度尺可直接从纸带上量出各时间内的位移大小,而速度和加速度只有先测出位移和时间的大小,然后通过公式才能算出,选项A、C错误,B正确;从纸带上相邻间隔时间相同而位移越来越大可判断物体做加速运动,所以选项D正确.9.CD 解析:羽毛前后受到的重力不变,所以选项A错误;有空气时,小钱币受到的空气阻力远小于钱币的重力,可以忽略不计,所以下落快,而羽毛受到的空气阻力与其阻力相比不可忽略,所以下落慢,故选项B错误,C正确;物体如果不受空气阻力从静止下落时,是做自由落体运动,所以选项D正确.10.伽利略一样快解析:事实上,物体下落的快慢与空气阻力有关,没有空气阻力时,只在重力作用下,轻重不同的物体下落快慢相同.11.速度12.解:物体下落时同时受到地球的吸引作用和空气的阻碍作用,如果没有空气的阻碍作用而只有地球的吸引作用,或者空气的阻碍作用远比地球的吸引作用小时,则无论什么物体,下落快慢都一样.伽利略当年做的实验是两个密度相同的铁球在空气中下落,空气对铁球的阻碍作用相对于地球对它们的吸引作用是很小的,不足以使它们的落地时间有差别,所以人们观察到的是两球同时落地.当我们做实验时重的物体比轻的物体下落得快,实际是这时空气的阻碍作用不能忽略.在空气的阻碍作用相同的情况下,物体越轻受空气的影响就越大,下落就越慢,物体越重受空气的影响就越小,下落得越快.第二节自由落体运动规律1.B2.A 解析:设屋顶高h m,水滴下落时间为t s,则由自由落体规律及已知条件有:h=12gt2,h-2=12g(t-0.15)2解得:h=10 m,t=1.4 s.3.D 解析:两球下落距离之差为:Δs =12gt 2-12g (t -0.5)2=12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫t -14,可见两球下落距离之差随时间越来越大,故A 、B 均错.又因为速度之差为:Δv =gt -g (t -0.5)=0.5g .可见C 错,D 对.4.C 解析:据自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,从静止开始相等时间间隔内的位移之比为1∶3∶5得,它在第三段时间内的位移为s 3=5×s 1=5×1.2 m=6 m .故选C.5.BD6.CD 解析:根据在同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同,且自由落体运动的瞬时速度v t =gt 可知甲、乙物体的瞬时速度在落地前时刻相等.根据v 2t -v 20=2as 以及初速度为零可知落地前下落距离s 相同的瞬时速度相同.7.AB 解析:由s =12gt 2可得t =2s g=2×4510s =3 s ,故A 对.落地速度v t =gt =30 m/s ,B 对.前2 s 内的位移s 1=12gt 21=20 m ,故最后1 s 内的位移s 2=s -s 1=25 m ,C 错.全过程的平均速度v =s t =453m/s =15 m/s ,D 错.8.AC 解析:由t =2hg物体到达B 、C 、D 、E 的时间之比为t B ∶t C ∶t D ∶t E =1∶2∶3∶2,根据v =gt ,得v B ∶v C ∶v D ∶v E =1∶2∶3∶2,这样可看出A 正确、B 错误;显然v B =v E2,而v -=0+v E2,所以物体从A 到E 的平均速度v -=v B ,C 正确、D 错误.9.AC 解析:由自由落体运动的定义知A 对;在开始连续的三个1 s 内通过的位移之比是s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ …=1∶3∶5 …,B 错;由v t =at 在开始连续的三个1 s 末的速度大小之比是v 1∶v 2∶v 3…=1∶2∶3…,C 对; 由s =12gt 2,从开始运动起下落4.9 m 、9.8 m 、14.7 m ,所经历的时间之比为1∶2∶ 3.10.(1)g =2n -12ht 2(2)9.6 m/s 2如图D16所示.解析:(1)滴水的周期就是水滴下落的时间,所以t ′=tn -1,由h =12gt ′2得g =2n -12ht 2.(2)描点如图D16所示,求出斜率k =tan α=ht ′2=12g 可求得g .解得g =9.6 m/s 2.图D1611.解:(1)雨滴做自由落体运动有h =12gt 2得雨滴下落的时间t =2hg=3 s落地时的速度大小v =gt =30 m/s.(2)雨滴最后一秒运动前的运动时间t 1=t -1 雨滴最后一秒运动路程s =h -12gt 21=45 m -12×10×22 m =25 m.12.解:水流下落达到稳定时,在任一段时间内,流过任一柱截面的水的体积是一定的,即各处流量相等.由于水在下落过程中的速度不断变大,所以横截面积不断变小.如图D17所示.图D17匀加速得v 2t -v 20=2gh 流量相等π⎝ ⎛⎭⎪⎫D 22v 0t =π⎝ ⎛⎭⎪⎫d 22v t t ,可得d =D v 0v t代入数值可得d =0.5 cm.第三节 从自由落体到匀变速直线运动1.C 解析:根据公式s =v 0t +12at 2,可对应得到v 0=4 m/s ,12a =2 m/s 2,即a =4 m/s 2.2.D 解析:由公式s =v 0t +12at 2=v 0+v t2t =v t ,可以判断,D 正确.3.A 解析:A 图表示物体做匀速直线运动.4.A 解析:把时间分为5段,从最后一段开始,每段位移比为1︰3︰5︰7︰9,则 s 1︰s 2=(7+9)︰(5+3)=2︰1,故A 正确.5.AD 解析:匀变速直线运动是加速度不变的运动,由Δv =a Δt 和s =v 0t +12at 2可以得到A 正确、C 错误,加速度、速度、位移方向可以相同,也可以相反.6.AD 解析:甲、乙两物体的速度图象都在t 轴上方,表明速度方向都是正方向,运动方向相同,甲从静止开始做匀加速运动,乙做匀减速运动.在t 1时刻它们速度相等,在0~t 2时间内它们与坐标轴围成的面积相等,即位移相等.7.AC 解析:根据图象,t 时间内速度的图象均在时间轴上方,表明速度都是正方向的,故重物一直向上运动,位移一直增大,先做匀加速运动,后做匀减速运动.8.BC 解析:竖直上抛运动的上升过程是匀减速直线运动,根据速度时间关系公式,有t =v t -v 0-g =1010 s =1 s ,故A 错误;竖直上抛运动的上升过程是匀减速直线运动,根据平均速度公式,有H =v 0+02t =10+02×1 m=5 m ,故B正确;竖直上抛运动是加速度为g 的匀变速直线运动,上升和下降具有对称性,上升时间为1 s ,故下降的时间也是1 s ,即球经过2.0 s 回到中,故C 正确;小球在最高点只受重力,加速度为g ,故D 错误.9.AB 解析:做匀加速直线运动的物体有2t v =v 0+v t2,即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.2s v =v 20+v 2t2,为某段位移的中间位置的瞬时速度公式(不等于该段位移内的平均速度),可以证明无论匀加速还是匀减速,都有2t v <2s v ,即A 、B 正确.10.1.47 4.90 m/s 2解析:据题意每秒闪光10次,所以时间间隔T =0.1s ,根据中间时刻的速度公式得v D =CE 2T =12.2+17.10.2×10-2m/s =1.47 m/s.根据Δs =aT 2得CE -AC =a (2T )2,所以a =CE -AC 4T2=4.90 m/s 2. 11.解:(1)质点第5 s 末的速度大小v =v 0+at =10 m/s +2×5 m/s=20 m/s.(2)前5 s 内的位移大小s =v 0t +12at 2=10×5 m+12×2×52 m =75 m.12.解:只有当武警战士先加速接着减速下滑时间最短,设武警战士下滑时的最大速度为v m ,加速下滑时间为t 1,减速下滑的时间为t 2,则有v m =gt 1v =v m -at 2 t 1+t 2=t解得v m =12 m/s.(2)设加速下滑的距离为h 1,减速下滑的距离为h 2则有h 1=v 2m2g =1222×10m =7.2 mh 2=v 2-v 2m2a =62-122-2×5m =10.8 m解得h 1+h 2=18 m.第四节 匀变速直线运动与汽车行驶安全1.B 解析:匀减速直线运动既加速度与速度方向相反,速度会减小,位移在增加.2.C 解析:两物体在途中相遇,但v -t 图象的面积表示的位移并不相同,说明两物体出发点不同,两物体位移差Δs =⎝ ⎛⎭⎪⎫12×3×4-12×3×2 m =3 m ,即B 在A 前3 m 处,C 正确.3.C 解析:刹车后汽车做匀减速直线运动,由速度公式v t =v 0-at ,汽车4 s 后速度为零,所以6 s 的位移实际上是4 s 的位移.4.C 解析:因为加速运动与减速运动的时间不知道,故A 选项错,B 、D也是错的,匀加速运动的末速度既是匀减速的初速度,由v =v 1+v t2知它们的平均速度相等.5.AB 解析:匀加速运动中,无论加速度多么小,速度都在增加,故A正确,匀减速运动中,无论加速度多么大,物体的速度都在减小,故B 正确;匀变速直线运动中加速度是不变的,故C 错误;加速度反映的是速度的变化快慢而不是速度变化的大小,故D 错误.6.CD 解析:图线所围的面积大小表示物体运动的位移,从图中可知40 s 时,两物体相遇,之前B 一直在A 前面,故选项C 正确,当A 、B 速度相同时相距最远,选项D 正确.7.BD 解析:开始自行车的速度大于汽车的速度,后来汽车的速度大于自行车的速度,由s 自=s 汽,即v 0t =12at 2,所以 t =2v 0a,故选B 、D.8.AD 解析:任何形式的运动,v =st,故A 正确;匀加速直线运动,连续相等的时间间隔内,位移之差为一常量,故B 错误,D 正确;只有初速度为零的匀加速直线运动才满足选项C.9.BD 解析:汽车经过时间t =v 0a =126 s =2 s 后停止运动,故经3 s 后汽车的速度为0.汽车经3 s 的位移等于前2 s 的位移大小,所以s =v 202a =1222×6m=12 m ,B 和D 正确.10.解:在汽车速度减小到4 m/s 之前,它们的距离不断减小,汽车速度减小到4 m/s 之后,它们的距离不断增加,所以当汽车速度为4 m/s 时,两车间的距离最小,此时看两车是否相撞.汽车速度减小到4 m/s 所需的时间t =10-40.25 s =24 s在这段时间里,汽车、自行车行驶的距离分别为 汽车:x 1=v 0t +at 22=168 m自行车:x 2=vt =96 m由此可知:x 1-x 2=72 m>60 m所以会发生车祸.11.解:人跑到B 处所用时间为t 2=BC v 2=303s =10 s设汽车由A →B 的过程中匀速运动的时间为t 1,则有v 1t 1+v 12(t 2-t 1)=AB解得t 1=2AB -v 1t 2v 1=2×80-10×1010 s =6 s故刹车时汽车距A 点x 1=v 1t 1=10×6 m=60 m 刹车后加速度大小为a =vt 2-t 1=1010-6m/s 2=2.5 m/s 2.12.解:(1)由题意得摩托车匀加速运动最长时间t 1=v ma=16 s位移s 1=v 2m2a=200 m<s 0=1000 m所以摩托车在达到最大速度之前没有追上卡车.则追上卡车前二者速度相等时间距最大,设从开始经过t 2时间速度相等,最大间距为s m ,于是有at 2=v 卡,所以t 2=v 卡a=9.6 s最大间距s m =s 0+v 卡t 2-12at 22=1072 m.(2)设从开始经过t 时间摩托车追上卡车,则有v 2m2a+v m (t -t 1)=s 0+v 卡t 解得t =120 s.。

高中物理匀加速直线运动知识点

高中物理匀加速直线运动知识点

匀变速直线运动知识点汇总一、机械运动一个物体相对于另一个物体的,叫做机械运动,简称运动,它包括平动、转动和振动等运动形式.①运动是,静止是。

②宏观、微观物体都处于永恒的运动中。

二、参考系:①描述一个物体是否运动,决定于它相对于所选的参考系的位置是否发生变化,由于所选的参考系并不是真正静止的,所以物体运动的描述只能是相对的。

②描述同一运动时,若以不同的物体作为参考系,描述的结果③参考系的选择原则上是,但是有时选运动物体作为参考系,可能会给问题的分析、求解带来简便,三、质点研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素,对问题的研究没有影响或影响,为使问题简化,就用一个有质量的点来代替物体.用来代替物体的有质量的点做.质点没有形状、大小,却具有物体的全部质量。

质点是一个理想化的,实际并不存有,是为了使研究问题简化的一种科学抽象。

把物体抽象成质点的条件是:(1)作平动的物体由于各点的运动情况相同,能够选物体任意一个点的运动来代表整个物体的运动,能够当作质点处理。

(2)物体各部分运动情况虽然不同,但它的大小、形状及转动等对我们研究的问题影响极小,能够忽略不计(如研究绕太阳公转的地球的运动,地球仍可看成质点).由此可见,质点并非一定是小物体,同样,小物体也不一定都能当作质点.【平动的物体不一定都能看成质点,{物体的形状与运动的距离相比不能忽略};转动的物体可能看成质点来处理{研究绕太阳公转的地球的运动}】【能否看成质点一看研究问题,二看物理的形状与研究物体的关系】【一个实际物体能否看成质点,决定于物体的尺寸与物体间距相比的相对大小】四、位置、位移与路程1、位置:质点的位置能够用坐标系中的一个点来表示,在一维、二维、三维坐标系中表示为s(x) 、s (x,y) 、s (x,y,z)2、位移:【矢量】①位移是表示质点物理量.用从初位置指向末位置的有来表示,线段的长短表示位移的,箭头的方向表示位移的。

匀变速直线运动(总结复习)

匀变速直线运动(总结复习)

理解公式的适用条件,注意公 式的矢量性,正负号表示方向。
灵活运用公式进行计算,注意 各物理量的单位换算。
图像法的应用
掌握速度时间图像和 位移时间图像的绘制 方法。
利用图像法解决实际 问题,如追及问题、 相遇问题等。
理解图像中各物理量 的意义,如斜率、面 积等。
代数法的应用
掌握代数法的基本原理和方法,如方程的建立、解方程等。 灵活运用代数法解决实际问题,如多过程问题、多物体问题等。
匀变速直线运动的定理包括速度定理、 位移定理等。
位移定理表述为:在匀变速直线运动 中,一段时间内的位移等于这段时间 初速度和末速度的几何平均值乘以时 间。
02 匀变速直线运动的实例分 析
自由落体运动
01
02
03
定义
物体仅受重力作用,沿竖 直方向做初速度为零的匀 加速直线运动。
公式
$h = frac{1}{2}gt^{2}$ (位移时间关系式),$v = gt$(速度时间关系 式)。
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04 匀变速直线运动的实验与 验证
打点计时器实验
01
利用打点计时器在纸带上记录物 体运动的时间和位移,通过测量 各点的瞬时速度来验证匀变速直 线运动的规律。
02
实验中需要注意纸带的选取、打 点计时器的调整、以及实验数据 的处理。
频闪照相法实验
利用频闪照相设备记录物体在不同时 刻的位置,通过测量各点的瞬时速度 来验证匀变速直线运动的规律。
03
速度与加速度无直接关系,速度增大时,加速度可能减小;速
度减小时,加速度可能增大。
对速度与位移关系的混淆
误将速度与位移等同
速度是瞬时速度,表示物体在某一时刻的运动快慢;位移是路程 的累计,表示物体在某一位置的移动距离。

高考物理总复习之匀变速直线运动的规律 知识讲解 提高

高考物理总复习之匀变速直线运动的规律 知识讲解 提高

匀变速直线运动的规律【考纲要求】1. 掌握匀变速直线运动的规律及相关公式,并能结合实际加以应用; 2. 掌握初速度为零的匀变速直线运动若干比例关系式,并能熟练应用. 【考点梳理】考点一:匀变速直线运动 要点诠释:(1)定义:物体在一条直线上且加速度不变的运动. (2)特点:加速度大小、方向都不变(3)分类:物体做匀变速直线运动时,若a 与v 方向相同,则表示物体做匀加速直线运动;若a 与v 方向相反,则表示物体做匀减速直线运动.考点二:匀变速直线运动的公式 要点诠释:说明:(1)以上四式只适用于匀变速直线运动.(2)式中v 0、v 、a 、x 均为矢量,应用时必须先确定正方向(通常取初速度方向为正方向).(3)如果选初速度方向为正方向,当a >0时,则物体做匀加速直线运动;当a <0时,则物体做匀减速直线运动.(4)以上四式中涉及到五个物理量,在v 0、v 、a 、t 、x 中只要已知三个,其余两个就能求出.这五个物理量中,其中v 0和a 能决定物体的运动性质(指做匀加速运动、匀减速运动),所以称为特征量.x 和v 随着时间t 的变化而变化.(5)以上四式并不只适用于单向的匀变速直线运动,对往返的匀变速直线运动同样适用.可将运动的全过程作为一个整体直接应用公式计算,从而避免了分段计算带来的麻烦,但要对v 、x 、a 正、负值做出正确的判断,这一点是应用时的关键. 考点三:匀变速直线运动的三个推论 要点诠释:(1)连续相等的相邻时间间隔T 内的位移差等于恒量,即x 2-x 1=x 3-x 2=…=x n -x (n -1)=aT 2(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:022t v vv v +==.(3)匀变速直线运动的某段位移中点的瞬时速度/2x v提示:无论匀加速还是匀减速,都有/2/2t x v v <考点四:初速度为零的匀加速直线运动的特殊规律 要点诠释:(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1T 内,2T 内,3T 内,…,nT 内的位移之比为 x 1∶x 2∶x 3∶…∶x 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 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之比为1:1):::……考点五:对匀减速直线运动的再讨论 要点诠释:(1)物体做匀减速直线运动时,因为加速度a 的方向与初速度v 0的方向相反,所以在单向直线运动中速率将随时间的增加而减小.物体的速度在某时刻总会减为零,如果物体就不再运动,处于静止状态.显然在这种情况下,2001,2v v at x v t at =+=+中的t 不能任意选取,令0v =,则从0v v at =+不难得到t 的取值范围只能是0(0,)v a-. (2)对于单向的匀减速直线运动,可看作初速度为零的反向匀加速直线运动,就是我们常说的逆向思维法.(3)对于能够返向的匀减速直线运动,如竖直上抛运动.特别要注意正、负号的处理及其物理意义的理解,一般选初速度方向为正方向,则加速度为负方向,对竖直上抛运动在抛出点之上的位移为正,在抛出点之下的位移为负,这一点请同学们注意. 考点六:匀变速直线运动常用的解题方法 要点诠释:匀变速直线运动的规律、解题方法较多,常有一题多解,对于具体问题要具体分析,方法运用恰当能使解题步骤简化,起到事半功倍之效,现对常见方法总结比较如下:要点诠释:(1)解题步骤①首先选取研究对象,由题意判断物体的运动状态,若是匀变速直线运动,则分清加速度、位移等方向如何.v方向为正方向),根据题意画出运动过程简图.②规定正方向(通常以③根据已知条件及待求量,选定有关规律列方程,要抓住加速度a这个关键量,因为它是联系各个公式的“桥梁”.为了使解题简便,应尽量避免引入中间变量.④统一单位,解方程(或方程组)求未知量.⑤验证结果,并注意对结果进行有关讨论.验证结果时,可以运用其它解法,更能验证结果的正确与否.特别提醒:刹车类问题:对匀减速直线运动,要注意减速为零后停止,加速度变为零的实际情况,如刹车问题,注意题目给定的时间若大于刹车时间,计算时应以刹车时间为准.(2)解题技巧与应用①要养成根据题意画出物体运动示意图的习惯,特别是对较复杂的运动,画出图象可使运动过程直观,物理情景清晰,便于分析计算.②要注意分析研究对象的运动过程,搞清整个运动过程依时间的先后顺序按运动性质可分为哪几个运动阶段,各个阶段遵循什么规律,各个阶段存在什么联系.③要注意某阶段或整个过程的纵向联系.如物体不同形式的能量之间的转化是相互伴随的,两物体之间的互相作用过程,也决定了两物体之间某些物理量之间的联系.④由于本章公式较多,且各个公式间有相互联系,因此,本章题目常可一题多解,解题时要思路开阔,联想比较,筛选最简捷的解题方法.解题时除采用常规解法外,图象法、比例法、极值法、逆向转换法(如将一个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见的方法.【典型例题】类型一、匀变速直线运动规律的理解例1、(2016 上海卷)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 3 (B)24m/s 3 (C)28m/s 9 (D)216m/s 9【答案】B【解析】根据题意,物体作匀加速直线运动,t 时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,在第一段时间内中间时刻的瞬时速度:1116m/s 4v v ==;在第二段时间内中间时刻的瞬时速度为:2216m/s 2v v ==;则物体加速度为:21844m/s m/s 33v v a t --===,故B 正确。

匀变速直线运动的规律 知识点总结与典例(最新)

匀变速直线运动的规律 知识点总结与典例(最新)

匀变速直线运动的规律知识点总结与典例【知识点梳理】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⎭⎪⎬⎪⎫1速度—时间关系:v =v 0+at 2位移—时间关系:x =v 0t +12at 23速度—位移关系:v 2-v 2=2ax ――――→初速度为零即v 0=0⎩⎪⎨⎪⎧v =atx =12at 2v 2=2ax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v t2=v =v 0+v 2,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 =x 2-x 1=x 3-x 2=…=x n -x n -1=aT 2,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 )aT 2。

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 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n 。

(2)1T 内、2T 内、3T 内……位移的比为 x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶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 1∶x 2∶x 3∶…∶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)。

知识点三自由落体和竖直上抛运动自由落体运动运动条件(1)物体只受重力作用(2)由静止开始下落运动性质初速度为零的匀加速直线运动运动规律(1)速度公式:v=gt(2)位移公式:h=12gt2(3)速度—位移公式:v2=2gh竖直上抛运动(1)速度公式:v=v0-gt(2)位移公式:h=v0t-12gt2(3)速度—位移关系式:v2-v20=-2gh(4)上升的最大高度:H=v202g(5)上升到最高点所用时间:t=v0g1.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。

2021年高考一轮复习专题01匀变速直线运动(知识点+例题+详解)

2021年高考一轮复习专题01匀变速直线运动(知识点+例题+详解)

2021年高考物理一轮复习热点题型专题01--匀变速直线运动题型一 匀变速直线运动的基本规律及应用 题型二 匀变速直线运动的推论及应用 题型三 自由落体和竖直上抛运动 题型四 多运动过程问题 题型五 直线运动的x -t 图象 题型六 直线运动的v -t 图象 题型七 追及与相遇问题题型一 匀变速直线运动的基本规律及应用1.匀变速直线运动的基本规律 (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 02=2ax . 2.方法与技巧【例题1】(2020·河北省衡水市第一中学模拟)一个质点做直线运动,其位移随时间变化 的规律为263(m)x t t =-,其中时间t 的单位s ,则当质点的速度大小为9m/s 时,质点运 动的位移为 A .3.75 mB .–3.75 mC .2.25 mD .–2.25 m【答案】B【解析】根据匀变速方程2012x v t at =+,可知物体初速度为6 m/s ,加速度为–6 m/s 2。

所以当质点速度大小为9 m/s 时,根据速度位移关系:223.75m 2v v x a-'==-,ACD 错误B 正确。

【例题2】(2020·河南省洛阳市调研)如图所示,在一平直公路上,一辆汽车从O 点由静止开始做匀加速直线运动,已知在3 s 内经过相距30 m 的A 、B 两点,汽车经过B 点时的速度为15 m/s ,则( )A .汽车经过A 点的速度大小为5 m/sB .A 点与O 点间的距离为20 mC .汽车从O 点到A 点需要的时间为5 sD .汽车从O 点到B 点的平均速度大小为7.5 m/s 【答案】 AD【解析】 汽车在AB 段的平均速度v =x AB t AB =303 m/s =10 m/s ,而汽车做匀加速直线运动,所以有v =v A +v B2,即v A =2v -v B =2×10 m/s -15 m/s =5 m/s ,选项A 正确;汽车的加速度a =v B 2-v A 22x AB ,代入数据解得a =103 m/s 2.由匀变速直线运动规律有v A 2=2ax OA ,代入数据解得x OA =3.75 m ,选项B 错误;由v A =at OA 解得汽车从O 点到A 点需要的时间为t OA =1.5 s ,选项C 错误;汽车从O 点到B 点的平均速度大小v ′=v B 2=152 m/s =7.5 m/s ,选项D 正确.【例题3】(2020·甘肃省高三最后一次联考)C919大型客机是我国自主设计、研制的大型 客机,最大航程为5555千米,最多载客190人,多项性能优于波音737和波音747。

第二章 匀变速直线运动的研究(复习教案)正式版

第二章  匀变速直线运动的研究(复习教案)正式版

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。

高中物理必修1 第二章匀变速直线运动( 知识点)

高中物理必修1 第二章匀变速直线运动( 知识点)

第二章匀变速直线运动知识点匀变速直线运动,速度均匀变化的直线运动,即加速度不变的直线运动。

其速度时间图像是一条倾斜的直线,表示在任意相等的时间内速度的变化量都相同,即速度(v)的变化量与对应时间(t)的变化量之比保持不变(加速度不变),这样的运动是变速运动中最简单的运动形式,叫做匀变速直线运动。

[1]基本公式速度时间公式:位移时间公式:速度位移公式:其中a为加速度,;为初速度, 为末速度,t为该过程所用时间,x为该过程中的位移。

V=V0+at条件物体作匀变速直线运动须同时符合下述两条:(1)所受合外力不为零,且保持不变;(2)合外力与初速度在同一直线上。

分类在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做匀加速直线运动;如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做匀减速直线运动。

若速度方向与加速度方向相同(即同号),则是加速运动;若速度方向与加速度方向相反(即异号),则是减速运动。

规律推导一、位移公式推导:(1)由于匀变速直线运动的速度是均匀变化的,故平均速度=(初速度+末速度)/2=中间时刻的瞬时速度中间时刻的瞬时速度=平均速度:平均速度公式:(2) 相邻相等时间段内位移差:二、速度公式推导(1)中间位移的速度(2)中间时刻的速度比例关系(1)重要比例关系由,得。

由,得,或。

由,得,或。

(2)基本比例(当初速度为0的匀加速运动)①第1秒末、第2秒末、……、第n秒末的速度之比推导:②前1秒内、前2秒内、……、前n秒内的位移之比推导:③第1个t内、第2个t内、…、第n个t内(相同时间内)的位移之比推导:④通过前1s、前2s、前3s……、前ns的位移所需时间之比推导:,当位移等比例增大时,根号内的比值也等比例增大。

⑤通过第1个s、第2个s、第3个s、……、第n个s(通过连续相等的位移)所需时间之比推导:自由落体运动一、概念物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动。

1、运动学特点:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

高中物理第二章匀变速直线运动的研究知识点梳理(带答案)

高中物理第二章匀变速直线运动的研究知识点梳理(带答案)

高中物理第二章匀变速直线运动的研究知识点梳理单选题1、若一质点从t=0开始由原点出发沿直线运动,其速度—时间图像如图所示,则该质点()A.t=1s时离原点最远B.t=2s时离原点最远C.t=3s时回到原点D.t=4s时回到原点,路程为20m答案:BABC.根据题意,由图可知,质点在0∼2s内沿正方向运动,在2∼4s内沿负方向运动,由图线围成的面积可知,两段时间内质点位移的大小相等,则在t=2s时离原点最远,t=4s时回到原点,故AC错误,B正确;D.根据v−t图像中图线围成的面积表示位移,由图可知,质点在在0∼2s内位移大小为x1=12×2×5m=5m则质点在2∼4s内位移大小为x2=5m则质点在0∼4s内运动的路程为s=x1+x2=10m故D错误。

故选B。

2、汽车在水平公路上运动时速度大小为108km/h,司机突然以5m/s2的加速度刹车,则刹车后 8s 内汽车滑行的距离为()A.50mB.70mC.90mD.110m答案:C汽车刹车后到停止运动所用的时间为t=v0a=305s=6s即汽车在6s时已停止运动,则刹车后8s内滑行的距离就是6s内的位移,由逆向分析可得x=v02t=302×6m=90m故选C。

3、2021年8月3日,在东京奥运会跳水男子3米板决赛中,中国选手谢思埸夺得金牌!在某次比赛中,若将运动员入水后向下的运动视为匀减速直线运动,该运动过程的时间为7t。

设运动员入水后第一个t时间内的位移为x1,最后一个t时间内的位移为x2,则x1:x2为()A.7:1B.9:1C.11:1D.13:1答案:D将运动员入水后的运动逆过来可看作初速度为零的匀加速直线运动,根据初速度为零的匀加速直线运动的规律可知,连续相等的时间间隔内的位移之比为1:3:5:7:9:11:13⋅⋅⋅:(2n−1),所以x1:x2=13:1故选D。

4、短跑运动员完成100 m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段,一次比赛中,某运动员用11.00 s跑完全程。

人教版高中物理必修一匀变速直线运动的研究 复习与提高课后习题答案及解析

人教版高中物理必修一匀变速直线运动的研究 复习与提高课后习题答案及解析
(1)子弹穿过第 1 块木板所用的时间是多少? (2)子弹穿过前 15 块木板所用的时间是多少? (3)子弹穿过第 15 块木板所用的时间是多少?
6.ETC 是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图 2-3,汽车以 15 m/s的速度行驶,如果 过人工收费通道,需要在收费站中心线处减速至 0,经过 20 s 缴费后,再加速至 15 m/s 行驶;如 果过 ETC 通道,需要在中心线前方 10 m处减速至 5 m/s,匀速到达中心线后,再加速至 15 m/s 行 驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为 1 m/s2,求汽车通过 ETC 通道比通过人工收费通道节约 多少时间。
(1)根据照片估算曝光时间内石子下落了多少距离? (2)估算曝光时刻石子运动的速度是多大? (3)估算这个石子大约是从距离窗户多高的地方落下的?g 取10 m/s2。
5.弹垂直射入叠在一起的相同木板,穿过第 20 块木板后速度变为 0。可以把子弹视为质 点,如果子弹在木板中运动的总时间是 t,认为子弹在各块木板中运动的加速度都相同。
4.某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,选出了如图 2-1 所示的一条纸带(每两点间还有 4 个点没有画出来),纸带上方的数 字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为 50 Hz。
(1)根据纸带上的数据,计算打下 A、B、C、 D、E 点时小车的瞬时速度并填在表中。
位置
A
B
C
D
E
v/(m·s-1 0.605 0.810 0.996 1.176 1.390 )
(2)在图 2-2 中画出小车的 v-t 图像,并根据 v-t 图像判断小车是否做匀变速直线运动。如果
是,求出该匀变速直线运动的加速度。
v /(m·s−1)

高三物理匀变速直线运动规律复习—教案分享

高三物理匀变速直线运动规律复习—教案分享

高三物理匀变速直线运动规律复习—教案分享一、知识概述匀变速直线运动是指物体在直线上进行的速度大小或方向变化的运动。

匀速直线运动是指,物体运动时速度大小和方向保持不变;而变速直线运动则是指,物体运动时速度大小和方向会随着时间而改变。

物体运动时,我们通常会关注它的运动速度、运动加速度等参数。

这些参数可以通过物理学中的公式和定律来描述,对于我们理解运动趋势以及预测物体在未来的运动状态等方面具有非常重要的意义。

在高三物理学习中,匀变速直线运动规律是我们不可避免的重要知识点之一,下面就为大家分享一下关于匀变速直线运动规律的教学案例和心得体会。

二、教学目标1、能够正确理解匀变速直线运动的概念和相应的运动规律。

2、掌握匀变速直线运动的数学描述方法,并能够根据给定的运动参数求解其他参数。

3、能够应用匀变速直线运动规律解决实际问题,例如运动物体的位置、速度、加速度等参数的求解,或者预测物体未来的运动状态等。

三、课堂教学1、概念评判活动:将学生分为小组,通过展示图片和视频等方式,让学生讨论并评判其中是否涉及到匀变速直线运动,进而梳理匀变速直线运动的定义以及与其他运动类别的区别。

2、示范实验:利用绞盘、小车等工具进行示范实验,以探究匀加速直线运动的规律以及如何测量运动时的速度和加速度。

3、授课内容:通过对匀变速直线运动的数学描述方法进行详细讲解,让学生了解如何使用公式和定律求解运动相关参数。

在授课过程中,可以通过生动的例子和场景来帮助学生更好地理解概念和运动规律,并且将知识点和实际应用场景相结合,加深学生对知识点的理解和记忆。

四、作业1、让学生根据所学知识,结合实际场景,使用数学公式解决给定的运动问题。

2、让学生在家中完成一些简单的实验,例如利用自行车测量匀速直线运动时的速度和时间,或者观察不同物体在斜面上的运动状态等。

通过作业的形式,可以让学生更好地将课堂学到的知识应用到实践和生活中,以加深对知识点的理解和记忆。

五、教学反思在教学过程中,我们需要注重实践教学的方法和策略。

高中物理-匀变速直线运动复习知识讲解

高中物理-匀变速直线运动复习知识讲解

• 解:设向下为正。 v1= 5m/S, v2= -4m/S, △t =0.2s
a= △v = v2-v1 △t △t
-4-5 = 0.2
=-45 (m/s2)
答:平均加速度大小为45m/s2,方向向上。
• 例2、将一石子以5m/S初速度竖直向上抛出, 石子在上升和下降过程中加速度始终不变, 若它运动的时间共为1s,求它的加速度。
匀变速直线运动复习 及典型题解析
知识要点(一)
• 一、匀变速直线运动的概念:
1、定义:在一条直线上运动,相同时间内速度 的变化相同
2、理解:
匀加速直线运动
(1)两种情况: 匀减速直线运动
匀加速:a与v同向 (2)加速度不变:
匀减速:a与v反向
• 二、匀变速直线运动的常用公式:
(1)加速度 △v
a= △t
0 又v1=g(t-0.5)
25 t-1 t-0.5 t t/s
即25=10(t-0.5) t=3(s)
h=gt2/2=10×32/2=45(m)
• 例9、用长10m的细线将A、B两小球连接后,拿 住A球,使B球自然下垂,从某高处由静止释放 A球,两球落地的时间差为1s,求A初始高度。
• 分析:两球下落过程加速度都为g,故都做 自由落体运动。可分别对两球列出方程。
A下落全过程:h= gt2/2
B下落过程: h-20= g(t-2+1)2/2
由以上两式解得:
h=31.25(m) t=2. 5(s)
• 例10、雨滴从5m高屋檐滴下,第1滴落地时, 第6滴恰离开屋檐。每两相邻雨滴滴下时间差
相同。求第一滴落地瞬间,第2滴和第3滴之间
距离。 解法1:
1 2 3 456 12345

高一物理第2讲 匀变速直线运动的规律及推论(复习知识)

高一物理第2讲  匀变速直线运动的规律及推论(复习知识)

课 题 第 2 讲 匀变速直线运动的规律及推论教学目标1.掌握匀变速直线运动速度与位移的关系.2.对三个基本公式的选择.3.学会运用匀变速直线运动的几个推论.4.学会使用初速度为零的匀加速直线运动的规律. 重、难点 1.对三个基本公式的选择. 2.匀变速直线运动的几个推论.3.初速度为零的匀加速直线运动的规律. 学情分析教学内容回顾一 匀变速直线运动的速度与位移的关系(公式推导)at v v 0+=a2v -v x 202t = ax 2v -v 202t =20at 21t v x +=回顾二 匀变速直线运动的图像 1.x -t 图象(1)物理意义:反映了物体做直线运动的 随 变化的规律. (2)斜率的意义:图线上某点切线斜率的大小表示物体 的大小,斜率正负表示物体 的方向. 2.v -t 图象(1)物理意义:反映了做直线运动的物体的 随 变化的规律.(2)斜率的意义:图线上某点切线斜率的大小表示物体在该点 的大小,斜率正负表示物体 的方向.(3)“面积”的意义①图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的 . ②若面积在时间轴的上方,表示位移方向为 ;若此面积在时间轴的下方,表示位移方向为 .本次课涉及到的高考考点:匀变速直线运动及其公式(考纲要求 Ⅱ); 本次课涉及到的难点和易错点: 1、对基本公式的理解与运用;2、正确理解匀变速直线运动的推论及规律; 【考点解读】考点一 匀变速直线运动基本公式 1.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)分类①匀加速直线运动,a 与v 0方向相同. ②匀减速直线运动,a 与v 0方向相反. 2.基本规律(1)三个基本公式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知识点一 三个基本公式的选择公式at v v 0+=,20at 21t v x +=,ax 2v -v 202t =中包含五个物理量,在解题过程中选用公式的基本方法为:(1)如果题中无位移x ,也不需要求位移,一般选用速度公式at v v 0+=; (2)如果题中无末速度v t ,也不需要求末速度,一般选用位移公式20at 21t v x +=; (3)如果题中无运动时间t ,也不需要求运动时间,一般选用导出公式ax 2v -v 202t =【例题1】 已知O,A,B,C 为同一直线上的四点,AB 间的距离为l 1,BC 间的距离为l 2.一物体自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.知识点二 匀变速直线运动的常用推论1.匀变速直线运动的几个推论(1)物体在匀变速直线运动中,某段时间t 的初速度为v 0,末速度为v t ,则这段时间的平均速度2v v v t0+= (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,即2v v v v t02t +==(3)某段位移中点的瞬时速度2v v v 2t202x +=(4)物体做匀变速直线运动,相邻相等的时间间隔T 内的位移差是一个恒量,即22312a ...x -x x -x x T ====∆(此结论经常用来判断物体是否做匀变速直线运动)延伸拓展:在匀变速直线运动中,第M 个T 时间内的位移和第N 个T 时间内的位移之差为2a )(x -x T N M N M -=2.初速度为零的匀加速直线运动的规律(设T 为等分时间间隔)(1)1T 内、2T 内、3T 内......nT 内的位移之比为1:22:32:...:n2(2)第1T 末、第2T 末、第3T 末......第nT 末的瞬时速度之比为1:2:3:...:n(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1:(1-2):(2-3):...:(1-n -n ) 【例题2】 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∶3 B.1∶23∶33,1∶22∶32 C.1∶2∶3,1∶1∶1 D.1∶3∶5,1∶2∶3 【变式训练】1、从斜面上某一位置,每隔0.1s 释放一个小球,在连续释放几个小球后,拍下在斜面上滚动的小球的照片,如图所示,测得s AB =15cm,s BC =20cm,求: (1)小球的加速度; (2)拍摄时B 球的速度; (3)拍摄时s CD 的大小;(4)A 球上面滚动的小球还有几个?知识点三 自由落体和竖直上抛运动规律竖直上抛运动的处理方法 (1)两种方法①“分段法”就是把竖直上抛运动分为上升阶段和下降阶段,上升阶段物体做匀减速直线运动,下降阶段物体做自由落体运动.下落过程是上升过程的逆过程.②“全程法”就是把整个过程看成是一个匀减速直线运动过程.从全程来看,加速度方向始终与初速度v 0的方向相反.(2)符号法则:应用公式时,要特别注意v0、v、h等矢量的正负号,一般选向上为正方向,v0总是正值,上升过程中v为正值,下降过程中v为负值,物体在抛出点以上时h为正值,在抛出点以下时h为负值.(3)巧用竖直上抛运动的对称性①速度对称:上升和下降过程经过同一位置时速度等大反向.②时间对称:上升和下降过程经过同一段高度的上升时间和下降时间相等.。

专题04 匀变速运动的规律及应用(知识精讲)(解析版)

专题04 匀变速运动的规律及应用(知识精讲)(解析版)

专题四匀变速运动的规律及应用知识精讲一.知识结构图二.学法指导1.通过v-t图像分析匀变速直线运动的速度变化特点,并定义匀变速直线运动2.学会并体会物体做匀变速直线运动的v-t图像与坐标轴所围面积表示位移,重点学校运动v-t图像表示位移大小及方向3.通过对公式推导掌握匀变速直线运动的三个基本公式及有关推论的学习4.掌握初速度为零运动的规律并运用此规律解题三.知识点贯通知识点1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)分类①匀加速直线运动,a与v0方向相同。

②匀减速直线运动,a与v0方向相反。

知识点2.基本规律和推论例题1 5 s 内的位移多4 m ,则该质点的加速度、9 s 末的速度和在9 s 内通过的位移分别是( ) A .a =1 m/s 2,v 9=9 m/s ,x 9=40.5 m B .a =1 m/s 2,v 9=9 m/s ,x 9=45 m C .a =1 m/s 2,v 9=9.5 m/s ,x 9=45 m D .a =0.8 m/s 2,v 9=7.7 m/s ,x 9=36.9 m 【答案】C【解析】 根据匀变速直线运动的规律,质点在8.5 s 时刻的速度比在4.5 s 时刻的速度大4 m/s ,所以加速度a =Δv Δt =44 m/s 2=1 m/s 2,v 9=v 0+at ′=9.5 m/s ,x 9=12(v 0+v 9)t ′=45 m ,选项C 正确。

例题2. 物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为16 m 的路程,第一段用时4 s ,第二段用时2 s ,则物体的加速度是( ) A.23 m/s 2 B.43 m/s 2 C.89 m/s 2 D.169m/s 2 【答案】B【解析】 根据题意,物体做匀加速直线运动,t 时间内的平均速度等于t2时刻的瞬时速度,在第一段内中间时刻的瞬时速度为:v 1=v 1=164 m/s =4 m/s ;在第二段内中间时刻的瞬时速度为:v 2=v 2=162 m/s =8 m/s ;则物体加速度为:a =v 2-v 1t =8-43 m/s 2=43m/s 2,故选项B 正确。

匀变速直线运动的应用 知识讲解 提高

匀变速直线运动的应用 知识讲解 提高

匀变速直线运动的应用 编稿:周军 审稿:张金虎【考纲要求】1.掌握自由落体运动的特点和运动规律,并能结合实际加以应用;2. 掌握竖直上抛运动的特点和运动规律,并能熟练应用;3. 掌握纸带问题的分析方法。

【考点梳理】要点一、对自由落体运动运动的理解 要点诠释:1.自由落体运动是一种理想化模型自由落体运动是一种实际物体运动的抽象运动,是一种理想化模型.当自由下落的物体受到的空气阻力远小于重力时,才可以看做是做自由落体运动. 2.自由落体运动的条件 (1)初速度为零; (2)仅受重力作用.3.自由落体运动的特点 (1)初速度为零,即v 0=0;(2)始终竖直向下运动,其轨迹是直线; (3)在同一地点其加速度恒定不变,即为g . 4.自由落体运动的公式因为自由落体运动的实质是初速度为零的匀加速直线运动,所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动. (1) 速度公式:v gt =; (2)位移公式:212h gt =;(3)位移速度关系式:22v gh =; (4)平均速度公式:02v v v +=; (5)推论:2h gT ∆=; …由上面几式看出,v 、t 、h 中任一物理量确定,其余两个物理量就确定了.要点二、对竖直上抛运动的理解 要点诠释:1.处理竖直上抛问题的方法 (1)分段处理将全程分为两个阶段,上升阶段做匀减速直线运动,下降阶段做自由落体运动. (2)全程统一处理为初速度为v 0(设为正方向)、加速度a =-g 的匀减速直线运动. 2.竖直上抛运动的上升阶段和下降阶段具有对称性(1)速度对称:上升和下降过程经过同一位置时速度等大、反向.(2)时间对称:上升和下降过程经过同一段高度的上升时间和下降时间相等. (3)竖直上抛运动的实质是匀变速运动,但又具有自身的特点,如对称性.【提示】若物体在上升或下落中还受到空气阻力,则物体的运动不再是自由落体和竖直上抛运动,分别计算上升a 上和下降a 下的加速度(此时a 上与a 下不相等),利用匀变速运动公式同样可以得到解决.要点三、纸带问题分析 要点诠释:1.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间隔,可以判断物体的运动情况. ③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔. 2.利用纸带判断物体运动状态的方法(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为1234v v v v ⋯、、、、, 若213243v v v v v v ⋯-=-=-=,则说明物体在相等时间内速度的增量相等,由此说明物体在做匀变速直线运动,即12v v v a t t t∆∆∆⋯∆∆∆====. (2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为1234s s s s ⋯,,,,若213243s s s s s s s ∆⋯=-=-=-=,则说明物体在做匀变速直线运动,且2s aT ∆=. 3.速度、加速度的求解方法 (1)“平均速度法”求速度 即12n n n s s v T++=,如图所示.(2)由纸带求物体运动的加速度①逐差法:即根据24152633s s s s s s aT -=-=-=(T 为相邻两计数点间的时间间隔), 求出526341123222333s s s s s s a a a T T T---=、=、=,再算出a 1、a 2、a 3的平均值即为物体运动的加速度. ②图象法:即先根据12n n n s s v T++=求出打第n 点时纸带的瞬时速度,后作出v -t 图象,图象的斜率即为物体运动的加速度.【典型例题】类型一、关于自由落体运动的特点和规律的考查例1、(2014重庆卷)以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比。

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匀变速直线运动复习与巩固【学习目标】1、正确理解描述质点运动的物理量,即位移和路程、速度(平均速度和瞬时速度)和加速度。

2、熟练掌握匀变速直线运动的特点、规律及自由落体运动的规律,并能在实际问题中加以运用。

3、正确理解并熟练掌握匀速直线运动和匀变速直线运动的x-t图象、v-t图象的物理意义。

【知识网络】【要点梳理】【高清课程:描述直线运动的概念的规律】要点一、质点的概念要点诠释:1、定义用来代替物体的有质量的点称为质点。

2、说明质点是一个理想化的模型,是对实际物体科学的抽象,真正的质点是不存在的。

在实际所研究的问题中,如果物体的形状和大小对所研究运动的影响可以忽略不计时,可将物体视为质点。

一个物体能否被看成质点,与物体的大小无关。

【高清课程:描述直线运动的概念的规律】要点二、几个基本概念的区分要点诠释:路程路程质点运动轨迹的长度标量过程量与时间相对应在单向直线运动中,路程才等于位移的大小速度瞬时速度运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度矢量方向:物体的运动方向状态量与时刻相对应平均速度是指质点通过的总位移与所用时间的比值,是矢量,方向与位移的方向相同;表示运动物体在某一段时间内的平均快慢程度,只能粗略地描述物体的运动。

做变速运动的物体,不同时间(或不同位移)内的平均速度一般是不同的,因此,平均速度必须指明是对哪段时间(或哪段位移)而言的。

瞬时速度可以精确地描述物体的运动,在公式中,如果时间t非常短,接近于零,表示的是某一瞬时,这时的速度称为瞬时速度。

平均速率是指质点通过的总路程与所用时间的比值,是标量。

平均速度物体的位移与发生这段位移所用时间的比值,矢量方向:与物体位移方向相同。

过程量与时间相对应平均速率质点通过的总路程与所用时间的比值标量过程量与时间相对应【高清课程:描述直线运动的概念的规律】要点三、加速度的物理意义要点诠释: 1、定义物体速度的变化与完成这一变化所用时间的比值,叫做物体的加速度,用a 来表示,即v v v a t t-∆==,式中v ∆表示速度的变化量,0v 表示开始时刻的速度(初速度),v 表示经过一段时间t 后末了时刻的速度(末速度)2、物理意义加速度是表示速度变化快慢的物理量。

3、单位在国际单位制中,加速度的单位是2m/s ,读作米每二次方秒。

4、矢量加速度是矢量,它的方向同速度变化的方向。

5、速度、速度的变化、加速度的区别与联系【高清课程:描述直线运动的概念的规律】 要点四、匀变速直线运动及其规律 要点诠释:1.匀变速直线运动定义:在任意相等的时间内,速度的变化都相等的直线运动。

特点:a 恒定不变对于做匀变速运动的质点,当质点的加速度与速度方向相同时,表示质点做加速运动;当质点的加速度与速度方向相反时,表示质点做减速运动。

2.匀变速直线运动的规律 (1)基本规律 速度公式 0v v at =+ 位移公式2220001222v vx v t at v v axx vt t +=+-===说明:a 、以上四式只适用于匀变速直线运动;b 、式中0v 、v 、a 和x 均为矢量,应用时要规定正方向,凡是与正方向相同者取正值,相反者取负值(通常将0v 的方向规定为正方向),所求矢量为正值表示与正方向相同,为负者表示与正方向相反。

(2)一些有用的推论a .做匀变速直线运动的物体,在任何两个连续相等的时间内的位移的差是一个恒量:2x aT ∆=b .做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 : 0t 22v vv v +==c .做匀变速直线运动的物体,在某段位移中点的瞬时速度2x v =d .初速度为零的匀变速直线运动①前1秒、前2秒、前3秒……内的位移之比为1∶4∶9∶…… ②第1秒、第2秒、第3秒……内的位移之比为1∶3∶5∶……③前1米、前2米、前3米……所用的时间之比为1:④第1米、第2米、第3米……所用的时间之比为1:1)::要点五、自由落体运动及其规律要点诠释: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 (2)特点:初速度v 0=0,加速度a=g 的匀加速直线运动 2、自由落体的运动规律(说明:只需将v 0=0,a=g 代入匀变速直线运动的公式中即可) (1)基本规律 速度公式:v gt = 位移公式:22122h gt v gh ==(2)自由落体运动的有关推论: 中间时刻的瞬时速度22t v v v ==连续相等时间间隔内的位移之差是2x gT ∆=前1秒、前2秒、前3秒……内的位移之比为1∶4∶9∶…… 第1秒、第2秒、第3秒……内的位移之比为1∶3∶5∶……前1米、前2米、前3米……所用的时间之比为1:第1米、第2米、第3米……所用的时间之比为1:1)::要点六、质点运动规律的图象描述要点诠释:用图象表述物理规律是物理学中常用的一种处理方法,图象具有简明、直观等特点.对于物理图象需要从图象上的轴、点、线、面、斜率、截距等方面来理解它的物理意义,因为不同的物理函数图象中,这几方面所对应的物理意义不同。

1、位移—时间图象(x-t图象)(1)物理意义:表示质点位移随时间变化的关系图象注意:位移图象不是质点运动轨迹。

(2)从图象可获得的信息a.位移与时刻的对应关系;图象与位移轴的交点表示物体的初位移,两条图象的交点表示两质点相遇。

b.图象的斜率表示速度的大小和方向(斜率的正负表示速度的方向)。

c.判断物体的运动性质:图象与时间轴平行表示物体静止;若位移图象是倾斜的直线,表示物体做匀速直线运动;若位移图象是曲线,表示物体做变速运动。

2、速度—时间图象(v-t图象)(1)物理意义:反映质点速度随时间变化的关系图象。

(2)从图象可获得的信息a.瞬时速度与时刻的对应关系;图象与v轴的交点表示初速度,两条图象交点表示速度相等;根据速度的正负判断运动的方向,速度为正,表示物体沿正方向运动;速度为负,表示物体沿负方向运动。

注意:v-t图象相交的点不是质点相遇的点(只有从同一地点出发,且“面积”代数累计相等时,质点才会相遇)。

b .判断物体运动的性质:在v-t 图象中,平行于时间轴的直线表示匀速直线运动;和时间轴重合的直线表示静止;倾斜的直线表示匀变速直线运动;曲线表示变加速直线运动。

c .速度图象的斜率表示加速度的大小和方向(斜率的正负表示加速度的方向)d .速度图象和时间轴所围成的面积表示位移的大小,且t 轴上方取正值,t 轴下方取负值,总位移为其代数和。

要点七、用打点计时器测速度和加速度 要点诠释:1、用打点计时器测速度打点计时器是记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器。

电磁打点计时器的工作电压为交流4~6V ,电火花计时器的工作电压为交流220V ,当电源频率为50Hz 时,它们每隔0.02s 打一个点。

在纸带上打点后,用txv ∆∆=即可求得包含测量点在内的两点间的平均速度。

若两点离得较近,便可将此平均速度作为该测量点的瞬时速度。

2、用打点计时器测加速度(1)判定被测物体的运动是否为匀变速直线运动的方法:可以计算出相邻相等时间内的位移差x 2-x 1、x 3-x 2、x 4-x 3、…如果它们在允许的误差范围内位移差相等,则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动.(2)求瞬时速度v 的方法:若纸带做匀变速直线运动,可利用平均速度公式2t xv v t==求解。

如:232x xvc T+=(3)求加速度a的方法-22(-)x xx m na aT m n T∆==或①利用任意两段相邻记数点间的位移差求解。

②“逐差法”求解。

如从纸带上得到6个相邻相等时间内的位移,则4561232()()9x x x x x xaT++-++=③利用v-t图线求a:求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度,画出v-t图线(如图所示),图线的斜率就是加速度a。

(4)注意事项①实验中应先根据测量和计算得出的各Δx判断纸带是否做匀变速直线运动,根据估算,如果各Δx差值在5%以内,可认为它们是相等的,纸带做匀变速直线运动。

②每打好一条纸带,将定位轴上的复写纸换个位置,以保证打点清晰,同时注意纸带打完后及时断开电源。

③应区别计时器打出的点与人为选取的计数点,不可混淆。

④不要分段测量各段位移,应一次测量完毕(可先统一量出到点O之间的距离),读数时应估读到毫米下一位。

【典型例题】类型一、位移和路程的区别和联系例1、一个电子在匀强磁场中沿半径为R的圆周运动。

转了3圈回到原位置,运动过程中位移大小的最大值和路程的最大值分别是()A.2R,2R;B.2R,6πR;C.2πR,2R;D.0,6πR。

【思路点拨】注意本题强调的是最大值。

【答案】B【解析】位移的最大值应是2R,而路程的最大值应是6πR。

即B选项正确。

【点评】位移是表示质点位置变化的物理量,它是由质点运动的起始位置指向终止位置的矢量。

而路程是质点运动路线的长度,是标量。

只有做直线运动的质点始终朝着一个方向运动时,位移的大小才与运动路程相等。

举一反三【变式】已知物体t时刻的末位置Q,要完全确定该物体在t=0时的初位置P,还必须知道( )A.位移B.路程C.平均速率D.平均速度【答案】A【解析】从t=0时刻的初位置P 经过t 时间运动到末位置Q,全过程位移是唯一确定的,即从P 到Q 的有向线段.故若已知末位置Q,只有知道位移才能够确定物体在t=0时刻的初位置P.类型二、瞬时速度和平均速度的区别和联系例2、甲、乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标,甲车在前一半时间内以速度V 1做匀速直线运动,后一半时间内以速度V 2做匀速直线运动;乙车在前一半路程中以速度V 1做匀速直线运动,后一半路程中以速度V 2做匀速直线运动,则( )A .甲先到达 B.乙先到达 C.甲、乙同时到达 D.不能确定【思路点拨】根据平均速度的定义列出时间t 的表达式即可。

【答案】A【解析】设甲、乙车从某地到目的地距离为x ,则对甲车有:122x t V V =+甲 对于乙车有:121212()222V V x x x t V V VV +=+=乙 所以22121)(4V V V V t t +=乙甲由数学知识知212214)(V V V V >+,故t t <甲乙【点评】瞬时速度是运动物体在某一时刻或某一位置的速度,而平均速度是指运动物体在某一段时间t∆或某段位移x∆的平均速度,它们都是矢量。

当0→∆t时,平均速度的极限,就是该时刻的瞬时速度。

同时要注意数学不等式2()4a b ab+>的应用。

类型三、速度、速度的变化和加速度的区别和联系例3、下列所描述的运动中,可能的有()A.速度变化大,加速度很小B.速度变化方向为正,加速度方向为负C.速度越来越大,而加速度越来越小 D.速度变化越来越大,而加速度越来越小【思路点拨】速度与加速度没有必然联系;速度变化越快,加速度越大。

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