直线运动的基本规律复习学案
高考一轮复习教案直线运动2
富县高级中学集体备课教案年级:高二科目:物理授课人:课题第一章直线运动2第课时知识点1.掌握匀变速直线运动的基本规律和常用推论并能用来解决实际问题2.能够运用匀变速直线运动公式解决自由落体运动、竖直上抛运动问题重点匀变速直线运动的基本规律和常用推论并能用来解决实际问题中心发言人陈熠难点匀变速直线运动的基本规律和常用推论并能用来解决实际问题教具课型课时安排课时教法学法个人主页教学过程第一课时【检查课前学习】【基础梳理】一、匀变速直线运动1.定义:在变速直线运动中,如果在任意两段相等的时间内________________相等,这种运动就叫做匀变速直线运动。
2.特点:速度随时间________________,加速度保持不变,是直线运动。
3.分类和对比二、匀变速直线运动的规律1.三个基本公式速度公式:v=______。
位移公式:x=____________________。
位移速度关系式:____________________。
2.两个推论(1)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=________________=2tv(2)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)=____________。
3.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x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =___________。
(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 =_____________________。
匀变速直线运动复习学案{含答案)
第二章 匀变速直线运动复习方案一、概念、辨析、理解1.下列说法正确的是:( D )A. 加速度增大,速度一定增大;B. 速度变化量越大,加速度一定越大;C. 物体有加速度,速度就增大;D. 物体的速度很大,加速度可能为0。
2.在匀变速直线运动中,下列说法中正确的是:( B ).A.相同时间内位移的变化相同;B.相同时间内速度的变化相同;C.相同时间内加速度的变化相同;D.相同路程内速度的变化相同。
3.下列说法正确的是:( D )A. 加速度增大,速度一定增大;B. 速度变化量越大,加速度一定越大;C. 物体有加速度,速度就增大;D. 物体的速度很大,加速度可能为0。
二、八公式运用八公式:____________ _____________ ______________ ___________________________ ____________ _______________ _____________-思考:1、有哪些方程可以用来求位移?2、有哪些方程用来求速度?3、实验中求加速度和速度一般用到那些方程?做题步骤:1.2.3.4.1. 物体由静止开始做匀加速直线运动,速度为V 时,位移为S ,当速度为4V 时,位移为:( B )A.9S ;B.16S ;C.4S ;D.8S 。
2. 一物体作匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s,1s 后速度的大小变为10m/s.在这1s 内该物体的:( AD )A.位移的大小可能小于4m ;B.位移的大小可能大于10m ;C.加速度的大小可能小于4m/s2 ;D.加速度的大小可能大于10m/s2。
3.一质点做匀加速直线运动,第三秒内的位移2 m ,第四秒内的位移是2.5 m ,那么,下列选项中不正确的是:( C )A. 这两秒内的平均速度是2.25 m/s ;B. 第三秒末即时速度是2.25 m/s ;C. 质点的加速度是0.125 m/s2 ;D. 质点的加速度是0.5 m/s2。
2011版物理一轮精品复习学案:1.2匀变速直线运动规律(必修1)
第2节 匀变速直线运动规律【考纲知识梳理】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,叫做匀变速直线运动。
1. 匀加速直线运动2.分类:2. 匀减速直线运动 二、匀变速直线运动的基本规律1、两个基本公式:位移公式:S v t at=+0212 速度公式:at v v t +=02、两个推论:匀变速度运动的判别式:21aT s s s n n =-=∆-速度与位移关系式:as v v 2202=-3、两个特性202tt υυυ+=)(212202t s υυυ+=可以证明,无论匀加速还是匀减速,都有22s t V V <4、做匀变速直线运动的物体,如果初速度为零,或者末速度为零,那么公式都可简化为: at V = , 221at s =, as V22= , t V s 2=以上各式都是单项式,因此可以方便地找到各 物理量间的比例关系5、两组比例式:对于初速度为零的匀加速直线运动: (1)按照连续相等时间间隔分有1s 末、2s 末、3s 末……即时速度之比为:nv v v v n ::3:2:1::::321 =前1s 、前2s 、前3s……内的位移之比为2222321::3:2:1::::nx x x x n =第1s 、第2s 、第3s……内的位移之比为)12(::5:3:1::::-=n x x x x n ⅢⅡⅠ(2)按照连续相等的位移分有1X 末、2X 末、3X 末……速度之比为:nn ::3:2:1::::321 =υυυυ前1m 、前2m 、前3m……所用的时间之比为 nt t t n ::3:2:1::::321 =υ第1m 、第2m 、第3m……所用的时间之比为)1(::)23(:)12(:1::::321----=n n t t t t n三、自由落体运动和竖直上抛运动 1、自由落体运动:(1)定义:自由落体运动: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。
高中物理必修一复习学案(含答案)
复习学案 光并非太阳的专利,你也可以发光! 9、加速度: ①定义: ②定义式: ③加速度是 量,其方向与 相同 ④物体做加速还是减速运动看 与 方 向 间 的 关 系 。 若 a 与 v0 方 向 相 同 , 则 物 体 做 ,若 a 与 v0 方向相反,则物体做 。 ⑤速度的变化率、速度变化的快慢和加速度都是同一个意思。 注意速度、加速度的区别和联系: 加速度是描述速度变化快慢的物理量,是速度的变化量和所用时间的比值,加速度 a 的定义式是矢量式。加 速度的大小和方向与速度的大小和方向没有必然的联系。只要速度在变化,无论速度多小,都有加速度;只要速 度不变化,无论速度多大,加速度总是零;只要速度变化快,物体的加速度就大,无论此时速度是大、是小或是 零。 高中物理必修一
【典型例题】 例 1、下列关于质点的说法中正确的是( C ) A.体积很小的物体都可看成质点 B.质量很小的物体都可看成质点 C.不论物体的质量多大,只要物体的尺寸跟物体间距离相比甚小时,就可以看成质点 D.只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物体不可看做质点 分析:⑴审题(写出或标明你认为的关键词) ⑵分析过程,合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点 解题过程: 例 2、一物体作匀变速直线运动,某时刻速度的大小为 4m/s,1s 后速度的大小变为 10m/s。在这 1s 内该物体 AD ) A.位移的大小可能小于4m B.位移的大小可能大于10m 2 C.加速度的大小可能小于4m/s D.加速度的大小可能大于10m/s2. 分析:⑴审题(写出或标明你认为的关键词) ⑵分析过程,合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点 解题过程: 例 3、一个电子在匀强磁场中做半径为 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: ( B ) A.2R,2R; B.2R,6π R; C.2π R,2R; D.0,6π R。 分析:⑴审题(写出或标明你认为的关键词) ⑵分析过程,合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点 解题过程: 【针对训练】 1.关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是: ( B ) A.速度变化得越多,加速度就越大 B.速度变化得越快,加速度就越大 C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变 D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小 2.如图所示,物体沿两个半径为 R 的半圆弧由 A 运动到 C,则它的位移和路程分别是( A.0,0 B.4R 向西,2π R 向东 东 西 B C.4π R 向东,4R C A
2023年高考小专题复习学案 专题2匀变速直线运动的基本规律
专题2 匀变速直线运动的基本规律【知识梳理】一、匀变速直线运动的基本规律1.匀变速直线运动:沿着一条直线且不变的运动,其v-t图线是一条。
2.四个基本规律(1)速度与时间的关系式:,若是v0=0的匀加速直线运动,则。
(2)位移与时间的关系式:,若是v0=0的匀加速直线运动,则。
(3)速度位移关系式:,若是v0=0的匀加速直线运动,则。
(4)平均速度公式:,则速度位移关系式为。
3.位移的关系式及选用原则(1)不涉及加速度a时,选择。
(2)不涉及运动的时间t时,选择。
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→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,通常以的方向为正方向;当v0=0时,一般以的方向为正方向.速度、加速度、位移的方向与正方向相同时取,相反时取。
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,可以看成反向的运动。
(2)图像法:借助v-t图像(斜率、面积)分析运动过程。
三、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运动,加速度a突然消失。
(2)求解时要注意确定实际运动。
(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运动。
2.双向可逆类问题(1)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)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. 【专题练习】 一、单项选择题1.一架战机起飞前从静止做加速度为a 的匀加速直线运动,达到起飞速度v 所需的时间为t ,则战机起飞前运动的距离表达式错误的是( ) A .vtB .2vtC .212atD .22v a2.物体从静止开始做匀加速直线运动,已知第5s 内的位移为x ,则物体运动的加速度为( ) A .49x B .9x C .3x D .29x 3.一物体做匀减速直线运动,在第二秒内的位移为3m ,第三秒内的位移为0.125m ,则物体的加速度大小为( ) A .23m/sB .23.5m/sC .24m/sD .24.25m/s4.一列火车沿直线轨道从静止出发由A 地驶向B 地,火车先做匀加速运动,加速度大小为a ,接着做匀减速运动,加速度大小为2a ,到达B 地时恰好静止。
匀变速直线运动的规律复习讲授
匀变速直线运动的规律复习讲授秦岭中学新课程高中物理导学案课题第三章匀变速直线运动的规律总结(复习讲授课型)教师归纳总结部分本章重点总结归纳一、:匀变速直线运动的基本规律(经典运动模型)1、速度公式:2、位移公式:3、速度位移公式:4、平均速度公式:二、匀变速直线运动的常用三个推论:(适用所有匀变速运动)(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s2-s1=s3-s2……=Δs=aT2或sn+k-sn=kaT2 (2)在一段时间t内,中间时刻瞬时速度等于这段时间内的平均速度,即(3))中间位置处的速度等于这段位移初、末速度的方均根,即三、匀变速直线运动的特例推论6式:初速为零的匀加速直线运动的特征1、从运动开始计时,t秒末、2t秒末、3t秒末、…、nt秒末的速度之比等于连续自然数之比:v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n.2、从运动开始计时,前t秒内、2t秒内、3t秒内、…、nt秒内通过的位移之比等于连续自然数的平方之比:s1∶s2∶s3∶…∶sn=12∶22∶32∶…∶n2.3、从运动开使计时,任意连续相等的时间内通过的位移之比等于连续奇数之比:s1∶s2∶s3∶…∶sn=1∶3∶5∶…∶(2n-1). 4、通过前1s、前2s、前3s…的所用时间之比等于连续的自然数的平方根之比:t1∶t2∶t3∶…tn=∶∶∶…∶.5、从运动开始计时,通过任意连续相等的位移所用的时间之比为相邻自然数的平方根之差的比:t1∶t2∶t3∶…tn=∶∶∶…∶.6、从运动开始通过的位移与达到的速度的平方成正比:s∝v2.班级姓名小组上课时间:年月日[来学生课后自主完成,课堂上讨论交流对练习1、某物体沿x轴运动,它的x坐标与时刻t的函数关系为:x=(4t+2t2)m,则它的初速度是m/s;加速度是m/s2。
解析:由题知,物体坐标变化的函数关系表明该运动为匀变速直线运动,比照位移公式:得出,v0=4m/s,a=4m/s2即为所求。
001物理总复习名师学案--直线运动
物理总复习名师学案--直线运动(32页WORD )本章研究物体的运动规律,即物体的位移、速度等随时间变化的规律.位移、速度和加速度是本章的重要概念,匀变速运动的速度公式和位移公式是本章的基本公式.自由落体运动是匀变速直线运动的典例实例.本章内容是历年高考的必考内容.考查的重点是匀变速直线运动的规律.对本章知识的单独考查主要是以选择、填空题的形式命题,较多的是将本章知识与牛顿运动定律、电场中带电粒子的运动等知识结合起来进行考查.运动图象是学生进入高中后首次接触到的图象,是学习其他图象的基础.因此,不论是从今后的学习与发展,还是从高考的角度看,都应对运动图象予以足够的重视.本章内容可分成两个单元组织复习:(Ⅰ)描述运动的基本概念、运动图象.(Ⅱ)匀速直线运动;匀变速直线运动.第Ⅰ单元 描述运动的基本概念·运动图象●知识聚焦一、描述运动的基本概念1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动.它包括平动、转动和振动等运动形式.2.参考系:为了研究物体的运动而假定为不动的物体,叫做参考系.对同一个物体的运动,所选择的参考系不同,对它的运动的描述就会不同.通常以地球为参考系来研究物体的运动.3.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,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叫做质点.像这种突出主要因素,排除无关因素,忽略次要因素的研究问题的思想方法,即为理想化方法,质点即是一种理想化模型.4.时刻和时间:时刻指的是某一瞬时.在时间轴上用一个点来表示.对应的是位置、速度、动量、动能等状态量.时间是两时刻间的间隔.在时间轴上用一段线段来表示.对应的是位移、路程、冲量、功等过程量.5.位移和路程:位移描述物体位置的变化,是从物体运动的初位置指向末位置的矢量.路程是物体运动轨迹的长度,是标量.6.速度:是描述物体运动的方向和快慢的物理量.(1)平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均速度,即ts v =,单位:m/s ,其方向与位移的方向相同.它是对变速运动的粗略描述. 对于一般的变速直线运动,只能根据定义式t s v =求平均速度.对于匀变速直线运动可根据20t v v v +=求平均速度. (2)瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧.瞬时速度是对变速运动的精确描述.瞬时速度的大小叫速率,是标量.7.加速度:是描述速度变化的快慢和方向的物理量,是速度的变化和所用时间的比值(速度的变化率):a =tv ∆∆,单位:m/s 2.加速度是矢量,它的方向与速度变化(Δv )的方向相同.二、运动图象表示函数关系可以用公式,也可以用图象.图象也是描述物理规律的重要方法,不仅在力学中,在电磁学中、热学中也是经常用到的.图象的优点是能够形象、直观地反映出函数关系.位移和速度都是时间的函数,因此描述物体运动的规律常用位移—时间图象(s —t 图)和速度—时间图象(v —t 图).对于图象要注意理解它的物理意义,即对图象的纵、横轴表示的是什么物理量,图线的斜率、截距代表什么意义都要搞清楚.形状完全相同的图线,在不同的图象(坐标轴的物理量不同)中意义会完全不同.下表是对形状一样的s —t 图和v —t 图(图2—1—1)意义上的比较.图2—1—11.注意时间和时刻的区别.在课本和资料中常见到一些关于时间和时刻的表述,对这些表述要能正确理解.如:第4 s 末、4 s 时(即第4 s 末)、第5 s 初(也为第4 s 末)等均为时刻;4 s 内(0至第4 s 末)、第4 s(第3 s 末至4 s 末)、第2 s 至第4 s 内(第2 s 末至4 s 末)等均为时间.2.注意位移和路程的区别与联系.位移是矢量,是由初始位置指向终止位置的有向线段;路程是标量,是物体运动轨迹的总长度.一般情况位移大小不等于路程,只有当物体做单向直线运动时路程才等于位移的大小.3.注意速度和加速度两个概念的区别.速度是描述物体运动快慢和方向的物理量,是位移和时间的比值;加速度是描述物体速度变化快慢和方向的物理量,是速度变化和时间的比值.速度和加速度都是矢量,速度的方向就是物体运动的方向,而加速度的方向不是速度的方向,而是速度变化的方向,所以加速度方向和速度方向没有必然的联系.只有在直线运动中,加速运动时加速度与速度方向一致;减速运动时加速度与速度方向相反.另外,物体的速度大,加速度不一定大,例如空中匀速飞行的飞机,速度很大,加速度为零;物体的速度小,加速度不一定小,例如弹簧振子在最大位移处速度为零,但加速度却是最大.还有在变加速运动中加速度在减小而速度却在增大,以及加速度不为零而物体的速度大小却不变(匀速圆周运动)等情况.通过结合这些实例进行分析,可进一步认识速度和加速度这两个基本概念的区别.4.加速度是表示速度(大小和方向)改变快慢的物理量.物体做变速直线运动时,其加速度方向与速度方向在同一直线上,该加速度表示速度大小改变的快慢;物体做匀速圆周运动时,加速度方向跟速度方向垂直,该加速度表示速度方向改变的快慢.当然,若加速度方向跟速度方向既不共线又不垂直,则物体速度的大小和方向均变化,加速度表示了速度(大小和方向)改变的快慢(例如平抛运动).5.加速度的定义式a =tv 不是加速度的决定式,在该式中,加速度并不是由速度变化量Δv 和时间t 决定,不能由此得出a 与Δv 成正比、与时间t 成反比的结论.加速度的决定式为a =mF ,即物体的加速度由合外力和物体的质量决定,加速度跟合外力成正比,跟质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同.6.物体做加速直线运动还是做减速直线运动,判断的依据是加速度的方向和速度方向是相同还是相反.只要加速度方向跟速度方向相同,物体的速度一定增大;只要加速度方向跟速度方向相反,物体的速度一定减小.●典例剖析[例1]下列说法正确的是A.加速度增大,速度一定增大B.速度变化量Δv 越大,加速度就越大C.物体有加速度,速度就增加D.物体速度很大,加速度可能为零【解析】 加速度描述的是速度变化的快慢,加速度大小是Δv 与所需时间Δt 的比值,不能只由Δv 大小判断加速度大小,故B 错.加速度增大说明速度变化加快,速度可能增大加快,也可能减小加快,或只是方向变化加快,故A 、C 错.加速度大说明速度变化快,加速度为零说明速度不变,但此时速度可以很大,也可以很小,故D 正确.【思考】请用典型的实例说明下列运动是否存在?(1)加速度恒定,速度的大小和方向都时刻在变.(2)速度越来越大,加速度越来越小.(3)速度时刻在变,加速度大小却不变.(4)速度最大时加速度为零,速度为零时加速度却最大.(5)物体有加速度,但速度大小却不变.【思考提示】 (1)平抛运动;(2)弹簧振子从最大位移处向平衡位置运动;(3)匀变速直线运动;匀速圆周运动;(4)弹簧振子到达平衡位置时,速度最大,加速度为零;弹簧振子到达最大位移处时,速度为零,加速度却最大;(5)匀速圆周运动.【说明】 加速度是表示速度变化快慢的物理量,根据加速度大小不能判断物体速度的大小,也不能判断物体的速度是增大还是减小.应根据加速度方向跟速度方向的关系判断物体做加速运动还是减速运动;无论物体的加速度大小如何以及如何变化,只要加速度方向跟速度方向相同,物体一定做加速运动;只要加速度方向与速度方向相反,物体一定做减速运动.【设计意图】帮助学生深刻理解加速度的含义,明确加速度跟速度及速度变化量的区别.[例2]如图2—1—2所示,Ⅰ、Ⅱ两条直线分别描述P、Q两个物体的位移—时间图象,下列说法中,正确的是图2—1—2A.两物体均做匀速直线运动B.M点表示两物体在时间t内有相同的位移C.t时间内P的位移较大D.0~t,P比Q的速度大,t以后P比Q的速度小【解析】由于Ⅰ、Ⅱ均是直线,所以P、Q两物体均做匀速直线运动,选项A正确.M 点的坐标(t,s)表示的是t时刻物体的位置,讨论位移要对应两个时刻、两个位置.在t时间内物体P的初位置为s0,末位置为s,它的位移为s0=s-s0.物体Q的位移s Q=s.所以选项B、C不正确.位移图象的斜率就等于速度的大小,所以二者的速度均不变,且物体Q的速度较大,故选项D错.正确的答案为A.【思考】若将图象的纵轴换成速度v,图线形状不变,则(1)P、Q两物体做什么运动?(2)谁的加速度大?(3)交点M的含义是什么?【思考提示】(1)P、Q两物体均做匀加速直线运动;(2)Q的加速度大;(3)M点表示在t时刻P、Q两物体速度相同.【说明】图象可以直观地描述物理规律,利用图象分析问题时要特别关注它的斜率、截距、面积、正负号等所包含的物理意义.不同的图象,以上量值的含义也不相同.遇到图象题,首先要认准是什么图象,然后再分析求解.【设计意图】帮助学生理解运动图象的含义,并能根据运动图象判断物体的运动情况.[例3]一空间探测器从某一星球表面竖直升空,假设探测器的质量不变,发动机的推动力为恒力,探测器升空过程中发动机突然关闭,如图2—1—3表示探测器速度随时间的变化情况.图2—1—3(1)升空后9 s 、25 s 、45 s ,即在图线上A 、B 、C 三点探测器的运动情况如何?(2)求探测器在该星球表面达到的最大高度.(3)计算该星球表面的重力加速度.(4)计算探测器加速上升时的加速度.【解析】 (1)从v -t 图象可知,探测器在0-9 s 加速上升,9 s 末发动机突然关闭,此时上升速度最大为64 m/s.9 s-25 s 探测器仅在重力作用下减速上升,25 s 末它的速度减小到零,上升到最高点.25 s 以后探测器做自由落体运动,由于s OAB =21×64×25 m=800 m ,s BDC =21×80×20 m=800 m ,所以45 s 末它恰好到达星球表面,此时它落地的速度为80 m/s.(2)探测器达到的最大高度为h max =s OAB =800 m(3)由v -t 图AB 段或BC 段知,该星球表面的重力加速度大小为g =200800-=-t v v t m/s=4 m/s 2(4)探测器加速上升时加速度为a =90640-=-t v v t m/s 2=7.1 m/s 2【设计意图】 练习根据图象进行有关分析、计算和判断的方法. ●反馈练习 ★夯实基础1.“抬头望明月,月在云中行”,这时选取的参考系是A.月亮B.云C.地面D.观察者自己【答案】 B2.下列关于平均速度和瞬时速度的说法中正确的是A.做变速运动的物体在相同时间间隔里的平均速度是相同的B.瞬时速度就是运动的物体在一段较短的时间内的平均速度C.平均速度就是初、末时刻瞬时速度的平均值D.某物体在某段时间里的瞬时速度都为零,则该物体在这段时间内静止【答案】 D3.如图2—1—4所示,物体沿两个半径为R 的半圆弧由A 运动到C ,则它的位移和路程分别是图2—1—4A.0,0B.4R 向左,2πR 向东C.4πR 向东,4RD.4R 向东,2πR【答案】 D4.做匀加速直线运动的物体,加速度是2 m/s 2,它意味着A.物体在任一秒末的速度是该秒初的两倍B.物体在任一秒末的速度比该秒初的速度大2 m/sC.物体在第一秒末的速度为2 m/sD.物体在任一秒初速度比前一秒的末速度大2 m/s【解析】 做匀加速直线运动的加速度为2 m/s 2,则每经过1 s 时间,物体的速度增加2 m/s ,故B 正确,A 错.由于初速度不一定为零,故第1 s 末的速度不一定为2 m/s ,C 错.任一秒初跟前一秒末为同一时刻,故D 错.【答案】 B5.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,则在此过程中A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B.速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值【解析】 由于加速度方向跟速度方向相同,所以,速度逐渐增大,直到加速度减小到零时,速度达到最大,在此过程中,物体的位移始终增大,故B 选项正确.【答案】 B6.几个做匀变速直线运动的物体,在t s 内位移最大的是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【解析】 根据s =v t ,平均速度最大的物体在时间t 内的位移最大,故D 选项正确.【答案】 D7.短跑运动员在100 m 竞赛中,测得7 s 末的速度是9 m/s ,10 s 末到达终点时的速度是10.2 m/s ,则运动员在全程内的平均速度为A.9 m/sB.9.6 m/sC.10 m/sD.10.2 m/s【解析】 题目中的“7 s 末”“9 m/s ”和“10.2 m/s ”都是多余的条件,100 m 竞赛中当然是变速运动.“100 m ”和“10 s 末到达终点”才是根据定义式求平均速度的必要条件:10100==t s v m/s =10 m/s【答案】 C8.足球以8 m/s 的速度飞来,运动员在0.2 s 的时间内将足球以12 m/s 的速度反向踢出.足球在这段时间内的平均加速度大小为______m/s 2,方向与______m/s 的速度方向相反.【解析】 取初速度为正方向,则a =2.08120--=-t v v t m/s 2=-100 m/s 2其方向与初速度(8 m/s )的方向相反.【答案】 100;8则物体开始运动后,前______秒内位移最大;第______秒内的位移最大,第______秒内的路程最大.【答案】 4;5;510.地震波既有纵波也有横波,纵波和横波在地表附近被认为是匀速传播的,传播速度分别是9.1 km/s 和3.7 km/s ,在一次地震观测站记录的纵波和横波到达该地的时间差是8 s ,则地震的震源距这观测站有多远?【解析】 设震源距观测站s km ,则由1.97.3s s -=8,解得s =50 km.【答案】 50 km★提升能力11.某物体沿直线运动的v -t 图象如图2—1—5所示,由图可以看出物体图2—1—5 ①沿直线向一个方向运动 ②沿直线做往复运动③加速度大小不变④做匀变速直线运动以上说法正确的是A.①④B.②③C.只有①D.③④【解析】 由于物体速度有些时间沿正方向,有些时间沿负方向,故物体沿直线做往复运动.由于v -t 图象斜率的绝对值相等,故物体的加速度大小相同,但斜率有时为正,有时为负,表示物体加速度的方向在不断变化,故物体做的不是匀变速直线运动.选项B 正确.【答案】 B12.如图2—1—6所示为甲、乙两物体的v -t 图象.甲、乙两物体从同一点沿同一直线运动,下列说法正确的是图2—1—6A.甲、乙两物体沿相反方向做匀变速直线运动B.两物体的加速度大小相等C.两物体相遇前,在t 1时刻相距最远D.t 2时刻两物体相遇【解析】 由v -t 图象知,甲、乙两物体从同一点同时出发沿同一直线向同一方向做匀变速直线运动,甲做匀加速运动,乙做匀减速运动. t 1时刻前,v 乙>v 甲,乙在前甲在后,两物体间的距离逐渐增大,t 1时刻后,v 乙<v 甲,相遇前乙仍在甲前,两物体间距离逐渐减小,直到相遇,根据图象的斜率知,a 甲>a 乙,且两物体在t 2时刻之后才相遇.故C 选项正确.【答案】 C‴13.榴弹炮击发后,炮弹在膛内的位移是1.8 m ,经0.004 s 飞离炮口,炮弹在膛内的平均速度为多大?炮弹离开炮口时的瞬时速度多大?(可认为炮弹做匀加速运动)【解析】 由平均速度的定义知,炮弹在膛内的平均速度004.08.1==t s v m/s=450 m/s ;若此过程可认为是匀加速直线运动,则该过程末的速度即是出膛时的瞬时速度v t ′=v 2=900 m/s.【答案】 900 m/s‴14.如果甲、乙两列火车相距为d ,并分别以v 1和v 2的速度相向行驶,在两火车间有一信鸽以v 2的速率飞翔其间,当这只鸽子以v 2的速率遇到火车甲时,立即调头飞向火车乙,遇到火车乙时又立即调头飞向火车甲,如此往返飞行,当火车间距d 减为零时,这只信鸽共飞行了多少路程?【解析】 甲、乙两车从相距为d 到相遇所经历的时间为t =21v v d +信鸽飞行的路程为s =v 3t =213v v dv +【答案】 213v v dv +第Ⅱ单元 匀速直线运动·匀变速直线运动 ●知识聚焦一、匀速直线运动1.定义:在相等的时间里位移相等的直线运动叫做匀速直线运动.2.特点:a =0,v =恒量.3.位移公式:s =vt 二、匀变速直线运动1.定义:在相等的时间内速度变化相等的直线运动叫做匀变速直线运动.2.特点:a =恒量.3.公式:(1)v t =v 0+at (2)s =v 0t +21at 2(2)v t 2-v 02=2as (4)s =20t v v +t 说明:(1)以上公式只适用于匀变速直线运动;(2)四个公式中只有两个是独立的,即由任意两式可推出另外两式.四个公式中有五个物理量,而两个独立方程只能解出两个未知量,所以解题时需要三个已知条件,才能有解;(3)式中v 0、v t 、a 、s 均为矢量,应用时要规定正方向,凡与正方向相同者取正值,相反者取负值;所求矢量为正值者,表示与正方向相同,为负值者表示与正方向相反.通常将v 0的方向规定为正方向,以v 0的位置做初始位置;(4)以上各式给出了匀变速直线运动的普遍规律.一切匀变速直线运动的差异就在于它们各自的v 0、a 不完全相同,例如:a =0时,匀速直线运动;以v 0的方向为正方向;a >0时,匀加速直线运动;a <0时,匀减速直线运动;a =g 、v 0=0时,自由落体运动.4.推论:(1)匀变速直线运动的物体,在任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 2∶…∶v n =1∶2∶2∶…∶n②1T 内、2T 内、3T 内…位移的比为:s 1∶s 2∶s 2∶…∶s n =12∶22∶22∶…∶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∶2∶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 2∶…∶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. ●疑难辨析1.追及和相遇问题在两物体同直线上的追及、相遇或避免碰撞问题中关键的条件是:两物体能否同时到达空间某位置.因此应分别对两物体研究,列出位移方程,然后利用时间关系、速度关系、位移关系而解出.(1)追及追和被追的两者的速度相等常是能追上、追不上、二者距离有极值的临界条件.如匀减速运动的物体追同向的匀速运动的物体时,若二者速度相等了,追者位移仍小于被追者位移,则永远追不上,此时二者间有最小距离.若二者位移相等(追上)了,追者速度等于被追者的速度,则恰能追上,也是二者避免碰撞的临界条件;若二者位移相等时追者速度仍大于被追者的速度,则被追者还有一次追上追者的机会,其间速度相等时二者的距离有一个较大值.再如初速为零的匀加速运动的物体追同向匀速运动的物体时,当二者速度相等时二者有最大距离,位移相等即追上.(2)相遇同向运动的两物体追及即相遇,分析同(1).相向运动的物体,当各自发生的位移的绝对值的和等于开始时两物体间的距离时即相遇.2.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,图像法、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. ●典例剖析[例1]以速度为10 m/s 匀速运动的汽车在第2 s 末关闭发动机,以后为匀减速运动,第3 s 内平均速度是9 m/s ,则汽车加速度是 m/s 2,汽车在10 s 内的位移是 m.【解析】 第3 s 初的速度v 0=10 m/s ,第3.5 s 末的瞬时速度v t =9 m/s (推论(2))所以汽车的加速度:a =5.01090-=-t v v t m/s 2=-2 m/s 2“-”表示a 的方向与运动方向相反. 汽车关闭发动机后速度减到零所经时间:t 2=21002020--=-a v s =5 s <8 s 则关闭发动机后汽车8 s 内的位移为:s 2=)2(210020220-⨯-=-a v m =25 m前2 s 汽车匀速运动:s 1=v 0t 1=10×2 m =20 m汽车10 s 内总位移:s =s 1+s 2=20 m +25 m =45 m【说明】 (1)求解类似于本题第二个空的问题时,一定要判断清楚所给时间内物体的运动情况,否则乱套公式,得到的多是错误的结论.(2)本题求s 2时也可用公式s =21at 2计算.也就是说:“末速度为零的匀减速运动”可倒过来看作“初速度为零的匀加速运动”.【设计意图】 通过本例说明对“刹车”类问题,要注意确定“刹车”时间.[例2]一物体放在光滑水平面上,初速度为零.先对物体施加一向东的恒力F ,历时1 s ;随即把此力改为向西,大小不变,历时1 s ;接着又把此力改为向东,大小不变,历时1 s ;如此反复,只改力的方向,共历时1 min.在此1min 内A.物体时而向东运动,时而向西运动,在1 min 末静止于初始位置之东B.物体时而向东运动,时而向西运动,在1 min 末静止于初始位置C.物体时而向东运动,时而向西运动,在1 min 末继续向东运动D.物体一直向东运动,从不向西运动,在1 min 末静止于初始位置之东【解析】 物体初速度为零,在恒力的作用下将做匀变速直线运动.第1 s 内向东匀加速,末速度为v ,第2 s 内力的方向改为向西,由于初速度向东,所以物体向西做匀减速运动,第2 s 末时速度减为零.之后物体将重复前2 s 内的运动,因此在1 min 内的整个过程中,物体的运动方向始终向东,1 min 末时的速度为零.所以选项D正确.本题利用“图象法”求解亦很简单.根据题意,物体的速度图象如图2—2—1所示.图2—2—1由图象很容易得出:物体始终沿正方向(东)运动,位移s >0,1 min 末时速度为零.答案为D.【思考】 如果在奇数秒末物体的速度v m =10 m/s ,则物体在1 min 内的位移多大? 【思考提示】 若物体在奇数秒末的速度为10 m/s ,则物体在 1 min 内的平均速度为2vv=5 m/s ,则物体在1 min 内的位移为s =v t =300 m. 【设计意图】 通过本例说明,当物体的加速度周期变化时,如何判断物体的速度变化及位移,如何总结物体的运动规律.[例3]跳伞运动员做低空跳伞表演,当飞机离地面224 m 时,运动员离开飞机在竖直方向做自由落体运动.运动一段时间后,立即打开降落伞,展伞后运动员以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 =10 m/s 2.求:(1)运动员展伞时,离地面的高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下?(2)运动员在空中的最短时间为多少?【解析】 运动员跳伞表演的过程可分为两个阶段,即降落伞打开前和打开后.由于降落伞的作用,在满足最小高度且安全着地的条件下,可认为v m =5 m/s 的着地速度方向是竖直向下的,因此求解过程中只考虑其竖直方向的运动情况即可.在竖直方向上的运动情况如图2—2—2所示.(1)由公式v t 2-v 02=2as 可得第一阶段:v 2=2g h1 ①第二阶段:v 2-v m 2=2a h2 ②图2—2—2。
高中物理教学课例《复习匀变速直线运动规律》课程思政核心素养教学设计及总结反思
学科
高中物理
教学课例名
《复习匀变速直线运动规律》
称
本节课复习匀变速直线运动规律,匀变速直线运动
规律是高中物理的基础,会考的重点。这节课的重点: 教材分析
匀变速直线运动规律及应用。难点:匀变速直线运动的
特点,用公式和图像法研究匀变速直线运动。
的快乐与兴趣。
学生学习能
此类题型匀变速直线运动规律是会考必考题,但对
力分析 于高二文科特长班来说,还是比较困难,这节课复习高
一上册的匀变速直线运动规律,就是为了帮助学生克服
这个困难。
1、这节课我采取结合多媒体,让学生能够直观的 教学策略选
了解匀变速直线运动规律。 择与设计
2、讲练结合,加强学生的计算能力。
一、导入
本节课我们复习匀变速直线运动规律。引入课题并
板书:匀变速直线运动规律。
二、新课
教师提问学生回顾匀变速直线运动概念、特点、规
律,特别是两个基本公式。
匀变速直线运动:沿着一条直线且加速度不变的运
动。 教学过程
匀变速运动的特点:加速度不变。
(一)v-t 图和 s-t 图
运动图像有位移图像,位移图像描述了物体位置随
经过时间 t=60s,求(1)t=60s 时列车的瞬时速度 vt。 (2)在这段时间内,列车的位移 x。
学生先在座位上思考作答,教师请几个同学上讲台 在黑板上写出完整解答过程,师生共同评价,教师点评, 表扬好的方面并及时指出不足之处。
刹车陷阱: 例题 2:汽车以 20ms 的速度匀速行驶,现以 4.0ms2 的加速度开始刹车,则刹车后 3s 末和 6s 末的速度各是 多少? 练习 2:汽车以 l0ms 的速度在平直公路上匀速行 驶,刹车后经 2s 速度为 6ms。求: (1)刹车后 8s 内前进的距离。 (2)刹车后前进 24m 所用的时间; 三、布置作业 1、科技活动小组制作的快艇模型质量 m=2kg,假 设快艇模型由静止开始做匀加速直线运动,加速度 a=3ms2,运动时间 t=2s,求:(1)快艇模型在这 2s 内的位移 s。(2)快艇模型在 2s 末的速度 v。 2、一同学在游乐场中驾驶一辆电动车,做匀加速 直线运动,经过时间 t=4s,速度由 v0=1ms 增大到 vt=5ms 求:(1)电动车的加速度 a。(2)在这段时间内,电 动车的位移 s。
【步步高】高考物理大一轮 第一章 2 匀变速直线运动的规律学案 新人教版必修1
学案2 匀变速直线运动的规律一、概念规律题组1.在公式v =v 0+at 和x =v 0t +12at 2中涉及的五个物理量,除t 是标量外,其他四个量v 、v 0、a 、x 都是矢量,在直线运动中四个矢量的方向都在一条直线中,当取其中一个量的方向为正方向时,其他三个量的方向与此相同的取正值,与此相反的取负值,若取速度v 0方向为正方向,以下说法正确的是( )A .匀加速直线运动中a 取负值B .匀加速直线运动中a 取正值C .匀减速直线运动中a 取正值D .无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动a 都取正值 答案 B解析 据v =v 0+at 可知,当v 0与a 同向时,v 增大;当v 0与a 反向时,v 减小.x =v 0t +12at 2也是如此,故当v 0取正值时,匀加速直线运动中,a 取正;匀减速直线运动中,a 取负,故选项B 正确.2.某运动物体做匀变速直线运动,加速度大小为0.6 m/s 2,那么在任意1 s 内( ) A .此物体的末速度一定等于初速度的0.6倍B .此物体任意1 s 的初速度一定比前1 s 末的速度大0.6 m/sC .此物体在每1 s 内的速度变化为0.6 m/sD .此物体在任意1 s 内的末速度一定比初速度大0.6 m/s 答案 C解析 因已知物体做匀变速直线运动,又知加速度为0.6 m/s 2,主要涉及对速度公式的理解:①物体可能做匀加速直线运动,也可能做匀减速直线运动;②v =v 0+at 是矢量式.匀加速直线运动a =0.6 m/s 2;匀减速直线运动a =-0.6 m/s 2.3.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 .vt B.vt2C .2vtD .不能确定答案 B解析 因为战机在起飞前做匀加速直线运动,则x =v t =0+v 2t =v2t .B 选项正确.4.一个做匀加速直线运动的物体,通过A 点的瞬时速度是v 1,通过B 点的瞬时速度是v 2,那么它通过AB 中点的瞬时速度是( )A.v 1+v 22B.v 1-v 22C. v 21+v 222D. v 22-v 212答案 C二、思想方法题组5.如图1所示,请回答:图1(1)图线①②分别表示物体做什么运动?(2)①物体3 s 内速度的改变量是多少,方向与速度方向有什么关系? (3)②物体5 s 内速度的改变量是多少?方向与其速度方向有何关系?(4)①②物体的运动加速度分别为多少?方向如何? (5)两图象的交点A 的意义. 答案 见解析解析 (1)①做匀加速直线运动;②做匀减速直线运动 (2)①物体3 s 内速度的改变量Δv =9 m/s -0=9 m/s ,方向与速度方向相同(3)②物体5 s 内的速度改变量Δv ′=(0-9) m/s =-9 m/s ,负号表示速度改变量与速度方向相反. (4)①物体的加速度a 1=Δv Δt =9 m/s 3 s =3 m/s 2,方向与速度方向相同.②物体的加速度a 2=Δv ′Δt ′=-9 m/s 5 s=-1.8 m/s 2,方向与速度方向相反.(5)图象的交点A 表示两物体在2 s 时的速度相同. 6.汽车以40 km/h 的速度匀速行驶.(1)若汽车以0.6 m/s 2的加速度加速,则10 s 后速度能达到多少?(2)若汽车刹车以0.6 m/s 2的加速度减速,则10 s 后速度减为多少?(3)若汽车刹车以3 m/s 2的加速度减速,则10 s 后速度为多少? 答案 (1)17 m/s (2)5 m/s (3)0解析 (1)初速度v 0=40 km/h≈11 m/s,加速度a =0.6 m/s 2,时间t =10 s. 10 s 后的速度为v =v 0+at =11 m/s +0.6×10 m/s=17 m/s.(2)汽车刹车所用时间t 1=v 0a 1=110.6s>10 s ,则v 1=v 0-at =11 m/s -0.6×10 m/s=5 m/s.(3)汽车刹车所用时间t 2=v 0a 2=113s<10 s ,所以10 s 后汽车已经刹车完毕,则10 s 后汽车速度为零.思维提升 1.匀变速直线运动的公式都是矢量式,应注意各物理量的正负以及物理量的符号与公式中加减号的区别. 2.一个匀变速运动,其时间中点的速度v 1与位移中点的速度v 2不同,且不论匀加速还是匀减速总有v 1<v 2. 3.分析图象应从轴、点、线、面积、斜率等几个方面着手.轴是指看坐标轴代表的物理量,是x -t 图象还是v -t 图象.点是指看图线与坐标轴的交点或者是图线的折点.线是看图的形状,是直线还是曲线,通过图线的形状判断两物理量的关系,还要通过面积和斜率看图象所表达的含义.4.①物体做匀减速运动时,必须考虑减速为零后能否返回,若此后物体停止不动,则此后任一时刻速度均为零,不能用公式v =v 0+at 来求速度.②处理“刹车问题”要先判断刹车所用的时间t 0.若题目所给时间t <t 0,则用v =v 0+at 求t 秒末的速度;若题目所给时间t >t 0,则t 秒末的速度为零.一、匀变速直线运动及其推论公式的应用 1.两个基本公式(1)速度公式:v =v 0+at(2)位移公式:x =v 0t +12at 2两个公式中共有五个物理量,只要其中三个物理量确定之后,另外两个就确定了.原则上应用两个基本公式中的一个或两个联立列方程组,就可以解决任意的匀变速直线运动问题.2.常用的推论公式及特点(1)速度—位移公式v 2-v 20=2ax ,此式中不含时间t ;(2)平均速度公式v =v t 2=v 0+v 2,此式只适用于匀变速直线运动,式中不含有时间t 和加速度a ;v =xt,可用于任何运动.(3)位移差公式Δx =aT 2,利用纸带法求解加速度即利用了此式.(4)初速度为零的匀加速直线运动的比例式的适用条件:初速度为零的匀加速直线运动.3.无论是基本公式还是推论公式均为矢量式,公式中的v 0、v 、a 、x 都是矢量,解题时应注意各量的正负.一般先选v 0方向为正方向,其他量与正方向相同取正值,相反取负值.【例1】 (·湖南·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)答案 (1)1.29 s 11.24 m/s (2)8.71 m/s 2解析 (1)设加速所用时间为t (以s 为单位),匀速运动时的速度为v (以m/s 为单位),则有 12vt +(9.69-0.15-t )v =100① 12vt +(19.30-0.15-t )×0.96v =200② 由①②式得 t =1.29 s v =11.24 m/s(2)设加速度大小为a ,则a =vt=8.71 m/s 2 [规范思维] (1)对于物体的直线运动,画出物体的运动示意图(如下图),分析运动情况,找出相应的规律,是解题的关键.(2)本题表示加速阶段的位移,利用了平均速度公式v =v 0+v 2,平均速度v 还等于v t2.公式特点是不含有加速度,且能避开繁琐的计算,可使解题过程变得非常简捷.[针对训练1] (·江苏·7)如图2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 将熄灭,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( )图2A .如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B .如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C .如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线D .如果距停车线5 m 处减速,汽车能停在停车线处 答案 AC解析 如果立即做匀加速直线运动,t 1=2 s 内汽车的位移x 1=v 0t 1+12a 1t 21=20 m>18 m ,此时汽车的速度v 1=v 0+a 1t 1=12 m/s<12.5 m/s ,汽车没有超速,A 项正确,B 项错误;如果立即做匀减速运动,速度减为零需要时间t 2=v 0a 1=1.6 s ,此过程通过的位移为x 2=12a 2t 22=6.4 m ,C 项正确,D 项错误.【例2】 (全国高考)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.答案 3l 1-l 228l 2-l 1解析 首先画出运动情况示意图:解法一 基本公式法设物体的加速度为a ,到达A 点时的速度为v 0,通过AB 段和BC 段所用的时间都为t ,则有l 1=v 0t +12at 2l 1+l 2=2v 0t +12a (2t )2联立以上二式得l 2-l 1=at 23l 1-l 2=2v 0t设O 与A 的距离为l ,则有l =v 202a联立以上几式得l =3l 1-l 228l 2-l 1.解法二 利用推论法由连续相等时间内的位移之差公式得: l 2-l 1=at 2①又由平均速度公式:v B =l 1+l 22t②l +l 1=v 2B2a③由①②③得:l =3l 1-l 228l 2-l 1.[规范思维] (1)合理选用公式可简化解题过程.本题中解法二中利用位移差求加速度,利用平均速度求瞬时速度,使解析过程简化了.(2)对于多过程问题,要注意x 、v 0、t 等量的对应关系,不能“张冠李戴”. [针对训练2] (安徽省高三第一次联考)一个质点正在做匀加速直线运动,用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相,由闪光照片得到的数据,发现质点在第一次、第二次闪光的时间间隔内移动了2 m ;在第三次、第四次闪光的时间间隔内移动了8 m .由此可求得( )A .第一次闪光时质点的速度B .质点运动的加速度C .从第二次闪光到第三次闪光这段时间内质点的位移D .质点运动的初速度 答案 C解析 质点运动情况如图所示.照相机照相时,闪光时间间隔都相同,第一次、第二次闪光的时间间隔内质点通过的位移为x 1,第二次、第三次闪光时间内质点位移为x 2,第三、四次闪光时间内质点位移为x 3,则有x 3-x 2=x 2-x 1,所以x 2=5 m.由于不知道闪光的周期,无法求初速度、第1次闪光时的速度和加速度.C 项正确. 二、用匀变速运动规律分析两类匀减速运动1.刹车类问题:即匀减速直线运动到速度为零后即停止运动,加速度a 突然消失,求解时要注意先确定其实际运动时间.2.双向可逆类: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,故求解时可对全过程列式,但必须注意x 、v 、a 等矢量的正、负号.3.逆向思维法:对于末速度为零的匀减速运动,可把该阶段看成反向的初速度为零、加速度不变的匀加速运动.【例3】 一辆汽车以72 km/h 的速度行驶,现因故紧急刹车并最终停止运动.已知汽车刹车过程中加速度的大小为5 m/s 2,则从开始刹车经过5 s ,后汽车通过的距离是多少?答案 40 m解析 设汽车由刹车开始至停止运动所用的时间为t 0,选v 0的方向为正方向. v 0=72 km/h =20 m/s ,由v =v 0+at 0得t 0=v t -v 0a =0-20-5s =4 s可见,该汽车刹车后经过4 s 就已经停止,最后1 s 是静止的.由x =v 0t +12at 2知刹车后5 s 内通过的距离x =v 0t 0+12at 02=[20×4+12×(-5)×42] m =40 m.[规范思维] 此题最容易犯的错误是将t =5 s 直接代入位移公式得x =v 0t +12at 2=[20×5+12×(-5)×52] m =37.5 m ,这样得出的位移实际上是汽车停止后又反向加速运动1 s 的总位移,这显然与实际情况不相符.[针对训练3] 物体沿光滑斜面上滑,v 0=20 m/s ,加速度大小为5 m/s 2,求: (1)物体多长时间后回到出发点;(2)由开始运动算起,求6 s 末物体的速度.答案 (1)8 s (2)10 m/s ,方向与初速度方向相反解析 由于物体连续做匀减速直线运动,加速度不变,故可以直接应用匀变速运动公式,以v 0的方向为正方向.(1)设经t 1秒回到出发点,此过程中位移x =0,代入公式x =v 0t +12at 2,并将a =-5 m/s 2代入,得t =-2v 0a =-2×20-5s =8 s.(2)由公式v =v 0+at 知6 s 末物体的速度 v t =v 0+at =[20+(-5)×6] m/s=-10 m/s. 负号表示此时物体的速度方向与初速度方向相反.【基础演练】1.(北京市昌平一中第二次月考)某人欲估算飞机着陆时的速度,他假设飞机停止运动前在平直跑道上做匀减速运动,飞机在跑道上滑行的距离为x ,从着陆到停下来所用的时间为t ,则飞机着陆时的速度为( )A.x tB.2x tC.x 2tD.x t 到2xt 之间的某个值 答案 B解析 根据公式v =v 2=x t 解得v =2xt2.(福建省季延中学高三阶段考试)在交通事故的分析中,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发生滑动时留下的滑动痕迹.在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14 m ,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g 取10 m/s 2,则汽车刹车前的速度大小为( )A .7 m/sB .10 m/sC .14 m/sD .20 m/s 答案 C解析 设汽车刹车后滑动时的加速度大小为a ,由牛顿第二定律可得μmg =ma ,a =μg由匀变速直线运动速度—位移关系式v 20=2ax ,可得汽车刹车前的速度为 v 0=2ax =2μgx=2×0.7×10×14 m/s =14 m/s3.(·聊城模拟)物体沿一直线运动,在t 时间内通过的位移为x ,它在中间位置12x 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 .当物体做匀速直线运动时,v 1=v 2D .当物体做匀减速直线运动时,v 1<v 2 答案 ABC解析 设物体的初速度为v 0、末速度为v t ,由v 21-v 20=v 2t -v 21=2a ·x 2.所以路程中间位置的速度为v 1=v 20+v 2t2.①物体做匀变速直线运动时中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度,即v 2=v 0+v t2②第①式的平方减去第②式的平方得v 21-v 22=v 0-v t 24.在匀变速或匀速直线运动的过程中,v 21-v 22一定为大于或等于零的数值,所以v 1≥v 2.4.3月29日,中国女子冰壶队首次夺得世界冠,如图3所示,一冰壶以速度v 垂直进入三个矩形区域做匀减速运动,且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零,则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间分别是( )图3A .v 1∶v 2∶v 3=3∶2∶1B .v 1∶v 2∶v 3=3∶2∶1C .t 1∶t 2∶t 3=1∶2∶ 3D .t 1∶t 2∶t 3=(3-2)∶(2-1)∶1 答案 BD解析 因为冰壶做匀减速运动,且末速度为零,故可以看做反向匀加速直线运动来研究.初速度为零的匀加速直线运动中通过连续三段相等位移的时间之比为1∶(2-1)∶(3-2),故所求时间之比为(3-2)∶(2-1)∶1,所以选项C 错,D 正确;由v 2-v 20=2ax 可得初速度为零的匀加速直线运动中的速度之比为1∶2∶3,则所求的速度之比为3∶2∶1,故选项A 错,B 正确,所以正确选项为B 、D.5.一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( )A .20 mB .24 mC .25 mD .75 m 答案 C6. 如图4所示,在光滑的斜面上放置3个相同的小球(可视为质点),小球1、2、3距斜面底端A 点的距离分别为x 1、x 2、x 3,现将它们分别从静止释放,到达A 点的时间分别为t 1、t 2、t 3,斜面的倾角为θ.则下列说法正确的是( )图4A.x 1t 1=x 2t 2=x 3t 3B.x 1t 1>x 2t 2>x 3t 3C.x 1t 21=x 2t 22=x 3t 23 D .若θ增大,则xt2的值减小 答案 BC7. (·天津五校联考)如图5所示,小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动,依次经a 、b 、c 、d 到达最高点e .已知ab =bd =6 m ,bc = 1 m ,小球从a 到c 和从c 到d 所用的时间都是2 s ,设小球经b 、c 时的速度分别为v b 、v c ,则( )图5A .v b =8 m/sB .v c =3 m/sC .de =3 mD .从d 到e 所用时间为4 s 答案 BD 【能力提升】8.(·上海闸北八中学月考)某动车组列车以平均速度v 行驶,从甲地到乙地的时间为t .该列车以速度v 0从甲地出发匀速前进,途中接到紧急停车命令后紧急刹车,列车停车后又立即匀加速到v 0,继续匀速前进.从开始刹车至加速到v 0的时间是t 0,(列车刹车过程与加速过程中的加速度大小相等),若列车仍要在t 时间内到达乙地.则动车组列车匀速运动的速度v 0应为( )A.vt t -t 0 B.vt t +t 0 C.vt t -12t 0 D.vtt +12t 0答案 C解析 该动车组从开始刹车到加速到v 0所发生的位移大小为v 02·t 0,依题意,动车组两次运动所用的时间相等,即vt -v 02·t 0v 0+t 0=t ,解得v 0=vtt -12t 0,故正确答案为C. 9.(·天星调研)航空母舰(Aircraft Carrier)简称“航母”、“空母”,是一种可以供用飞机起飞和降落的舰.蒸汽弹射起飞,就是使用一个长平的甲板作为飞机跑道,起飞时一个蒸汽驱动的弹射装置带动飞机在两秒钟内达到起飞速度,目前只有美国具备生产蒸汽弹射器的成熟技术.某航空母舰上的战斗机,起飞过程中最大加速度a =4.5 m/s 2,飞机要达到速度v 0=60 m/s 才能起飞,航空母舰甲板长L =289 m ,为使飞机安全起飞,航空母舰应以一定速度航行以保证起飞安全,求航空母舰的最小速度v 的大小.(设飞机起飞对航空母舰的状态没有影响,飞机的运动可以看做匀加速直线运动)答案 9 m/s解析 解法一 若航空母舰匀速运动,以地面为参考系,设在时间t 内航空母舰和飞机的位移分别为x 1和x 2,航母的最小速度为v ,由运动学知识得x 1=vt ,x 2=vt +12at 2,x 2-x 1=L ,v 0=v +at联立解得v =9 m/s.解法二 若航空母舰匀速运动,以航空母舰为参考系,则飞机的加速度即为飞机相对航空母舰的加速度,当飞机起飞时甲板的长度L 即为两者的相对位移,飞机相对航空母舰的初速度为零,设航空母舰的最小速度为v ,则飞机起飞时相对航空母舰的速度为(v 0-v )由运动学公式可得(v 0-v )2-0=2aL ,解得v =9 m/s.10.(·岳阳模拟)如图6所示,某直升飞机在地面上空某高度A 位置处于静止状态待命,要求该机10时56分40秒由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动,经过AB 段加速后,进入BC 段的匀速受阅区,11时准时通过C 位置,如图7所示.已知x AB =5 km ,x BC =10 km.问:图6图7(1)直升飞机在BC 段的速度大小是多少?(2)在AB 段飞机做匀加速直线运动时的加速度大小是多少?答案 (1)100 m/s (2)1 m/s 2解析 (1)设BC 段飞机做匀速直线运动的速度大小为v ,运动的时间为t 2.在AB 段飞机做匀加速直线运动的时间为t 1,加速度的大小为a .对AB 段,由平均速度公式得到: (v +0)/2=x AB /t 1①对BC 段,由匀速直线运动的速度公式可得: v =x BC /t 2②根据飞机10时56分40秒由A 出发,11时准时通过C 位置,则: t 1+t 2=200 s ③联立①②③,代入已知数据解得 v =100 m/s ,(2)在AB 段,由运动学公式v 2t -v 20=2ax 得: a =v 2/2x AB =1 m/s 2. 易错点评1.在用比例法解题时,要注意初速度为0这一条件.若是匀减速运动末速度为0,应注意比例的倒置. 2.匀变速直线运动公式中各物理量是相对于同一惯性参考系的,解题中应注意参考系的选取.3.解匀减速类问题,要注意区分“返回式”和“停止式”两种情形,特别是“停止式”要先判明停止时间,再根据情况计算.。
匀变速直线运动基本规律复习
1
O
A
B
CD
例3:在一段平直运输道路上,一辆油罐车出现 轻微泄露,有石油滴均匀不断地落在路面上, 现测出油滴下落的时间间隔是1s,路面上有A、 B、 C、 D 、E、 F 、G连续七个油滴间的间隔 依次为XAB=0.5m;XBC=1.0m;XCD=1.5m; XDE=2.0m;XEF=2.5m;XFG=3.0m。若油罐车在 这段路上是匀变速运动,则该车的加速度有多 大?在A点的初速度有多大?
解答:将3.5s分成7个0.5s,那么,逆过程 从D起的连续7个0.5s内的位移之比为1:3: 5:7:9:11:13,则图可知 汽车从O起1s内,2s内,3s内的位移之比应 为答案:: 3:5:6 点评:利用空间和时间的逆过程,利用时匀 加速直线运动的相关规律,化难为易,变繁 13 11 9 7 5 3 为简,从而求解
(2)第1个t、第2个t、第3个t、第n个t内的位移之比为: xi:xii:xiii:……:Xn=1:3:5:…(2n-1) (3)前x、2x、3x、 nx所用时间之比为: t1:t2: t3: :tn=1:_________________ (4)第1个x、第2个x、第3个x……第n个x所用时间之比为: t1:t2: t3:…:tn=1:___________________ (5)1T末、2T末、3T末、4T末……、nT末瞬时速度之比:
9、(推论的应用)
物体从斜面的顶端由静止开始滑下, (1)经ts到达斜面中点,则物体从斜面顶端到低 端共用多少时间? (2)物体从斜面的顶端由静止开始滑下,到低端 时速度为v,到达斜面中点时速度是多大? (3)物体从斜面的顶端由静止开始滑下,到低端 时速度为v,运动一半时间时速度是多大?
10、一辆汽车在笔直的公路上做匀变速直线运 动,该公路每隔15米安置一个路标,汽车通过A、 B两相邻路标用了2s,通过B、C两相邻路标用 了3s,求汽车经过A、B、C三个路标时的速度
直线运动概念规律复习课教案
直线运动概念、规律复习课教学设计课前分析:教材分析:运动学一章比较基础,但是复习好这一章节是复习好后续课程的重要保证。
这一章节的知识点非常多,而且在会考中一些知识点的出现几率是非常大,所以相应的概念规律必须让学生过关。
学情分析:学生对本章相对比较熟悉,但对一些物理量的含义认识不够,尤其是公式容易混淆,并且对图像问题也不是非常清楚。
教学策略:我计划在落实时好相应的知识点后,针对学生在复习中所暴露的问题,进行分析、延伸和拓展,并且充分调动起学生的积极主动性,让学生参与到分析他人出现的问题和自我剖析的教学活动中,让学生在直线运动的第一次复习中就将基本的概念和规律落实到位。
并且希望学生不止局限于直线运动的复习,应该在开始进行高中物理知识复习时就有意识地将各部分的知识进行横向的联系,对物理学的知识体系的完整性有初步的认识。
教学目标:一、巩固以下基础知识:时刻和时间、位移和路程、速度、平均速度、瞬时速度、加速度、速度时间图象、位移时间图象、匀变速直线运动基本规律等。
二、做好疑难解答:1.平均速度问题2.速度与加速度3.处理好v-t图像和s-t图像问题4.匀变速直线运动基本规律三、在完成会考复习的基础上针对学生普遍出现的问题进行及时地解决,立足会考、面向高考。
教学方式和手段:1.教师通过分析学生所出现的问题引导学生进行分析、讨论。
2.利用多媒体教学。
教学过程:一、引课:在课前同学们对直线运动一章节的概念和规律进行了简单的复习,那么今天我们就一起来发现问题、解决问题,为我们下面的复习提供更加坚实的基础。
二、复习:(一)、平均速度*重申概念,发现问题:引课激发学生的兴趣:著名物理学家,诺贝尔奖获得者费恩曼曾讲过这样一则笑话:一位女士由于驾车超速而被警察拦住。
警察走过来说:“太太,您刚才的车速是60英里每小时!”这位女士反驳说:“不可能的!我才开了7分钟,还不到一小时,怎么可能走了60英里呢?”“太太,我的意思是:如果您继续像刚才那样开车,在下一个小时里您将驶过60英里。
第二章 匀变速直线运动规律复习学案
2013~2014学年第一学期期末复习第二章匀变速直线运动规律复习学案一、基本概念1.匀变速直线运动的规律(三个基本公式)①速度公式:v t=②位移公式:s=③位移与速度关系式:2.匀变速直线运动的推论(1)任意相邻两个连续相等的时间T里的位移之差是一个恒量,即ΔS=X2-X1=X3-X2=…=X n-X n-1=aT2 。
(2)某段时间内的平均速度,等于该时间的中间时刻的瞬时速度,即v t/2=3.自由落体运动(1)条件:物体只在作用下,从开始下落.(2)特点:初速度v0=0,加速度为重力加速度g的运动.通常的计算中g= m/s2, 在粗略的计算中g= m/s2。
(3)基本规律:速度公式v=.位移公式h=.速度位移关系式:v2=.二、速度-时间图像(v-t图像)纵坐标表示物体运动的速度,横坐标表示时间。
图像意义:表示物体速度随时间的变化规律(1)①表示物体做直线运动;②表示物体做直线运动;③表示物体做直线运动;(2)图中阴影部分面积表示0~t1时间内②的大小,阴影部分面积在横坐标轴上方表示位移方向是沿方向。
自主学习巩固:1.物体做匀加速直线运动,初速度v0=2 m/s ,加速度a=0.1 m/s2 ,则第3 s 末的速度是_____m/s,5 s末的速度是_________m/s。
2.汽车在平直公路上以10m/s的速度做匀速直线运动,发现前面有情况而刹车,获得的加速度大小是2m/s2,则(1)汽车在3 s 末的速度大小是________________m/s;(2)在5 s 末的速度大小是________________m/s;(3)在10 s 末的速度大小是________________m/s。
当堂达标:1、一物体做匀加速直线运动,初速度为2m/s,加速度为0.5m/s2,则此物体在4s末的速度为___________m/s。
2、一辆汽车做匀减速直线运动,初速度大小为15m/s,加速度大小为3m/s2,求:①汽车速度刚好为零时所经历的时间?②汽车第3s末的瞬时速度大小?3、某质点的位移随时间而变化的关系式为x=4t+2t2,x与t的单位分别是m和s,则质点的初速度与加速度分别为()A.0m/s与2m/s2B.0与4m/s2C.4m/s与0 D.4m/s与4m/s24、某汽车正以12m/s的速度在路面上匀速行驶,前方出现紧急情况需刹车,加速度大小是3m/s2,求汽车5s末的速度。
高考物理一轮复习 第一章 直线运动 第2讲 匀变速直线运动的规律及应用教案-人教版高三全册物理教案
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=v0+at 。
2.位移与时间的关系式:② x=v0t+at2。
3.位移与速度的关系式:③ v2-=2ax 。
二、匀变速直线运动的推论1.平均速度公式:==④。
2.位移差公式:Δx=x2-x1=x3-x2=…=x n-x n-1=⑤ aT2。
可以推广到x m-x n=(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:v1∶v2∶v3∶…=⑥1∶2∶3∶… 。
(2)1T内,2T内,3T内…位移之比为:x1∶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:xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…=⑧1∶3∶5∶… 。
(4)通过连续相等的位移所用时间之比为:t1∶t2∶t3∶…=⑨1∶(-1)∶(-)∶… 。
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=gt2。
(3)速度位移关系式:v2= 2gh 。
2.竖直上抛运动规律(1)速度公式:v= v0-gt 。
(2)位移公式:h= v0t-gt2。
(3)速度位移关系式: v2-=-2gh。
(4)上升的最大高度:h=。
(5)上升到最大高度用时:t=。
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.(多选)(2019贵州师大附中月考)K111次列车正以180 km/h的速度行驶,前方为终点站贵阳站,司机开始制动减速,列车制动时加速度的大小为2.5 m/s2,则( )A.4 s时列车的速度为60 m/sB.4 s时列车的速度为40 m/sC.24 s内列车的位移x=480 mD.24 s内列车的位移x=500 m2.答案BD3.(多选)如图所示,小球从竖直砖墙某位置由静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5所示小球在运动过程中每次曝光的位置。
2022届高考物理一轮复习第1章运动的描述匀变速直线运动第2节匀变速直线运动的规律教案新人教版202
第2节 匀变速直线运动的规律一、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 2――→初速度为零即v 0=0⎩⎪⎨⎪⎧v =at x =12at2二、匀变速直线运动的重要关系式 1.两个导出式⎭⎪⎬⎪⎫1速度—位移关系:v 2-v 20=2ax 2位移—平均速度关系:x =v -t =v 0+v 2t――→初速为零v 0=0⎩⎪⎨⎪⎧v 2=2axx =v 2t2.三个重要推论(1)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)中间时刻速度v t2=v =v 0+v2,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。
(3)位移中点的速度v x2=v20+v22。
3.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v1∶v2∶v3∶…∶v n=1∶2∶3∶…∶n。
(2)1T内、2T内、3T内…位移的比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶x N=12∶22∶32∶…∶n2。
(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t1∶t2∶t3∶…∶t n=1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n-n-1)。
三、自由落体运动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运动性质匀减速直线运动竖直上抛运动运动规律(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=v0g一、思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)1.匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动。
高中物理:匀变速直线运动的研究复习(2)教案
高中物理:匀变速直线运动的研究复习(2)教案
四、运动图像、追及和相遇模型:
1、甲、乙、丙三辆汽车同时以相同的速度经过某一路标,此后甲一直做匀速直线运动;乙先加速后减速;丙先减速后加速,它们经过下一个路标时的速度仍相同,则( )
A 甲车先经过下一个路标
B 乙车先经过下一个路标
C 丙车先经过下一个路标
D无法判断谁先经过下一个路标
(该题用三辆车的v—t图象解题,简单、直观,可以很快得出结论)
2、甲和乙两个物体在同一直线上运动,它们的v-t图像分别如图8—A—2中的a和b所示。
在t1时刻( )
A 它们的运动方向相同
B 它们的运动方向相反
C 甲的速度比乙的速度大
D 乙的速度比甲的速度大
3、关于质点做匀速直线运动的s—t图象,以下说法正确的是
A 图线表示质点的运动轨迹
B 图象表示的是质点的位移随时间变化的规律
C 图象是一条直线,其长度表示质点的位移大小,每一点代表质点的位置
D利用图象可知质点在任一时间内的位移,发生任一位移所用时间(注意s—t图象与轨迹无关,在中学物理中,只研究直线运动的s —t图象)
板书
教学反思。
第2天 匀变速直线运动基本规律(解析版)
第2天 匀变速直线运动基本规律 (复习篇)1.理解匀变速直线运动的v -t 图像特点.2.掌握匀变速直线运动的速度公式,会用此公式解决简单的匀变速直线运动问题.3.会用公式x =v 0t +12at 2解决匀变速直线运动的问题.4.理解匀变速直线运动的速度与位移的关系式并会应用公式v 2-v 02=2ax 解题.1. 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,第6 s 末的速度是43.2 km/h ,求: (1)火车的加速度;(2)火车在第15 s 末的速度大小; (3)火车在第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 解析 (1)以火车运动的方向为正方向, v 0=54 km/h =15 m/s ,v 1=43.2 km/h =12 m/s. 由加速度定义式可知:a =Δv Δt =12-156 m/s 2=-0.5 m/s 2,负号表示方向与火车运动方向相反; (2)火车从开始减速到停止所用的时间 t =0-v 0a =0-15-0.5s =30 s , 火车在第15 s 末的速度大小为:v 2=v 0+at 2=[15+(-0.5)×15] m/s =7.5 m/s ;(3)由(2)分析可知,火车从开始减速到停止所用的时间为30 s ,所以火车在第45 s 末的速度为零. 2. 某辆赛车在一段平直跑道上做初速度为零的匀加速直线运动,前2 s 内位移是 8 m ,则( )A .赛车的加速度是2 m/s 2B .赛车的加速度是3 m/s 2C .赛车第4 s 内的位移是32 mD .赛车第4 s 内的位移是14 m 答案 D解析 赛车做初速度为零的匀加速直线运动,根据位移与时间的关系式x =12at 2,解得a =4 m/s 2,故A 、B 错误;赛车第4 s 内的位移为前4 s 内的位移减去前3 s 内的位移,由Δx = 12at 42-12at 32解得赛车第4 s 内的位移为14 m ,故C 错误,D 正确.一、匀变速直线运动的速度与时间的关系1.公式v =v 0+at 中各量的含义:v 0、v 分别表示物体的初、末速度,a 为物体的加速度,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 =v 0+at 只适用于匀变速直线运动. 3.公式的矢量性公式v =v 0+at 中的v 、v 0、a 均为矢量,应用公式解题时,应先选取正方向,一般以v 0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. 二、匀变速直线运动的特点及v -t 图像 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,图线斜率增大,物体的加速度增大,图乙中,图线斜率减小,物体的加速度减小.三、匀变速直线运动的位移与时间的关系1.在v -t 图像中,图线与坐标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.位移与时间公式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与时间公式,x 与t 2成正比.三、匀变速直线运动的位移与速度的关系 对速度与位移的关系式v 2-v 02=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v 0、v 、a 、x 都是矢量,应用解题时一定要先设定正方向,一般取v 0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位移的方向与初速度方向相反. (3)v >0,速度的方向与初速度方向相同,v <0速度的方向与初速度方向相反.一、刹车类问题分析例题1. 汽车以36 km/h 的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后以2 m/s 2的加速度做匀减速直线运动,求:(1)刹车后3 s 末的速度大小;(2)刹车后汽车发生位移16 m 所经历的时间; (3)刹车后8 s 内汽车通过的位移大小. 答案 (1)4 m/s (2)2 s (3)25 m解析 (1)汽车的初速度大小为v 0=36 km/h =10 m/s,刹车时间t =v 0a =5 s,所以刹车后3 s 末的速度大小为v 1=v 0-at 1=4 m/s(2)设汽车发生位移x 所经历的时间为t 2,则汽车的位移x =v 0t 2-12at 22=16 m解得t 2=2 s 或t 2=8 s(舍去)(3)由于8 s 大于汽车的刹车时间,所以8 s 内汽车通过的位移大小为刹车距离,即x 1=v 022a =25 m.解题归纳:刹车类问题的处理思路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,则在t 时间内未停止运动,可用公式求解;若t >t 刹,不能盲目把时间代入. 二、逆向思维法例题2. 飞机着陆后以6 m/s 2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)飞机着陆过程中最后4 s 内滑行的位移大小. 答案 (1)300 m (2)48 m解析 (1)取初速度方向为正方向,v 0=60 m/s , a =-6 m/s 2,v =0, 由v 2-v 02=2ax 得x =v 2-v 022a =0-6022×(-6)m =300 m.(2)匀减速直线运动速度减到零,其逆过程为初速度为零的匀加速直线运动,a ′=6 m/s 2飞机最后4 s 内滑行的位移x ′=12a ′t 2=12×6×42 m =48 m.解题归纳:逆向思维法求解运动问题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.(建议用时:30分钟)一、单选题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 ( )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,质点的速度变化量为-4 m/s 答案 D解析 在0~1 s 的时间内,质点的速度均匀减小,说明在做匀减速直线运动,故选项A 错误;在0~3 s 的时间内,质点的加速度方向始终为正,故选项B 错误;第6 s 末,质点的速度为零,但加速度不为零,故选项C 错误;第6 s 末质点的速度为0,第5 s 末质点的速度为4 m/s ,则速度变化量为Δv =0-4 m/s =-4 m/s ,故选项D 正确.2.物体做匀加速直线运动,到达A 点时的速度为5 m/s ,经3 s 到达B 点时的速度为14 m/s ,再经过4 s 到达C 点,则它到达C 点时的速度为( ) A .23 m/s B .5 m/s C .26 m/s D .10 m/s答案 C解析 物体的加速度a =Δv Δt =14-53 m/s 2=3 m/s 2,到达C 点时的速度v C =v B +at =(14+3×4) m/s =26 m/s ,选项C 正确.3.一个物体从静止开始做匀加速直线运动,第1 s 内的位移为2 m ,则下列说法正确的是( )A .物体运动的加速度为2 m/s 2B .物体在前2 s 内的位移为8 mC .物体在第2 s 内的位移为4 mD .物体在第2 s 内的平均速度为8 m/s 答案 B解析 根据x 1=12at 12得,物体运动的加速度a =2x 1t 12=4 m/s 2,故A 错误;物体在前2 s 内的位移为x 2=12at 22=12×4×22 m =8 m ,故B 正确;物体在第2 s 内的位移x Ⅱ=x 2-x 1=6 m ,则第2 s 内的平均速度为6 m/s ,故C 、D 错误.4.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 设小车的加速度为a ,由v 2-v 02=2ax得x AB =v 22a ,x BC =x AC -x AB =(2v )22a -v 22a =3v 22a,故x AB ∶x BC=1∶3,选项C 正确.二、多选题5.(多选)甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动,两物体运动的v -t 图像如图所示,下列判断正确的是( )A .甲做匀速直线运动,乙先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动B .两物体两次速度相同的时刻分别在第1 s 末和第4 s 末C .乙在前2 s 内的加速度为2 m/s 2,2 s 后的加速度为1 m/s 2D .2 s 后,甲、乙两物体的速度方向相反 答案 AB解析 由v -t 图像可知,甲以2 m/s 的速度做匀速直线运动,乙在0~2 s 内做匀加速直线运动,加速度a 1=2 m/s 2,在2~6 s 内做匀减速直线运动,加速度a 2=-1 m/s 2,选项A 正确,C 错误;第1s 末和第4 s 末两物体速度相同,选项B 正确;0~6 s 内甲、乙的速度方向都沿正方向,选项D 错误.6. (多选)如图所示,以8 m/s 匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2 s 将熄灭,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( )A .如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B .如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C .如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线D .如果距停车线5 m 处减速,汽车能停在停车线处 【答案】AC【解析】如果立即做匀加速直线运动,t 1=2 s 内的位移x =v 0t 1+12a 1t 21=20 m>18 m ,此时汽车的速度为v 1=v 0+a 1t 1=12 m/s<12.5 m/s ,汽车没有超速,A 正确,B 错误.如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车通过的位移小于匀速运动通过的位移,x =v 0t 1=16 m<18 m ,C 正确.汽车以最大加速度匀减速到速度减为零时通过的位移最小,此过程需要的时间t 2=v 0a 2=1.6 s ,通过的位移为x 2=12a 2t 22=6.4 m>5 m ,D 错误.三、解答题7.汽车原来以10 m/s 的速度在平直公路上匀速行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方开始刹车,使汽车匀减速前进,当车速减到2 m/s 时,交通灯转为绿色,司机当即放开刹车,并且只用了减速过程一半的时间,使汽车加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原来速度的过程用了12 s .求: (1)减速与加速过程中的加速度大小;(2)开始刹车后2 s 末及10 s 末的瞬时速度大小. 答案 (1)1 m/s 2 2 m/s 2 (2)8 m/s 6 m/s解析 (1)汽车先做匀减速运动,再做匀加速运动,其运动简图如图所示,设汽车从A 点开始减速,其运动的初速度v A =10 m/s ,用t 1表示从A 点到达B 点经过的时间,汽车从B 点又开始加速,经过时间t 2到达C 点,则v B =2 m/s ,v C =10 m/s ,且t 2=12t 1,t 1+t 2=12 s ,可得t 1=8 s ,t 2=4 s在AB 段,v B =v A -a 1t 1;在BC 段,v C =v B +a 2t 2 代入数据得a 1=1 m/s 2,a 2=2 m/s 2.(2)2 s 末的速度大小v 2=v A -a 1t 1′=10 m/s -1×2 m/s =8 m/s10 s 末的速度大小v 10=v B +a 2t 2′=2 m/s +2×(10-8) m/s =6 m/s.8.如图甲,滑板运动深受部分年轻人的喜爱,他们在斜坡上冲上、滑下,享受着运动的乐趣.为研究此运动过程,可以建立如图乙所示物理模型.物体由底端D 点以v 0=4 m/s 的初速度滑上固定的光滑斜面,途经A 、B 两点,已知AB =BC ,由B 点再经过0.5 s 物体滑到斜面最高点C 时速度恰好为零.设斜面长度为4 m ,求:(物体在光滑斜面上上滑与下滑的加速度大小相等) (1)物体运动的加速度;(2)物体经过B 点时的速度大小; (3)物体两次经过A 点的时间间隔.答案 (1)2 m/s 2,方向沿斜面向下 (2)1 m/s (3) 2 s解析 (1)设物体运动的加速度大小为a ,斜面长度为L ,根据运动学公式可得2aL =v 02 解得a =2 m/s 2,方向沿斜面向下.(2)将物体的匀减速上滑过程逆向看作反向的初速度为零的匀加速下滑过程,则物体经过B 点时的速度大小为 v B =at 1=1 m/s(3)AB 和BC 的长度为AB =BC =v B 22a =0.25 m物体从C 到A 的时间为 t 2=2(AB +BC )a =22s 根据运动的对称性可知物体两次经过A 点的时间间隔为Δt =2t 2= 2 s.10。
高中物理必修一__复习学案(答案)
一、运动的描述 二、匀变速直线运动的研究 §1-2.1 基本概念 参考答案例1、B例2、AD 若末速度与初速度同向,即物体做单向加速运动,由V t =V 0+at 得,a=6m/s 2. 由V t 2─V 02=2ax 得,x=7m.若末速度与初速度反向,即物体先减速至零再加速,以初速度方向为正方向,由V t =V 0+at 得,a=─14m/s 2, 由V t 2─V 02=2ax 得,x=─3m. 综上选AD例3、B 针对练习:1、B2、D3、BCD4、AD5、BC6、B 能力训练:1、D2、D3、D4、C5、C6、A7、BCD8、AC9、BD 10、解:设从甲地到丙地的路程是S ,由题设,V =12s s s 2V 2V +=12122V V V V +§1-2.2 直线运动的基本规律 参考答案例1、解:v 0=15m/s ,a =-6 m/s 2,则刹车时间为 t =0v a-=2.5s ,所以滑行距离为 S =2002v a-=18.75例2、解:在连续两个10s 内火车前进的距离分别为S 1=8×8m =64m ,S 2=6×8m =48m. 由△S =aT 2,得a =△S / T 2=(S 2 -S 1)/ T 2=0.16m/s 2, 在第一个10s 内,由S =v o t +12at 2,得v 0=7.2m/s 例3、设全程的最大速度为v ,则S =v t/2 ① 又 v =a 1t 1=a 2t 2 ② t =t 1+t 2 ③ 联立三式得 t =12122()S a a a a +针对训练:1、ABC2、C3、ABC4、B5、(v 2-v 1)/T6、本题有多种解法,用图像法求解是较为简便的方法。
根据题意作出列车的速度——时间图象,如图所示,由图象可知,列车通过的位移在数值等于速度图线与时间轴所围的梯形的面积值,即有 s =12v(t +t 2) =12v (t +t -t 1-t 3) 又t 1=v/a 1,t 3=v/a 2 则有121(2)2v vs v t a a =-- 得1211()2s v t v a a =++ 能力训练:1、AB2、C3、4、5.255、1406、解:解:由△S =aT 2,得a =△S / T 2=(S 2 -S 1)/ T 2=2.25m/s 2, 在头4s 内,由S 1=v o t +12at 2,得v 0=1.5m/s 7、解:由S =v o t 1+12at 12① S =v 1t 2+12at 22 ②又v 1=v o +at 1 ③ 联立得a =1212122()()S t t t t t t -+8、根据v t 2=2a 1S 1 S 1=800m v t 2=2a 2S 2 S 2=640m 则S =S 1+S 2=1440m 9、如右图所示 则S =2vt v =5m/s 10、解析:(1)由a =2st ∆知小球的加速度 a =2220150.1BC ABs s t --= cm/s 2=500 cm/s 2=5 m/s 2 (2)B 点的速度等于AC 段的平均速度即 v B =1520220.1AC s t +=⨯ cm/s=1.75 m/s (3)由于相邻相等时间的位移差恒定即s CD - s BC = s BC - s AB 所以s CD =2s BC -s AB =(40-15)cm=25 cm=0.25 m (4)设A 点小球的速率为v A因为v B =v A +at v A =v B -at =1.75-5×0.1=1.25 m/s 所以A 球的运动时间t A =1.255A v a = s=0.25 s ,故A 球的上方正在滚动的小球还有两个. 参考答案:11§1-2.3 运动图象问题例1、如图所示,根据升降机的速度图象,则矿井的深度h 可由梯形面积得出:h =12(10+25)⨯6 =105(m) 本题也可用平均速度求解,即先由平均速度公式求出每段的平均速度02tv v v +=,然后根据s = vt 计算即可:(1)匀加速上升阶段:h 1 = v 1t 1 = 02v + t 1= 062+⨯5 = 15(m)(2)匀速上升阶段:h 2 = v 2t 2 = 6 ⨯10 = 60(m)(3)匀减速上升阶段:h 3 = v 3t 3 = 02v +t 3 = 602+⨯10 = 30(m)所以,矿井深度h=h 1+h 2+h 3=15+60+30=105(m ) 例2、C 针对练习:1、B2、A3、AB4、⑴正、负、正⑵负、正、负⑶a 、相同 b 、此时二者速度相同c 、增大、t 0 能力训练:1、AC2、BC3、ACD4、BD5、ABD6、AC7、C8、C9、3m/s 2、为正;0,1.5m/s 2,负向§1-2.4 追击和相遇问题 参考答案:例1:解:①两车速度相等时相距最远,设所用时间为t v 汽=at =v 自 t =10s最远距离x =x 自-x 汽 =v 自t -12at 2 =25m②设汽车追上自行车所用时间为t /此时x 自=x 汽v 自t /=12a t /2 t /=20s此时距停车线距离x =v 自t /=100m 此时汽车速度v 汽=a t /=10m/s例2:解:设两车恰好相撞,所用时间为t ,此时两车速度相等v 1-at =v 2此时位移关系如图s +x2=x1 x1=v 1t -12at 2 x2=v 2 t由以上计算式可得a =()2122v v s-所以要使两车不相撞a>()2122v v s-例3:解:①设刹车速度大小为av m 2=2ax ma =7m/s 2肇事车先匀速,后减速 x 匀+x 减=AB +BC x 匀=v A t ,t =0.7s v A 2=2a x 减由以上计算式可得 v A =16.7m/s②设肇事汽车从A 到E 仍做匀速 x 匀=v A t =11.7m x BE =AB -x 匀=5.8m 汽车从E 到B 做匀减速v A t EB -12a t EB 2=x BE t EB =0.38s游客横过马路的速度 v =EBt BD=6.8m/s 针对练习: 1.解:v =120km/h =1003m/s 汽车先匀速,后减速,直到停止s =x 匀+x 减=vt +22v a=155.56m2.解:若两车不相撞,速度相等时距离最小,设此时所用时间为t ,此时v 客=v o -at =v 货 t =17.5s此时x 客=v o t -12at 2=227.5mx 货=v 货t =105m x 客> x 货+120 所以两车相撞3.解:设B 经时间t 速度减为0v 2-at =0 t =5s 此时x A =v 1t =20mx B =v 2t -12at 2=25m 所以此时没追上,AB 相距5m ,设A 走5m 所用的时间为t / v 1 t /=x B -x A t /=1.25s A 追上B 所用时间 t 总=t +t /=6.25s4、解:设在曝光的0.02s 内,石子实际下落的距离为l ,据题意则4cm :10cm =1.6cm :l , l =40cm =0.4m则可算出石子了开始被摄入时的瞬时速度为 0.420/0.020.02l mv m s s s=== 设下落的石子为自由落体,则有v 2=2gh222(20/)202210/v m s h m g m s ===⨯ 答:石子是从距这个窗子20m 的高处落下的。
直线运动的基本概念和基本规律
(01)直线运动的基本概念和基本规律【复习目标】1.知道参考系的概念,理解质点的概念及把物体看成质点的的条件。
2.掌握位移和路程、时间与时刻、速度与速率、速度与加速度的区别及联系。
3.熟记匀变速直线运动的基本公式,能够根据运动情景正确选用公式熟练解题。
4.掌握自由落体和竖直上抛运动运动的规律并能熟练应用其规律解题。
【预习任务】完成下列任务,记忆并掌握下列概念和规律。
一、描述运动的几个基本概念。
1.质点:(1)用来代替物体的有_______的点,它是一种_______化模型。
(2)物体能够看成质点的条件是:2.通常以_____________或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动。
3.时刻:是指某一瞬时,在时间轴上表示为某_______。
时刻与状态量相对应,如位置、________、________等。
4.时间:是两个时刻之间的_______,在时间轴上表示为两点之间的_______。
7.瞬时速度:运动物体在某一_______经过某一位置时的速度,大小称之为_______。
8.(1)加速度的定义:速度的_______与发生这一改变所用时间的比值。
(2)加速度的大小:________;(3)加速度的方向:________________;(4)加速度的单位:________;(5)物理意义:______________ _。
二、直线运动的基本规律。
10.匀变速直线运动的基本规律:(1)速度公式:_________________。
(2)位移公式:_____________ 。
(3)速度与位移关系式:__________________。
11.自由落体运动:(1)运动性质:初速度为加速度为的运动。
(2)运动规律:v t= ,h = ,v t2= 。
12.竖直上抛运动:(1)运动性质:初速度为v0,加速度为-g的运动。
(2)处理方法:①将竖直上抛运动全过程分为上升和下降两个阶段来处理。
上升阶段为初速度为v0,加速度为-g的运动,下降阶段为。
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§1-2.2 直线运动的基本规律【学习目标】1、熟练掌握匀变速直线运动的规律2、能熟练地应用匀变速直线运动规律解题。
【自主学习】一、匀速直线运动:1、定义:2、特征:速度的大小和方向都 ,加速度为 。
二、匀变速直线运动:1、定义:2、特征:速度的大小随时间 ,加速度的大小和方向3、匀变速直线运动的基本规律:设物体的初速度为v 0、t 秒末的速度为v t 、经过的位移为S 、加速度为a ,则⑴两个基本公式: 、 ⑵两个重要推论: 、 说明:上述四个公式中共涉及v 0、v t 、s 、t 、a 五个物理量,任一个公式都是由其中四个物理量组成,所以,只须知道三个物理量即可求其余两个物理量。
要善于灵活选择公式。
4、匀变速直线运动中三个常用的结论 ⑴匀变速直线运动的物体在连续相邻相等时间内的位移之差相等,等于加速度和时间间隔平方和的乘积。
即2342312....T a S S S S S S S ∆==-=-=-=∆ , 可以推广到S m -S n = 。
试证明此结论:⑵物体在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。
v t/2= 。
⑶某段位移的中间位置的瞬时速度公式,v s/2= 。
可以证明,无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动均有有v t/2 v s/2。
试证明:5、初速度为零的匀变速直线运动的几个特殊规律:初速度为零的匀变速直线运动(设t 为等分时间间隔)⑴1t 末、2t 末、3t 末、…、nt 末瞬时速度之比为v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n = ⑵1t 内、2t 内、3t 内、…、nt 内位移之比为s 1∶s 2∶s 3∶…∶s n = ⑶在连续相等的时间间隔内的位移之比为s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ∶…∶s n =⑷通过1s、2s、3s、…、ns的位移所用的时间之比为t1∶t2∶t3∶…∶t n=⑸经过连续相同位移所用时间之比为tⅠ∶tⅡ∶tⅢ∶…∶t n=【典型例题】例1、汽车正以15m/s的速度行驶,驾驶员突然发现前方有障碍,便立即刹车。
假设汽车刹车后做加速度大小为6m/s2的匀减速运动。
求刹车后4秒内汽车滑行的距离。
分析:⑴审题(写出或标明你认为的关键词)⑵分析过程,合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点解题过程:例2、一列火车作匀变速直线运动驶来,一人在轨道旁观察火车的运动,发现在相邻的两个10s内,火车从他面前分别驶过8节车厢和6节车厢,每节车厢长8m(连接处长度不计)。
求:⑴火车的加速度a;⑵人开始观察时火车速度的大小。
分析:⑴审题(写出或标明你认为的关键词)⑵分析过程,合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点解题过程:例3、一质点由A点出发沿直线AB运动,先作加速度为a1的匀加速直线运动,紧接着作加速度大小为a2的匀减速直线运动,抵达B点时恰好静止。
如果AB的总长度是S,试求质点走完AB所用的时间t.分析:⑴审题(写出或标明你认为的关键词)⑵分析过程,合理分段,画出示意图,并找出各段之间的连接点解题过程:【针对训练】1、物体沿一条直线运动,在t时间内通过的路程为S,它在中间位置S/2处的速度为V1,在中间时刻t/2时的速度为V 2,则V 1和V 2的关系为( )A 、当物体作匀加速直线运动时,V 1>V 2B 、当物体作匀减速直线运动时,V 1>V 2C 、当物体作匀速直线运动时,V 1=V 2D 、当物体作匀减速直线运动时,V 1<V 22.汽车以20 m/s 的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度为5m/s 2,那么开始刹车后2 s 与开始刹车后6 s 汽车通过的位移之比为( )A .1∶4 B.3∶5 C.3∶4 D.5∶93、一个质点正在做匀加速直线运动,用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1秒,分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2m ,在第3次、第4次闪光时间间隔内移动了8m ,由此可求( )A 、第1次闪光时质点的速度B 、质点运动的加速度C 、从第2次闪光到第3次闪光的这段时间内质点的位移D 、质点运动的初速度4、物体从静止开始沿斜面匀加速下滑,它通过斜面的下一半的时间是通过上一半时间的n倍,则n 为:( )A. 21B. 12C. 1D. 25、作匀变速直线运动的物体,在两个连续相等的时间间隔T 内的平均速度分别为V 1和V 2,则它的加速度为___________。
6、一列车从某站出发,开始以加速度a 1做匀加速直线运动,当速度达到v 后,再匀速行驶一段时间,然后又以大小为a 2的加速度作匀减速直线运动直至停止。
如果列车经过的位移为s ,求列车行驶的时间t 为多少?【能力训练】1.骑自行车的人沿着直线从静止开始运动,运动后,在第1 s 、2 s 、3 s 、4 s 内,通过的路程分别为1 m 、2 m 、3 m 、4 m ,有关其运动的描述正确的是( )A .4 s 内的平均速度是2.5 m/sB .在第3、4 s 内平均速度是3.5 m/sC .第3 s 末的瞬时速度一定是3 m/sD .该运动一定是匀加速直线运动2、 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,如图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知( )A .在时刻t 2以及时刻t 5两木块速度相同B .在时刻t 1两木块速度相同C .在时刻t 3和时刻t 4之间某瞬间两木块速度相同1234 567D.在时刻t4和时刻t5之间某瞬时两木块速度相同3、有一列火车,每节车厢的长度为L,车厢间的间隙宽度不计,挨着车头的第一节车厢前沿站台上站着一人,当火车从静止开始以加速度a作匀变速直线运动时,第n节车厢经过人的时间为___________________。
4、把一条铁链自由下垂地悬挂在墙上,放开后铁链做自由落体运动,已知铁链通过悬点下3.2米处一点历时0.5秒,则铁链的长度是米(g取10米/秒2)。
5、五辆汽车每隔一定时间,以同一加速度从车站沿一笔直公路出发,当最后一辆汽车起动时,第一辆汽车已离站320米,此时刻第一辆与第二辆车的距离是米6、一个作匀加速直线运动的物体,头4s内经过的位移是24m,在紧接着的4s内经过的位移是60m,则这个物体的加速度和初始速度各是多少?.7、一个做匀加速直线运动的物体,连续通过两段长为s的位移所用的时间分别为t1、t2,求物体的加速度?8、某种类型的飞机起飞滑行时,从静止开始匀加速运动,加速度大小是4 m/s2,飞机达到起飞速度80m/s时,突然接到命令停止起飞,飞行员立即使飞机紧急制动,飞机做匀减速运动,加速度大小为5 m/s2,请你设计一条跑道,使在这种特殊情况下飞机停止起飞而不滑出跑道,你设计的跑道至少多长?9、从车站开出的汽车,做匀加速直线运动,走了12s时,发现还有乘客没上来,于是立即做匀减速运动至停车。
汽车从开出到停止总共历时20s,行进了50 m。
求汽车的最大速度。
(可用多种方法)10.从斜面上某位置,每隔0.1 s释放一个小球,在连续释放几个后,对在斜面上的小球拍下照片,如图所示,测得s AB =15 cm,s BC =20 cm,试求(1)小球的加速度.(2)拍摄时B 球的速度v B =?(3)拍摄时s CD =?(4)A 球上面滚动的小球还有几个?【学后反思】______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________参考答案例1、解:v 0=15m/s ,a =-6 m/s 2,则刹车时间为 t =00v a-=2.5s ,所以滑行距离为 S =2002v a-=18.75 例2、解:在连续两个10s 内火车前进的距离分别为S 1=8×8m =64m ,S 2=6×8m =48m. 由△S =aT 2,得a =△S / T 2=(S 2 -S 1)/ T 2=0.16m/s 2,在第一个10s 内,由S =v o t +12at 2,得v 0=7.2m/s 例3、设全程的最大速度为v ,则S =v t/2 ①又 v =a 1t 1=a 2t 2 ②t =t 1+t 2 ③联立三式得t针对训练:1、ABC2、C3、ABC4、B5、(v 2-v 1)/T6、本题有多种解法,用图像法求解是较为简便的方法。
根据题意作出列车的速度——时间图象,如图所示,由图象可知,列车通过的位移在数值等于速度图线与时间轴所围的梯形的面积值,即有 s =12v(t +t 2) =12v (t +t -t 1-t 3) 又t 1=v/a 1,t 3=v/a 2 则有121(2)2v v s v t a a =-- 得1211()2s v t v a a =++ 能力训练:1、AB2、C3、4、5.255、1406、解:解:由△S =aT 2,得a =△S / T 2=(S 2 -S 1)/ T 2=2.25m/s 2,在头4s 内,由S 1=v o t +12at 2,得v 0=1.5m/s 7、解:由S =v o t 1+12at 12 ① S =v 1t 2+12at 22 ② 又v 1=v o +at 1 ③联立得a =1212122()()S t t t t t t -+ 8、根据v t 2=2a 1S 1 S 1=800mv t 2=2a 2S 2 S 2=640m则S =S 1+S 2=1440m9、如右图所示 则S =2v t v =5m/s 10、解析:(1)由a =2s t ∆知小球的加速度 a =2220150.1BC ABs s t --= cm/s 2=500 cm/s 2=5 m/s 2 (2)B 点的速度等于AC 段的平均速度即v B =1520220.1AC s t +=⨯ cm/s=1.75 m/s (3)由于相邻相等时间的位移差恒定即s CD - s BC = s BC - s AB所以s CD =2s BC -s AB =(40-15)cm=25 cm=0.25 m(4)设A 点小球的速率为v A因为v B =v A +at v A =v B -at =1.75-5×0.1=1.25 m/s所以A 球的运动时间t A = 1.255A v a = s=0.25 s ,故A 球的上方正在滚动的小球还有两个. 11。