匀变速直线运动规律的应用(习题课)1
匀变速直线运动精选习题1
匀变速直线运动课堂强化练习1.一辆车由静止开始作匀变速直线运动,在第8 s 末开始刹车,经4 s 停下来,汽车刹车过程也是匀变速直线运动,那么前后两段加速度的大小之比和位移之比x 1 ׃ x 2分别是( )A .=1׃ 4,x 1 ׃ x 2=1׃ 4B .=1׃ 2,x 1 ׃ x 2=1׃ 4 C.=1׃ 2,x 1 ׃ x 2=2׃ 1 D .=4׃ 1,x 1 ׃ x 2=2׃ 12.汽车在平直公路上由静止开始做加速度为a 1的匀加速直线运动,经过时间t 1,汽车刹车做匀减速运动,加速度大小为a 2,经过时间t 2后停下,则汽车在全程的平均速度为( )A .1121t a B .2221t a C .))((212121t t a a ++D .)(221222211t t t a t a ++3.如图所示,甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的匀变速直线运动的图象,下列说法正确的是( )A .甲是a -t 图象B .乙是x -t 图象C .丙是x -t 图象D .丁是v -t 图象4.如图所示为一质点运动的位移随时间变化的规律,图线是一条抛物线,方程为t t s 4052+-=。
下列说法正确的是( )A .质点做匀减速直线运动,最大位移是80mB .质点的初速度是20 m/sC .质点的加速度大小是5 m/s 2D .t=4s 时,质点的速度为零5.在某高处A 点,以v 0的速度同时竖直向上与向下抛出a 、b 两球,不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )A .两球落地的时间差为v 0/gB .两球落地的时间差为2v 0/gC .两球落地的时间差与高度有关D. 条件不足,无法确定6.如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,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…所示小球运动过程中每次曝光的位置.连续两次曝光的时间间隔均为T ,每块砖的厚度为d 。
根据图中的信息,下列判断错误..的是 ( ) A .位置“1”是小球释放的初始位置 B .小球做匀加速直线运动 C .小球下落的加速度为dT2D .小球在位置“3”的速度为7d2T7.一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,由甲乙丙丁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2m;在第三次、第四次闪光的时间间隔内移动了8m。
第二章 匀变速直线运动的规律习题课
第二章 匀变速直线运动的规律习题课1.平均速度关系公式: 。
2.中点瞬时速度公式: 。
3.初速度为0的匀加速直线运动是一种特殊的匀变速直线运动,它有着自己所具有的独特的规律,熟知这些规律对解决很多运动学问题有极大的帮助:(1)1T 秒末,2T 秒末,3T 秒末……瞬时速度之比为:(2)1T 秒内,2T 秒内,3T 秒内……位移之比为:(3)第一个T 秒内,第二个T 秒内,第三个T 秒内,……第n 个T 秒内位移之比为:(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为:4.在确定的匀变速直线运动中,在连续相等的时间间隔T 内位移之差为恒量,这个恒量是:知识点一:平均速度公式的应用1.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.vt 2C .2vtD .不能确定2.沿直线做匀变速运动的质点在第一个0.5 s 内的平均速度比它在第一个1.5 s 内的平均速度大2.45 m/s ,以质点初始时刻的运动方向为正方向,则质点的加速度为( )A.2.45 m/s 2B.-2.45 m/s 2C.4.90 m/s 2D.-4.90 m/s 23.一质点从静止开始做匀加速直线运动,第3 s 内的位移为2 m ,那么( )A.这3 s 内平均速度是1.2 m/sB.第3 s 末瞬时速度是2.2 m/sC.质点的加速度是0.6 m/s 2D.质点的加速度是0.8 m/s 2知识点二:比例公式的应用4.如图所示,完全相同的三块木块并排固定在水平面上,一颗子弹以速度v 水平射入,若子弹在木块中做匀减速运动,且穿过第三块木块后速度恰好为零,则子弹依次射入每块木块时的速度之比和穿过每块木块的时间之比分别为( )A .v 1:v 2:v 3 =3:2:1B .C .D .5.一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.以下说法正确的是()A.x1∶x2=1∶3,v1∶v2=1∶2B.x1∶x2=1∶3,v1∶v2=1∶2C.x1∶x2=1∶4,v1∶v2=1∶2D.x1∶x2=1∶4,v1∶v2=1∶26.从静止开始做匀加速直线运动的物体,在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度之比为()A.1∶3∶5B.1∶4∶9C.1∶2∶3D.1∶2∶3知识点三:位移差公式的应用7.如图所示,物体做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得AB=2 m,BC=3 m,且物体通过AB、BC、CD所用的时间均为0.2 s,则下列说法正确的是()A.物体的加速度为20 m/s2B.物体的加速度为25 m/s2C.CD=4 mD.CD=5 m8.一个做匀加速直线运动的物体,在前4 s内经过的位移为24 m,在第4个4 s内经过的位移是60 m,求这个物体的加速度和初速度各是多少?第二章 匀变速直线运动的规律习题课1.一个物体由静止开始做匀加速直线运动,第1 s 末的速度达到4 m/s ,物体在第2 s 内的位移是( )A.6 mB.8 mC.4 mD.1.6 m2.物体从静止开始做匀加速直线运动,第3 s 内通过的位移是3 m ,则( )A.第3 s 内的平均速度是3 m/sB.物体的加速度是1.2 m/s 2C.前3 s 内的位移是6 mD.3 s 末的速度是3.6 m/s3.火车的速度为8 m /s ,关闭发动机后做匀减速直线运动,前进70 m 时速度减为6 m/s.若再经过40 s ,火车又前进的距离为( )A.80 mB.90 mC.120 mD.160 m4.如图所示,木块A 、B 并排且固定在水平桌面上,A 的长度是L ,B 的长度是2L .一颗子弹沿水平方向以速度v 1射入A ,以速度v 2穿出B .子弹可视为质点,其运动视为匀变速直线运动.则子弹穿出A 时的速度为( )A.2v 1+v 23B.2v 21-v 223C.2v 21+v 223D.23v 1 5.物体以初速度v 0做匀减速直线运动,第1 s 内通过的位移为x 1=3 m ,第2 s 内通过的位移为x 2=2 m ,又经过位移x 3物体的速度减小为0,则下列说法中不正确的是( )A.加速度a 的大小为1 m/s 2B.初速度v 0的大小为2.5 m/sC.位移x 3的大小为98m D.位移x 3内的平均速度大小为0.75 m/s6.一个做匀加速直线运动的物体先后经过A 、B 两点时的速度分别为v 1和v 2,则下列结论中正确的有( )A.物体经过AB 位移中点的速度大小为v 1+v 22B.物体经过AB 位移中点的速度大小为v 21+v 222C.物体通过AB 这段位移的平均速度为v 1+v 22D.物体通过AB 这段位移所用时间的中间时刻的速度为v 1+v 227.质点从静止开始做匀加速直线运动,在第1个2 s 、第2个2 s 和第5个2 s 内三段位移之比为( )A.1∶4∶25B.2∶8∶7C.1∶3∶9D.2∶2∶18.如图所示,一个滑块从斜面顶端A由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动到达底端C,已知AB=BC,则下列说法正确的是()A.滑块到达B、C两点的速度之比为1∶2B.滑块到达B、C两点的速度之比为1∶2C.滑块通过AB、BC两段的时间之比为1∶2D.滑块通过AB、BC两段的时间之比为(2+1)∶19.物体沿一直线做匀加速直线运动,已知它在第2 s内的位移为4.0 m,第3 s内的位移为6.0 m,则下列说法中正确的是()A.它在第2 s初到第3 s末的平均速度的大小是5.0 m/sB.它在第1 s内的位移是2.0 mC.它的初速度为零D.它的加速度大小是2.0 m/s210.向东行驶的汽车,刹车后做匀减速直线运动,第6 s末到第8 s末运动了20 m,第12 s末到第14 s末运动了8 m.求:(1)汽车的初速度和加速度;(2)汽车前20 s的位移大小.11.一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动,已知途中先后经过相距27 m的A、B两点所用时间为2 s,汽车经过B点时的速度为15 m/s.求:(1)汽车经过A点时的速度大小和加速度大小;(2)汽车从出发点到A点经过的距离;(3)汽车经过B点后再经过2 s到达C点,则BC间距离为多少?。
2025高考物理复习匀变速直线运动的规律课件教案练习题
加速直线运动,飞机离舰起飞速度为100 m/s。已知航空母舰始终处于静止
状态,飞机可视为质点,下列说法正确的是
A.飞机在电磁弹射区运动的时间为 4 s
B.飞机离开电磁弹射区时的速度大小为60 m/s
C.飞机离开电磁弹射区后的加速度大小为
25 9
m/s2
√D.飞机从开始起飞到离开跑道的总时间为 28 s 9
√ A.3 m/s B.2 m/s C.1 m/s D.0.5 m/s
根据题意,设 RS 间的距离为 s,则 ST 间的距离为 2s,设 R 点速度为 vR, S 点速度为 vS,T 点速度为 vT,加速度为 a,根据运动学公式,有 vS2- vR2=2as,vT2-vS2=2a×2s,根据在匀变速直线运动中平均速度等于初、 末速度的平均值,有vR+2 vS=10 m/s,vS+2 vT=5 m/s,联立解得 vT=1 m/s, C 正确。
聚焦学科素养
课时测评
考点一 匀变速直线运动的基本公式
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知识梳理
1.速度公式:__v_=__v_0_+__a_t _。 2.位移公式:_x_=__v_0_t+__12_a_t_2 __。
3.速度—位移关系式:_v_2_-__v_02_=__2_a_x_。
基础知识判断
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随时间均匀增大的运动。 3.匀减速直线运动的位移是随时间均匀减小的。
1∶3∶5∶…∶(2n-1)。
(×)
核心突破
匀变速直线运动推论解题的“常用五法”
例5 如图所示,某个小物块以一定的初速度从斜面底端A
点冲上固定的光滑斜面,斜面总长度为l,到达斜面最高点
C时速度恰好为零,已知小物块从A点运动到距斜面底端
2018版高中物理必修1课件:第三章 匀变速直线运动的研究 习题课 匀变速直线运动规律的应用 精品
(2)图象法:将两者的v-t图象在同一坐标系中画出,然后利 用图象求解。 (3)数学极值法:设从开始至相遇时间为t,根据条件列方程, 得到关于t的一元二次方程,用判别式进行讨论,若Δ>0, 即有两个解,说明可以相遇两次,若Δ=0,说明刚好追上或 相遇;若Δ<0,说明追不上或不能相碰。
[精典示例] [例5] 一辆汽车以3 m/s2的加速度开始启动的瞬间,一辆以6 m/s的速度做匀速直线运动的自行车恰好从汽车的旁边通过。 试求: (1)汽车一定能追上自行车吗?若能追上,汽车经过多长时间 追上?追上时汽车的瞬时速度多大? (2)汽车追上自行车前多长时间与自行车相距最远?最远距离 是多大?
()
图3
A.甲在整个 t=6 s 时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大 小为 4 m B.甲在整个 t=6 s 时间内有往返运动,它通过的总位移为零 C.乙在整个 t=6 s 时间内有往返运动,它通过的总位移为零 D.乙在整个 t=6 s 时间内运动方向一直不变,它通过的总位移大 小为 4 m 审题指导 解答该题时应先区分两个图象是 s-t 图象还是 v-t 图 象,再结合图象的斜率、截距以及交点的物理意义进行分析。
运动学图象的“五看”
轴 线 斜率 面积 纵截 距
s-t图象
v-t图象
纵轴为位移s
纵轴为速度v
ห้องสมุดไป่ตู้
倾斜直线表示匀速直 倾斜直线表示匀变速直线
线运动
运动
表示速度
表示加速度
无实际意义
图线与时间轴围成的面积 表示位移
表示初位置
表示初速度
[针对训练 4] 某高考考生进入考场后发现自己忘记带准考证了,他 立即从考场出来,先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动跑向班 主任,在班主任处拿好准考证后再匀速回到考场,关于该考生的运 动情况,下列图象一定不正确的是
2023新教材高中物理第二章匀变速直线运动的研究习题课一匀变速直线运动的推论课件新人教版必修第一册
2.推导 如图所示,把匀变速直线运动按相等的时间分段。
设初速度为 v0,则前 1T、2T、3T,…的位移分别为: x1=v0T+12aT2,x2=v0·2T+42a·T2,x3=v0·3T+92a·T2,… 所以第一个 T 内、第二个 T 内、第三个 T 内…位移分别为:xⅠ=x1=v0T +12aT2,xⅡ=x2-x1=v0T+32aT2,xⅢ=x3-x2=v0T+52aT2,… 则有:xⅡ-xⅠ=aT2,xⅢ-xⅡ=aT2… 所以,Δx=xⅡ-xⅠ=xⅢ-xⅡ=…=aT2。
2.某物体做直线运动,其 v-t 图像如图所示,则 0~ t1 时间内
物体的平均速度
()
A.等于v0+2 v
B.大于v0+2 v
C.小于v0+2 v
D.条件不足,无法比较
答案:B
综合提能(二) 中点位置的瞬时速度公式的理解及应用
【知识贯通】
1.中点位置的瞬时速度公式:vx2=
v20+v2 2
匀变速直线运动中,任意一段位移中点位置的瞬时速度等于该段位移
2.推导
设物体做匀变速直线运动的初速度为 v0,加速度为 a,t 时刻的速度为 v,
由 x=v0t+12at2 得,
平均速度 v =xt =v0+12at,
①
由 v=v0+at 知,当 t′=2t 时有
v2t =v0+a·2t ,
②
由①②得 v =v2t ,又 v=v2t +a·2t ,
③
由②③解得 v2t =v0+2 v,
时间
v2-v20=2ax
无加速度 a,也不需要求加速度 平均速度公式法:x=v0+2 vt
【集训提能】
1.如图为世界一级方程式锦标赛中某赛车直线加速的情景,假设赛车启
高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 习题课 匀变速直线运动的推论(一)分层演练巩固落实 新人教版
习题课 匀变速直线运动的推论〔一〕[随堂达标]1.(多项选择)(2016·湖北黄冈中学高一检测)物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s,2 s 后速度的大小变为10 m/s ,在这2 s 内该物体的( )A .位移的大小一定是14 mB .位移的大小可能是6 mC .加速度的大小可能是3 m/s 2D .加速度的大小可能大于7 m/s 2解析:选BC.(1)取初速度方向为正方向,如果末速度与初速度同向,如此加速度:a =v -v 0t =10-42m/s 2=3 m/s 2位移:x =v 0+v 2t =4+102×2 m=14 m.(2)取初速度方向为正方向,如果末速度与初速度反向,如此加速度:a =v -v 0t =-10-42m/s 2=-7 m/s 2位移:x =v 0+v 2t =4+-102×2 m=-6 m故位移大小为14 m 或6 m ,加速度大小为3 m/s 2或7 m/s 2; 故A 、D 错误,B 、C 正确.2.(多项选择)做初速度不为零的匀加速直线运动的物体,在时间T 内通过位移x 1到达A 点,接着在时间T 内又通过位移x 2到达B 点,如此以下判断正确的答案是( )A .物体在A 点的速度大小为x 1+x 22TB .物体运动的加速度为2x 1T2C .物体运动的加速度为x 2-x 1T 2D .物体在B 点的速度大小为3x 2-x 12T解析:选ACD .根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知:v A =x 1+x 22T ,故A 正确.根据x 2-x 1=aT 2得物体运动的加速度为:a =x 2-x 1T2,故B 错误,C正确.在该加速运动过程中有:v B =v A +aT =x 1+x 22T +x 2-x 1T =3x 2-x 12T,故D 正确. [课时作业]一、单项选择题1.(2016·苏州高一检测)一物体做匀加速直线运动,在第1个t s 内位移为x 1,第2个t s 内位移为x 2,如此物体在第1个t s 末的速度是( )A.x 1-x 2t B .x 2+x 1t C.x 2-x 12tD .x 2+x 12t解析:选D .v =v t 2,所以第1个t s 末的速度v 1=x 1+x 22t,D 正确.2.在军事演习中,某空降兵从飞机上跳下,先做自由落体运动,在t 1时刻,速度达较大值v 1时打开降落伞,做减速运动,在t 2时刻以较小速度v 2着地.他的速度图象如下列图.如下关于该空降兵在0~t 2和t 1~t 2时间内的平均速度v 的结论正确的答案是( )A.0~t 2,v =v 12B.t 1~t 2,v =v 1+v 22C .t 1~t 2,v >v 1+v 22D.t 1~t 2,v <v 1+v 22解析:选D.由v -t 图象可知,在0~t 1时间内的平均速度为v 12.在t 1~t 2时间内,加速度越来越小,其平均速度v <v 1+v 22,应当选项D 正确.3. 如下列图,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上屡次曝光,得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置,连续两次曝光的时间间隔均为T ,每块砖的厚度为d .根据图中的信息,如下判断不正确的答案是( )A .位置“1〞是小球释放的初始位置B .小球做匀加速直线运动C .小球下落的加速度为d T2 D .小球在位置“3〞的速度为7d2T解析:选A.由题图可以知道每两个相邻的点之间的距离差是一样的,由Δx =aT 2可知,a =Δx T 2=dT2,所以B 、C 正确.点3的瞬时速度的大小为2、4之间的平均速度的大小,所以v 3=x 242T =7d 2T ,D 正确.由于v 3=v 1+a ·2T ,故v 1=v 3-2aT =7d 2T -2×d T 2×T =3d2T,故A 错误.4.汽车由静止开始做匀加速直线运动,速度达到v 时立即做匀减速直线运动,最后停止,运动的全部时间为t ,如此汽车通过的全部位移为( )A.13vt B .12vt C.23vt D .14vt 解析:选B .汽车全程的平均速度v =v 2,故x =v t =12vt ,B 正确.二、多项选择题5.(2016·遵化高一检测)物体做匀变速直线运动,如下说法中正确的答案是( ) A .第1 s 内速度的变化量小于第2 s 内速度的变化量 B .第1 s 内的位移小于第2 s 内的位移C .第1 s 内速度的变化量等于第2 s 内速度的变化量D .相邻两段相等时间内位移之差等于一个恒量解析:选CD .由v =v 0+at 可知,一样时间内速度的变化量相等,故A 错误,C 正确;匀加速直线运动一样时间内位移越来越大,匀减速直线运动反之,故B 错误;由Δx =aT 2可知,D 正确.6.(2016·郑州高一检测)汽车自O 点出发从静止开始在平直公路上做匀加速直线运动,途中在6 s 内分别经过P 、Q 两根电杆,P 、Q 电杆相距60 m ,车经过电杆Q 时的速率是15 m/s ,如此如下说法正确的答案是( )A .经过P 杆时的速率是5 m/sB .车的加速度是1.5 m/s 2C .P 、O 间的距离是7.5 mD .车从出发到Q 所用的时间是9 s解析:选ACD .由于汽车在P 、Q 间的平均速度等于它经过两点时瞬时速度的平均值,即x t =v P +v Q 2,故v P =2x t -v Q =5 m/s ,A 对.车的加速度a =v Q -v P t =53m/s 2,B 错.O 到P 用时t ′=v Pa =3 s ,P 、O 间距离x 1=v P2·t ′=7.5 m ,C 对.O 到Q 用时t ′+t =3 s +6 s =9 s ,D 对.7.如下列图,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 ,且物体通过AB 、BC 、CD 所用的时间均为0.2 s ,如此如下说法正确的答案是( )A .物体的加速度为20 m/s 2B .CD =4 mC .OA 之间的距离为1.125 mD .OA 之间的距离为1.5 m解析:选BC.由匀变速直线运动的规律相邻相等的时间内位移之差为常数,即Δx =aT 2可得:a =BC -AB t 2=10.04m/s 2=25 m/s 2,故A 错误;根据CD -BC =BC -AB =1 m ,可知CD =3 m +1 m =4 m ,故B 正确;v B =v AC =AB +BC 2t =12.5 m/s ,t B =v Ba=0.5 s ,可得t A =t B-0.2 s =0.3 s .由OA =12at 2A 得OA =12×25×0.32m =1.125 m ,故C 正确,D 错误.三、非选择题8.在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,使用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度,实验得到的一条纸带如下列图,0、1、2、3、…是选用的计数点,每相邻的计数点间还有4个打出的点没有在图上标出.图中还画出了某次实验将刻度尺靠在纸带上进展测量的情况,如此小车在打2计数点时的瞬时速度为__________m/s ,小车的加速度的大小是__________m/s 2(保存两位有效数字).解析:v 2=x 132T =22.60-12.60×10-22×0.1m/s =0.50 m/sx 01=(12.60-10.00)×10-2 m =2.60×10-2 m x 34=(30.00-22.60)×10-2 m =7.40×10-2 m x 34-x 01=3aT 2得a =x 34-x 013T 2=7.40-2.60×10-23×0.12m/s 2=1.6 m/s 2. 答案:0.50 1.69.从车站开出的汽车,做匀加速直线运动,走了12 s 时,发现还有乘客没上来,于是立即做匀减速直线运动至停车,总共历时20 s ,行进了 50 m ,求汽车的最大速度.解析:法一(公式法):设最大速度为v m ,由题意可得方程组x =12a 1t 21+v m t 2-12a 2t 22①t =t 1+t 2② v m =a 1t 1③0=v m -a 2t 2④由①②③④整理得:v m =2x t 1+t 2=2×5020m/s =5 m/s. 法二(图象法):做出汽车运动全过程的v -t 图象如下列图,v -t 图线与t 轴围成的三角形的面积与位移相等,故x =v m t2,所以v m =2xt=2x t 1+t 2=2×5020m/s =5 m/s. 答案:5 m/s10. 如下列图是用某监测系统每隔2.5 s 拍摄火箭起始加速阶段的一组照片.火箭的长度为40 m ,现在用刻度尺测量照片上的长度关系,结果如下列图.请你估算火箭的加速度a 和火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v .解析:从照片上可得,刻度尺的1 cm 相当于实际长度20 m .量出前后两段位移分别为4.00 cm 和6.50 cm ,对应的实际位移分别为80 m 和130 m .由Δx =aT 2可得a =8 m/s 2,再根据这5 s 内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可得照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度v =80+1302×2.5m/s =42 m/s.答案:8 m/s 242 m/s11. 从斜面上某一位置,每隔0.1 s 释放一个一样的小球.在连续放下n 个小球以后,给在斜面上滚动的小球拍摄照片,如下列图,测得AB =15 cm ,BC =20 cm ,试求:(1)小球滚动的加速度; (2)拍摄时B 球的速度; (3)D 与C 之间的距离.解析:因为每隔0.1 s 放下一个一样的小球,所以斜面上任何相邻两球的运动时间差都相等,都是0.1 s ,这些小球所构成的运动情景与打点计时器在纸带上留下的物体运动的点迹相似,因此可以用一样的方法处理数据.(1)令T =0.1 s ,由公式Δx =aT 2得 小球滚动的加速度a =Δx T 2=BC -ABT2=20-150.12 cm/s 2=500 cm/s 2=5 m/s 2. (2)此时B 球的速度v B =v AC =AB +BC2T=15+202×0.1cm/s =175 cm/s =1.75 m/s. (3)此时C 球的速度v C =v B +aT =(1.75+5×0.1) m/s=2.25 m/s ;同理,此时D 球的速度v D =v C +aT =(2.25+5×0.1) m/s=2.75m/s ; D 与C 间的距离 x CD =v T =T v C +v D2=0.1×2.25+2.752m =0.25 m.答案:(1)5 m/s 2(2)1.75 m/s (3)0.25 m。
_新教材高中物理第2章匀变速直线运动习题课一匀变速直线运动的推论课件鲁科版必修第一册
时速度,故 B 点的速度就是 AC 段的平均速度,vB=AB2+TBC=4 m/s,又因为连续相
等时间内的位移之差等于恒量,即 Δs=BC-AB=aT2,解得 a=1 m/s2,再由速度公
式 v=v0+at,解得 vA=2 m/s,vC=6 m/s,故选项 B 正确。 答案:B
初速度为零的匀加速直线运动的推论 的理解及应用
则下列结论中正确的有
()
A.物体经过 AB 位移中点的速度大小为v1+2 v2
B.物体经过 AB 位移中点的速度大小为
v21+v22 2
C.物体通过 AB 这段位移的平均速度为v1+2 v2
D.物体通过 AB 这段位移,中间时刻的速度为v1+2 v2
解析:设经过位移中点时的速度为 v,则对前半段的位移有 2a·2s=v2-v21,对后半段的
2.公式推导:(如图所示)
s1=v0T+12aT2,s2=v0·2T+42a·T2, s3=v0·3T+92a·T2 …… 所以 sⅠ=s1=v0T+12aT2,sⅡ=s2-s1=v0T+32aT2,sⅢ=s3-s2=v0T+52aT2 …… 故 sⅡ-sⅠ=aT2,sⅢ-sⅡ=aT2 …… 所以,Δs=sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=…=aT2。
[例题 1] 一物体做匀加速直线运动,通过一段位移 Δs 所用时间为 t1。紧接着通过
下一段位移 Δs 所用时间为 t2,则物体运动的加速度为
()
A.2t1Δt2stt11+-tt22
B.tΔ1ts2tt11-+tt22
C.2t1Δt2stt11-+tt22
D.tΔ1ts2tt11+-tt22
[解析] 物体做匀加速直线运动通过前一段 Δs 所用的时间为 t1,平均速度为 v 1=Δt1s;
匀变速直线运动 习题课
例8、
汽车由甲地从静止出发,沿平直公路驶向 乙地。先以加速度a1做匀加速运动,最后以 大小为a2的加速度做匀减速运动,中间可以
直接过渡或以匀速运动过渡,到达乙地恰好
停下。已知甲、乙两地相距为s,求汽车
驶完全程的最短时间及最大速度。
图象和追击、相遇问题:
例10、 如图所示为一物体运动的 v t 图象,物体的 初速度为 v0 ,末速度为 vt ,在时间t内的 平均速度为 v ,则由图可知( BD) A 、该物体做曲线运动 B 、该物体做非匀变速运动
(子弹在三块木块中做匀减速运动的加速度都一样)
例5、 在平直公路做匀加速直线运动的汽车, 经过连续三根电线杆的时间间隔分别为 3s和2s,已知相邻两电线杆的距离是60m, 则汽车的加速度大小为____________。
例6、 汽车进站关闭发动机做匀减速直线运动, 当滑行时s1=30m,速度恰好减为初速度的 一半,接着又滑行了t2=5s才停止,则汽车 滑行的总时间t=_____s,关闭发动机时的 速度v=____m/s,总位移x=_____m。
例7、 甲、乙两物体从同一位置同时开始,朝同向 做直线运动,甲做初速度为零的加速度为a的 匀加速直线运动,经时间t1速度达到v,发生的 位移为s;乙物体先做初速度为零的加速度为a1 (a1>a)的匀加速直线运动,接着又做加速度为 a2(a2<a)的匀加速直线运动,待发生位移s时, 速度也为v,所用的总时间为t2,则t1和t2的 关系为( A ) A、 t1 t 2 B、 t1 t2 C、 t1 t2 D、无法确定
例6、 利用图象解题: 两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后 匀速行驶,速度均为v0,若前车突然以恒定 的加速度刹车,在它刚停车时,后车以前车 刹车时的加速度开始刹车。已知前车在刹车 过程中所行的距离为s,若要保证两辆车在 上述情况中不相撞,则两车在匀速行驶时 保持的距离至少应为( B ) A、s B、2s C、3s D、4s
习题课1 匀变速直线运动的重要推论精品课件
[即时训练]
6.一辆汽车以 10 m/s 的速度匀速行驶,遇到紧急情况,突然以
大小为 2 m/s2 的加速度匀减速刹车,则从刹车开始计时,汽
车在 6 s 内的位移是
()
A.24 m
B.25 m
C.60 m
D.96 m
解析:汽车停止运动时间为 t=120 s=5 s,汽车在 5 s 末就
已经停止运动,所以汽车在 6 s 内的位移等于在 5 s 内的位
答案:D
5.一质点沿 AD 直线做匀加速运动,如图所示,测得它通过 AB、 BC、CD 三段的时间均为 t,且位移 AC=L1,BD=L2,求质 点的加速度。
解析:设 AB=s1、BC=s2、CD=s3, 则 s2-s1=at2① s3-s2=at2② ①②两式相加得 s3-s1=2at2, 由题图可知 L2-L1=(s3+s2)-(s2+s1)=s3-s1, 则 a=L22-t2L1。 答案:L22-t2L1
答案:ACD
8.汽车以 10 m/s 的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经 2 s 速度变为 6 m/s(刹车过程可看作匀减速过程),求: (1)刹车后 2 s 内汽车前进的距离及刹车过程中的加速度; (2)刹车后前进 9 m 所用的时间; (3)刹车后 8 s 内前进的距离。
[集训联通] [典例2] 做“测定匀变速直线运动的加速度”实验中,得 到一条如图所示的纸带,按时间顺序取 0、1、2、3、4、5、6 共七个计数点,每相邻两个计数点间各有四个打出的点未画 出,用刻度尺测得 1、2、3、…、6 各点到 0 点的距离分别为 8.69 cm、15.99 cm、21.87 cm、26.35 cm、29.45 cm、31.17 cm, 打点计时器每隔 0.02 s 打一次点。求物体的加速度。
匀变速直线运动的规律
习题课:匀变速直线运动的规律应用[目标定位] 1.进一步熟练掌握匀变速直线运动的两个基本公式和三个导出公式及其特点并能熟练应用其解决问题.2.能推导初速度为零的匀变速直线运动的几个比例式.3.会分析简单的追及和相遇问题.一、匀变速直线运动基本公式的应用1.两个基本公式v =v 0+at 和x =v 0t +12at 2,涉及5个量,原则上已知三个量可求另外两个量,两个公式联立可以解决所有的匀变速直线运动问题. 2.逆向思维法的应用:把末速度为0的匀减速直线运动,可以倒过来看成是初速度为0的匀加速直线运动. 3.解决运动学问题的基本思路为:审题→画过程草图→判断运动性质→选取正方向(或选取坐标轴)→选用公式列方程→求解方程,必要时对结果进行讨论.例1 一个物体以v 0=8 m /s 的初速度沿光滑斜面向上滑,加速度的大小为2 m/s 2,到达最高点之后,又以相同的加速度往回运动.则( ) A .1 s 末的速度大小为6 m/s B .3 s 末的速度为零C .前2 s 内的位移大小是12 mD .前5 s 内的位移大小是15 m解析 由t =v -v 0a ,物体到达最高点的时间是4 s ,又根据v =v 0+at ,物体1 s 末的速度为6m/s ,A 对,B 错.根据x =v 0t +12at 2,物体前2 s 内的位移是12 m,4 s 内的位移是16 m ,第5 s 内的位移是沿斜面向下的1 m ,所以前5 s 内的位移是15 m ,C 、D 对. 答案 ACD二、三个导出公式的应用1.速度与位移的关系v 2-v 20=2ax ,如果问题的已知量和未知量都不涉及时间,利用此式往往会使问题变得简单.2.与平均速度有关的公式有v =x t 和v =2t v =v 0+v 2.其中v =x t普遍适用于各种运动,而v=2t v =v 0+v 2只适用于匀变速直线运动.利用v =xt和v =2t v 可以很轻松地求出中间时刻的瞬时速度.3.匀变速直线运动中,任意连续相等的时间间隔T 内的位移差为常数,即x 2-x 1=aT 2. 例2 一列火车做匀变速直线运动,一人在轨道旁边观察火车运动,发现在相邻的两个10 s 内,火车从他跟前分别驶过8节车厢和6节车厢,每节车厢长8 m(相邻车厢连接处长度不计),求:(1)火车加速度的大小;(2)这20 s 内中间时刻的瞬时速度; (3)人刚开始观察时火车速度的大小.解析 (1)由题知,火车做匀减速运动,设火车加速度大小为a ,人开始观察时火车速度大小为v 0,车厢长L =8 m ,则 Δx =aT 2,8L -6L =aT 2,解得a =2L T 2=2×8100m /s 2=0.16 m/s 2(2)由于2t v =v =8L +6L 2T =14×820m /s =5.6 m/s(3)由2t v =v 0-aT 得v 0=2t v +aT =(5.6+0.16×10) m /s =7.2 m/s答案 (1)0.16 m /s 2 (2)5.6 m/s (3)7.2 m/s 三、初速度为零的匀变速直线运动的几个比例式1.初速度为0的匀加速直线运动,按时间等分(设相等的时间间隔为T )的比例式 (1)T 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)T 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)第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内、…第n 个T 内的位移之比为: x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =1∶3∶5∶…∶(2n -1). 2.按位移等分(设相等的位移为x )的比例式 (1)通过前x 、前2x 、前3x …前nx 时的速度之比为: v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n .(2)通过前x 、前2x 、前3x …前nx 的位移所用时间之比为: t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶2∶3∶…∶n .(3)通过连续相同的位移所用时间之比为:t 1′∶t 2′∶t 3′∶…∶t n ′=1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n -n -1).注意 以上比例式成立的前提是物体做初速度为零的匀加速直线运动,对于末速度为零的匀减速直线运动,可把它看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动,应用比例关系,可使问题简化.例3 做匀减速直线运动的物体经4 s 后停止,若在第1 s 内的位移是14 m ,则最后1 s 内的位移是( )A .3.5 mB .2 mC .1 mD .0解析 物体做匀减速直线运动至停止,可以把这个过程看做逆向的初速度为零的匀加速直线运动,则相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7,所以由14 m 7=x 11得,所求位移x 1=2 m.答案 B四、追及相遇问题讨论追及、相遇的问题,其实质就是分析讨论两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置的问题.(1)一个条件:即两者速度相等.它往往是物体间能否追上、追不上或(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断此类问题的切入点.(2)两个关系:即时间关系和位移关系.位移关系可通过画草图得到.例4 一辆汽车以3 m /s 2的加速度开始启动的瞬间,另一辆以6 m/s 的速度做匀速直线运动的自行车恰好从汽车的旁边通过.(1)汽车一定能追上自行车吗?若能追上,汽车经多长时间追上?追上时汽车的瞬时速度多大?(2)汽车追上自行车前哪个时刻与自行车相距最远?此时的距离是多大?解析 (1)因为汽车做加速运动,故汽车一定能追上自行车.汽车追上自行车时,两者位移相等,x 汽=x 自,即12at 2=v 自t ,得:t =2v 自a =2×63 s =4 sv 汽=at =3×4 m /s =12 m/s(2)开始阶段,v 汽<v 自,两者间的距离逐渐变大.后来v 汽>v 自,两者间的距离又逐渐减小.所以当v 汽=v 自时,两者距离最大.设经过时间t 1,汽车速度等于自行车速度,则 at 1=v 自,代入得t 1=2 s此时x 自=v 自t 1=6×2 m =12 m x 汽=12at 21=12×3×22 m =6 m最大距离Δx =x 自-x 汽=6 m 答案 见解析1.熟练掌握匀变速直线运动的两个基本公式 (1)v =v 0+at (2)x =v 0t +12at 22.对应题目中的场景灵活选用三个导出公式 (1)v 2-v 20=2ax (2)v =2t v =v 0+v2(3)Δx =aT 2 3.会推导和应用初速度为零的匀变速直线运动的几个比例式. 4.追及相遇问题要抓住一个条件、两个关系 (1)一个条件:速度相等.(2)两个关系:位移关系和时间关系,特别是位移关系.1.(基本公式的应用)飞机的起飞过程是从静止出发,在直跑道上加速前进,当达到一定速度时离地升空.已知飞机加速前进的路程为1 600 m ,所用时间为40 s ,若这段运动为匀加速运动,用a 表示加速度,v 表示离地时的速度,则( ) A .a =2 m /s 2,v =80 m/s B .a =2 m /s 2,v =40 m/s C .a =1 m /s 2,v =40 m/s D .a =1 m /s 2,v =80 m/s 答案 A解析 题目所给的有用信息为x =1 600 m ,t =40 s ,灵活选用公式x =12at 2,可求得a =2xt 2=2×1 600402m /s 2=2 m/s 2,则v =at =80 m/s.故选A. 2.(初速度为零的比例式的应用)从静止开始做匀加速直线运动的物体,在第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内的平均速度之比为( ) A .1∶3∶5B .1∶4∶9C.1∶2∶3 D.1∶2∶ 3答案 A解析由于第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移之比x1∶x2∶x3=1∶3∶5,而平均速度v=xt,三段时间都是1 s,故三段时间的平均速度之比为1∶3∶5,故A正确.3.(导出公式的应用)一物体做匀减速直线运动,初速度为10 m/s,加速度大小为1 m/s2,则物体在停止运动前1 s内的平均速度为()A.5.5 m/s B.5 m/sC.1 m/s D.0.5 m/s答案 D解析物体做匀减速直线运动到静止相当于反向的匀加速直线运动,停止运动前1 s内的平均速度,相当于匀加速运动第1秒内的平均速度,v=0+v2=0+1×12m/s=0.5 m/s.故选D.4.(追及相遇问题)A、B两列火车,在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度v A=10 m/s,B车在后,其速度v B=30 m/s,因大雾能见度低,B车在距A车x0=85 m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过180 m 才能停止,问:B车刹车时A车仍按原速度行驶,两车是否会相撞?若会相撞,将在B车刹车后何时相撞?若不会相撞,则两车最近距离是多少?答案不会 5 m解析B车刹车至停下来过程中,由v2-v20=2ax,得a B=-v202x=-2.5 m/s2假设不相撞,设经过时间t两车速度相等,对B车有v A=v B+a B t解得t=8 s此时,B车的位移为x B=v B t+12a B t2=160 mA车位移为x A=v A t=80 m因x B<x0+x A故两车不会相撞,两车最近距离为Δx=5 m.题组一 基本公式的应用1.一辆汽车以2 m/s 2的加速度做匀减速直线运动,经过2 s(汽车未停下),汽车行驶了36 m .汽车开始减速时的速度是( )A .9 m /sB .18 m/sC .20 m /sD .12 m/s 答案 C解析 由位移公式x =v 0t +12at 2得,汽车的初速度v 0=2x -at 22t =2×36-(-2)×222×2 m /s =20m/s ,C 正确.2.用相同材料做成的A 、B 两木块的初速度之比为2∶3,它们以相同的加速度在同一粗糙水平面上沿直线滑行直至停止,则它们滑行的( ) A .时间之比为1∶1 B .时间之比为2∶3 C .距离之比为4∶9 D .距离之比为2∶3答案 BC解析 两木块以一定的初速度做匀减速直线运动直至停止,由匀变速直线运动的速度公式v =v 0+at ,得t =v -v 0a =-v 0a ,因为加速度相同,因此运动时间之比就等于初速度之比,选项B 正确;将其看成反向的初速度为零的匀加速直线运动,根据位移公式x =12at 2,知位移之比等于运动时间的平方之比,选项C 正确.3.物体由静止做匀加速直线运动,第3 s 内通过的位移是3 m ,则( ) A .第3 s 内平均速度是3 m/s B .物体的加速度是1.2 m/s 2 C .前3 s 内的位移是6 m D .3 s 末的速度是3.6 m/s 答案 ABD解析 第3 s 内的平均速度v =x t =31 m /s =3 m/s ,A 正确;前3 s 内的位移x 3=12at 23,前2秒内的位移x 2=12at 22,故Δx =x 3-x 2=12at 23-12at 22=3 m ,即12a ·32-12a ·22=3 m ,解得a =1.2 m/s 2,B 正确;将a 代入x 3=12at 23得x 3=5.4 m ,C 错误;v 3=at 3=1.2×3 m /s =3.6 m/s ,D正确.题组二 导出公式的应用4.一个做匀加速直线运动的物体先后经过A 、B 两点时的速度分别为v 1和v 2,则下列结论中正确的有( )A .物体经过AB 位移中点的速度大小为v 1+v 22B .物体经过AB 位移中点的速度大小为v 21+v 222C .物体通过AB 这段位移的平均速度为v 1+v 22D .物体通过AB 这段位移所用时间的中间时刻的速度为v 1+v 22答案 BCD解析 设经过位移中点时的速度为2x v ,则对前半段的位移有2a ·x 2=22x v -v 21,对后半段的位移有2a ·x 2=v 22-22x v ,联立两式得2x v =v 21+v 222,选项A 错误,B 正确;对匀变速直线运动而言,总有v =2t v =v 1+v 22,选项C 、D 正确.5.一物体做匀加速直线运动,通过一段位移Δx 所用的时间为t 1,紧接着通过下一段位移Δx 所用时间为t 2.则物体运动的加速度为( ) A.2Δx (t 1-t 2)t 1t 2(t 1+t 2) B.Δx (t 1-t 2)t 1t 2(t 1+t 2) C.2Δx (t 1+t 2)t 1t 2(t 1-t 2) D.Δx (t 1+t 2)t 1t 2(t 1-t 2)答案 A解析 通过第一段位移时,中间时刻的瞬时速度为v 1=Δxt 1,通过第二段位移中间时刻的瞬时速度为v 2=Δxt 2,由于v 2-v 1=a ·t 1+t 22,所以a =2Δx (t 1-t 2)t 1t 2(t 1+t 2),选项A 正确.题组三 初速度为零的匀加速直线运动的比例式及逆向思维法的应用6.如图1所示,完全相同的三个木块并排固定在水平地面上,一颗子弹以速度v 水平射入,若子弹在木块中所受阻力恒定,且穿过第三个木块后速度恰好为零,则子弹依次射入每个木块时的速度之比和穿过每个木块所用时间之比分别为( )图1A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1B.v1∶v2∶v3=3∶2∶1C.t1∶t2∶t3=1∶2∶ 3D.t1∶t2∶t3=(3-2)∶(2-1)∶1答案BD解析把子弹的运动看做逆向的初速度为零的匀加速直线运动.子弹由右向左依次“穿出”3个木块的速度之比为1∶2∶ 3.则子弹实际运动依次穿入每个木块时的速度之比v1∶v2∶v3=3∶2∶1,故B正确.子弹从右向左,通过每个木块的时间之比为1∶(2-1)∶(3-2).则子弹实际运动通过连续相等的位移的时间之比为t1∶t2∶t3=(3-2)∶(2-1)∶1,故D正确.7.质点从静止开始做匀加速直线运动,在第1个2 s、第2个2 s和第5个2 s内三段位移之比为()A.1∶4∶25 B.2∶8∶7C.1∶3∶9 D.2∶2∶1答案 C解析质点做初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等的时间间隔内位移之比为1∶3∶5∶……∶(2n-1),所以质点在第1个2 s、第2个2 s和第5个2 s内的三段位移之比为1∶3∶9,因此选C.8.一个物体从静止开始做匀加速直线运动,它在第1秒内与第2秒内位移大小之比为x1∶x2,在通过第1米时与通过第2米时的速度大小之比为v1∶v2,则()A.x1∶x2=1∶3,v1∶v2=1∶2B.x1∶x2=1∶3,v1∶v2=1∶ 2C.x1∶x2=1∶4,v1∶v2=1∶2D.x1∶x2=1∶4,v1∶v2=1∶ 2答案 B解析质点从静止开始做匀加速直线运动,它在连续相等的时间内的位移之比x1∶x2∶x3∶……∶x n=1∶3∶5∶……∶(2n-1),所以x1∶x2=1∶3;由v2=2ax得v1∶v2=1∶ 2.9.如图2所示,在水平面上有一个质量为m 的小物块,从某点给它一个初速度沿水平面做匀减速直线运动,途中经过A 、B 、C 三点,到达O 点的速度为零.A 、B 、C 三点到O 点的距离分别为s 1、s 2、s 3,物块从A 点、B 点、C 点运动到O 点所用时间分别为t 1、t 2、t 3,下列结论正确的是( )图2A.s 1t 1=s 2t 2=s 3t 3B.s 1t 1<s 2t 2<s 3t 3C.s 1t 21=s 2t 22=s 3t 23D.s 1t 21<s 2t 22<s 3t 23答案 C解析 由于v =s t =12v ,故s 1t 1=v A 2,s 2t 2=v B 2,s 3t 3=v C 2,所以s 1t 1>s 2t 2>s 3t 3,A 、B 错;小物块的运动可视为逆向的由静止开始的匀加速直线运动,故位移s =12at 2,s t 2=12a =常数,所以s 1t 21=s 2t 22=s 3t 23,C 对,D 错.题组四 追及相遇及综合问题10.超载、超速都会危及人民的生命安全,一货车严重超载后的总质量为50 t ,以54 km /h 的速率匀速行驶,发现红灯时司机刹车,货车即做匀减速直线运动,加速度的大小为 2.5 m/s 2,而不超载时则为5 m/s 2.(1)若前方无阻挡,问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远?(2)在一小学附近,限速为36 km /h ,若该货车不超载,仍以54 km/h 的速率匀速行驶,看见正前方有一小孩后立即刹车到停止,幸运的是没有发生车祸,问货车比不超速行驶至少多前进了多远?答案 (1)45 m 22.5 m (2)12.5 m解析 (1)货车刹车时的初速度v 0=15 m /s ,末速度为0,加速度分别为2.5 m/s 2和5 m/s 2,根据速度位移公式得:x =v 202a代入数据解得超载时位移为x 1=45 m 不超载时位移为x 2=22.5 m(2)不超速行驶时刹车后运动的最大距离为: x 3=v ′22a=10 m货车比不超速行驶时至少多前进了Δx =x 2-x 3=12.5 m11.当交叉路口的绿灯亮时,一辆客车以a =2 m /s 2 的加速度由静止启动,在同一时刻,一辆货车以10 m/s 的恒定速度从客车旁边同向驶过(不计车长),则: (1)客车追上货车时离路口多远?(2)在客车追上货车前,两车的最大距离是多少? 答案 (1)100 m (2)25 m解析 (1)客车追上货车的过程中,两车所用时间相等,位移也相等,即v 2t 1=12at 21,代入数据解得t 1=10 s ,x =12at 21=12×2×102 m =100 m. (2)两车距离最大时,两车应具有相等的速度,即v 2=at 2,代入数据解得t 2=5 s. Δx =v 2t 2-12at 22=10×5 m -12×2×52m =25 m. 12.一辆货车以8 m /s 的速度在平直铁路上匀速行驶,由于调度失误,在后面600 m 处有一辆客车以72 km/h 的速度向它靠近.客车司机发觉后立即合上制动器,但客车要滑行2 000 m 才能停止.求:(1)客车滑行的加速度大小为多少? (2)通过计算分析两车是否会相撞. 答案 (1)0.1 m/s 2 (2)见解析 解析 (1)由v2-v 20=2ax得客车刹车的加速度大小为a =v 222x =2022×2 000m /s 2=0.1 m/s 2(2)假设不相撞,设两车达到共同速度用时为t ,则 v 2-at =v 1,解得t =120 s货车在该时间内的位移x 1=v 1t =8×120 m =960 m 客车在该时间内的位移x 2=v 1+v 22t =1 680 m位移大小关系:x 2=1 680 m>600 m +x 1=1 560 m ,故会相撞.。
匀变速直线运动的规律习题课解析
=6 ms/s=,则5加4速0 度ma=/s
=0.01 m/s2,B正确.
360
t 180
60
v = 3 m/s2
t 300
3.(2010·烟台高一检测)一辆汽车在平直的公路上做直线运动,下表中给出了汽车在不 同时刻t的速度v.已知汽车加速过程中做的是匀变速直线运动.
(1)在题中所给的坐标系中画出汽车在前7 s内的v-t图象. (2)求汽车在前5 s内的加速度大小. (3)求汽车在前7 s内的位移大小.
s2 +L = 36+18
v2
5
8.(新题快递)(10分)一辆长途客车正在以v=16 m/s的速度匀速行驶,突然,司机看见 车的正前方s=36 m处有一只小狗(如图5甲),司机立即采取制动措施.从司机看见小狗到 长途客车开始做匀减速直线运动的时间间隔Δt=0.5 s.若从司机看见小狗开始计时(t=0), 该长途客车的速度-时间图象如图乙所示.求: (1)长途客车在Δt时间内前进的距离; (2)长途客车从司机发现小狗至停止运动的这段时间内前进的距离;
=1 m/s2,故A正确;0~5 s内的位移为s= ×(2+5)
×2v m=7 m,故B错误;从图象可以看出,第1 s末与第3 s末物体的速度1 都为正值,即都与
t
所设的正方向相同,故C正确;而在第5
s末的加速度为负,所以D错误.2
2.(2010·矾山高一检测)某乘客用手表估测火车的加速度,他先观测3分钟,发现火车前
2
v vd 2
7.(2010·宿迁高一检测)(10分)一辆公共汽车以 12 m/s的速度经过某一站台时,司机发现一名乘客在车后L=18 m处挥手追赶,司机立即以 大小为2 m/s2的加速度刹车,而乘客以5 m/s的速度追赶汽车.则该乘客需要多长时间才能追 上汽车?
人教版物理必修一讲义:第2章习题课1 匀变速直线运动规律的应用Word版含答案
习题课1匀变速直线运动规律的应用[学习目标] 1.掌握匀变速直线运动的两个基本公式.2.掌握三个平均速度公式及其适用条件,会应用平均速度公式求解相关问题.3.会推导Δx=aT2,并会用它解决相关问题.1.02.位移公式:x=v0t+12at2.3.应用时注意的问题(1)基本公式中的v0、v、a、x都是矢量,在直线运动中,若规定了正方向,它们都可用带正、负号的代数值表示,把矢量运算转化为代数运算.通常情况下取初速度方向为正方向,凡是与初速度同向的物理量都取正值,凡是与初速度反向的物理量取负值.(2)两个基本公式含有五个物理量,可“知三求二”.(3)逆向思维法的应用:末速度为0的匀减速直线运动,可以倒过来看成是初速度为0的匀加速直线运动.(4)解决运动学问题的基本思路:审题→画过程草图→判断运动性质→选取正方向(或选取坐标轴)→选用公式列方程→求解方程,必要时对结果进行讨论.【例1】在一段限速为50 km/h的平直道路上,一辆汽车遇到紧急情况刹车,刹车后车轮在路面上滑行并留下9.0 m长的笔直的刹车痕.从监控录像中得知该车从刹车到停止的时间为1.5 s.请你根据上述数据计算该车刹车前的速度,并判断该车有没有超速行驶.思路点拨:①若涉及速度、时间问题,应用v=v0+at列式分析.②若涉及位移、时间问题,应用x=v0t+12at2列式分析.[解析]已知汽车刹车的位移为x=9 m,刹车后运动时间t=1.5 s,刹车后的末速度为v=0由于汽车刹车后做匀减速直线运动,根据速度时间关系有:v=v0+at根据匀减速直线运动位移—时间关系有:x=v0t+12at2联立解得汽车刹车时的速度v0=12 m/s=43.2 km/h因为43.2 km/h<50 km/h,所以该汽车没有超速行驶.[答案]12 m/s没有超速1.(多选)一个物体以v0=8 m/s的初速度沿光滑斜面向上滑,加速度的大小为2 m/s2,冲上最高点之后,又以相同的加速度往回运动.则()A.第1 s末的速度大小为6 m/sB.第3 s末的速度为零C.2 s内的位移大小是12 mD.5 s内的位移大小是15 mACD[由t=v-v0a,物体冲上最高点的时间是4 s,又根据v=v0+at,物体1 s末的速度为6 m/s,A对、B错.根据x=v0t+12at2,物体2 s内的位移是12 m,4s内的位移是16 m,第5 s内的位移是沿斜面向下的1 m,所以5 s内的位移是15 m,C、D对.]1.v=xt适用于所有运动.2.v=v0+v2适用于匀变速直线运动.3.v=v t2,即一段时间内的平均速度,等于这段时间内中间时刻的瞬时速度,适用于匀变速直线运动.【例2】一质点做匀变速直线运动,初速度v0=2 m/s,4 s内位移为20 m,求:(1)质点4 s内的平均速度;(2)质点第4 s末的速度;(3)质点第2 s末的速度.[解析](1)利用平均速度公式:4 s内的平均速度v=xt=204m/s=5 m/s.(2)因为v=v0+v2,代入数据解得,第4 s末的速度v4=8 m/s.(3)第2 s末为这段时间的中间时刻,故v2=v=5 m/s.[答案](1)5 m/s(2)8 m/s(3)5 m/s2.某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.v t B.v t 2C.2v t D.不能确定B[因为战机在起飞前做匀加速直线运动,则x=v t=0+v2t=v2t.B正确.]1.Δx =x2-x1=aT2.2.应用(1)判断物体是否做匀变速直线运动如果Δx=x2-x1=x3-x2=…=x n-x n-1=aT2成立,则a为一恒量,说明物体做匀变速直线运动.(2)求加速度利用Δx=aT2,可求得a=Δx T2.【例3】从斜面上某一位置每隔0.1 s释放一个相同的小球,释放后小球做匀加速直线运动,在连续释放几个后,对在斜面上滚动的小球拍下如图所示的照片,测得x AB=15 cm,x BC=20 cm.试问:(1)小球的加速度是多少?(2)拍摄时小球B的速度是多少?(3)拍摄时x CD是多少?思路点拨:①可认为A、B、C、D各点是一个小球在不同时刻的位置.②x AB和x BC为相邻两相等时间内的位移.[解析](1)由推论Δx=aT2可知,小球的加速度为a=ΔxT2=x BC-x ABT2=20×10-2-15×10-20.12m/s2=5 m/s2.(2)由题意知B点对应AC段的中间时刻,可知B点的速度等于AC段上的平均速度,即v B=v AC=x AC 2T=20×10-2+15×10-22×0.1m/s=1.75 m/s.(3)由于连续相等时间内的位移差恒定,所以x CD-x BC=x BC-x AB所以x CD=2x BC-x AB=2×20×10-2 m-15×10-2 m=0.25 m.[答案](1)5 m/s2(2)1.75 m/s(3)0.25 m3.如图所示是每秒拍摄10次的小球沿斜面匀加速滚下的频闪照片,照片中直尺的最小分度值为cm,开始两次小球的照片A、B不清晰,此后C、D、E、F 位置如图所示.试由此确定小球运动的加速度大小.[解析]由题意可知,D是C、E中间时刻的照片,由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可知v D =x E -x C 2T =(47.0-17.0)×10-20.2 m/s =1.50 m/s同理可求E 处的瞬时速度v E =x F -x D 2T =(67.0-30.0)×10-20.2 m/s =1.85 m/s则a =Δv Δt =v E -v D T =1.85-1.500.1 m/s 2=3.5 m/s 2.[答案] 3.5 m/s 21.一颗子弹以大小为v 的速度射进一墙壁但未穿出,射入深度为x ,如果子弹在墙内穿行时做匀变速直线运动,则子弹在墙内运动的时间为( )A.xv B .2x v C.2x vD .x 2vB [由v =v 2和x =v t 得t =2xv ,B 选项正确.]2.一个向正东方向做匀变速直线运动的物体,在第3 s 内发生的位移为8 m ,在第5 s 内发生的位移为5 m ,则关于物体运动加速度的描述正确的是( )A .大小为3 m/s 2,方向为正东方向B .大小为3 m/s 2,方向为正西方向C .大小为1.5 m/s 2,方向为正东方向D .大小为1.5 m/s 2,方向为正西方向D [设第3 s 内、第5 s 内的位移分别为x 3、x 5,则x 5-x 3=2aT 2,解得a =-1.5 m/s 2,a 的方向为正西方向,D 正确.]3.一物体从斜面顶端由静止开始匀加速滚下,到达斜面中点用时1 s ,速度为2 m/s ,则下列说法正确的是( )A .斜面长度为1 mB .斜面长度为2 mC .物体在斜面上运动的总时间为2 sD .到达斜面底端时的速度为4 m/sB[物体从斜面顶端到斜面中点过程的平均速度v=v中2=1 m/s,L2=v t1=1 m,L=2 m,由12a×(1 s)2=1 m,得a=2 m/s2,故A错,B对;设到达中点时用时为t1,到达底端时用时为t2,则t1∶t2=1∶2得:t2= 2 s,故C错;由v=at知,v底=2 2 m/s,故D错.]4.(多选)物体做匀加速直线运动,在时间T内通过位移x1到达A点,接着在时间T内又通过位移x2到达B点,则物体()A.在A点的速度大小为x1+x2 2TB.在B点的速度大小为3x2-x1 2TC.运动的加速度为2x1 T2D.运动的加速度为x1+x2 T2AB[匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则v A=v=x1+x22T,A正确.设物体的加速度为a,则x2-x1=aT2,所以a=x2-x1T2,C、D均错误.物体在B点的速度大小为v B=v A+aT,代入数据得v B=3x2-x12T,B正确.]。
匀变速直线运动习题课
习 题1.做匀加速直线运动的物体:[ ]A . 在第1s 内,第2s 内,第3s 内的位移之比一定是1:3:5。
B .在相邻相等的时间间隔内位移之差是个恒量。
C . 它的加速度是均匀增加的。
D .在相同的时间间隔内的速度变化量相同。
2.一质点从静止开始做匀加速直线运动,自运动开始,通过连续三段位移所用时间之比为1:2:3,则这三段位移之比和通过这三段位移时的平均速度之比为[ ]A .1:2:3,1:1:1B .1:23:33,1:22:32C .1:22:32,1:2:3D .1:3:5,1:22:323.如右图所示,斜面AB 与水平面BC 连接处为一小段圆滑曲面,物体由斜面上的A 点从静止释放,沿斜面下滑再进入水平轨道,最后停水平面上的C 点,已知AB :BC=3:2,则物体在AB 及BC 段的加速度之比和所用时间比为( ) A .3:2,3:2 B .2:3,2:3C .2:3,3:2D .3:2,2:34.两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后以相同速度匀速行驶,若前车突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住时,后车以前车刹车时的加速度开始刹车,已知前车在刹车时所行驶的距离为s ,若要保证两辆车在上述情况中不相撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为()A .sB .2sC .3s D4s .5.物体由静止开始做匀加速直线运动,在前4s 内的位移是16m ,再过4s ,物体的速度是:( )A .16m/sB .4m/sC .8m/sD .12m/s6.一个由静止开始做匀加速直线运动的物体,第一秒内位移是5m ,第二秒内位移是 m 。
前4秒共位移 m 。
7.物体从斜面的顶端由静止开始匀加速下滑,1s 后到达斜面的中点,物体到达斜面底端所经历的时间是 。
8.一做匀加速直线运动的质点,从A 运动至C 所用时间为t ,B 是AC 间的一点,质点在AB 段的平均速度为v ,在BC 段的平均速度为3 v ,则物体的加速度为 。
高考物理 一轮复习 必修一 匀变速直线运动的规律 课时精选习题(含答案解析)
高考物理 一轮复习 匀变速直线运动的规律 课时精选习题(含解析)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 .v t B.v t2C .2v tD .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+v2,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】 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 12v t +(9.69-0.15-t )v =100① 12v t +(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] 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 2)28(l 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 2 l 1+l 2=2v 0t +12a (2t )2联立以上二式得l 2-l 1=at 2 3l 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 2)28(l 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 2)28(l 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2010届高三第一次联考)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2010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2010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.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 2.4.2009年3月29日,中国女子冰壶队首次夺得世界冠军,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xt 2的值减小 答案 BC7. 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.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.v t t -t 0B.v t t +t 0C.v t t -12t 0D.v t t +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v t -v 02·t0v 0+t 0=t ,解得v 0=v tt -12t 0,故正确答案为C.9.航空母舰(Aircraft Carrier)简称“航母”、“空母”,是一种可以供军用飞机起飞和降落的军舰.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=v t ,x 2=v t +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.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/t2②根据飞机10时56分40秒由A出发,11时准时通过C位置,则:t1+t2=200 s③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v2t-v20=2ax得:a=v2/2x AB=1 m/s2.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.。
2.7习题课:匀变速直线运动规律的应用.
图2-7-3
从车站开出的汽车,做匀加速运动,走了 发现乘客没有上来, 从车站开出的汽车,做匀加速运动,走了12 s发现乘客没有上来,于是 发现乘客没有上来 立即做匀减速运动至停车,总共历时20 行进了 行进了20 , 立即做匀减速运动至停车,总共历时 s行进了 m,求汽车的最大速 度。 【答案】5 m/s 答案】
62ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ5 km, 1.75 h; 50 km, 2.0 h; 【答案】5辆 答案】 37.5 km, 2.25 h; 25 km, 2.5 h; 12.5 km, 2.75 h
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金太阳新课标资源网 老师都说好! 老师都说好! 时间图象上分析延误的时间。 【评析】从速度—时间图象上分析延误的时间。 评析】从速度 时间图象上分析延误的时间 如图2-7-3所示,图中图线Ⅰ表示正常情况,图 所示, 如图 所示 图中图线Ⅰ表示正常情况, 表示到站减速和离站加速的情况, 线Ⅱ、Ⅲ表示到站减速和离站加速的情况,画 斜线的梯形面积的大小表示由于停站而延误的 路程,这段路程除以正常速度, 路程,这段路程除以正常速度,就是延误的时 间。 要学好物理学,首先要对基本概念、 要学好物理学,首先要对基本概念、基本 规律和思维方法准确地理解与应用。 规律和思维方法准确地理解与应用。如果能够 把握由基本规律所导出的一些推论, 把握由基本规律所导出的一些推论,在学习上 就会达到一个更高的层次, 就会达到一个更高的层次,在解决问题的过程 才能够做到灵活、准确、迅速。 中,才能够做到灵活、准确、迅速。 2
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金太阳新课标资源网 老师都说好! 老师都说好! 【例3】摩托车在平直公路上从静止开始起动,a1=1.6 m/s2,稍后匀速直线运 】摩托车在平直公路上从静止开始起动, 然后减速, 直到停止,共历时130 s,行程 600 m。试求: 动,然后减速,a2=6.4 m/s2,直到停止,共历时 ,行程1 。试求: 摩托车行驶的最大速度v ⑴摩托车行驶的最大速度 max; 若摩托车从静止起动, 不变,直到停止,行程不变, ⑵若摩托车从静止起动,a1、a2不变,直到停止,行程不变,所需 最短时间为多少? 最短时间为多少? 【答案】⑴12.8 m/s ⑵50 s 】
高中物理:《匀变速直线运动的规律》习题课件(沪科版必修1)
➂第一个t秒内、第二个t秒内、第三个t秒 内…… 的位移之比为:
SⅠ : S Ⅱ : SⅢ …… =1 :3 :5 …… ➃从静止开始通过连续相等的位移所用的 时间比为
t1 : t2 : t3 …… =1 :( 2 1): ( 3 …2)…
第三页,共28页。
2、自由落体运动
(D)
C
第十一页,共28页。
8、有A、B两个小球,在不同高度上做自由落体运 动,A球下落1 s后,B球开始下落,两球同时落到 地面。已知B球离地面高度为15m,问A球从多高 处下落?g取10m/s2。
37.3m
第十二页,共28页。
9 、一个物体从塔顶上下落,在到达地面前最后一秒
内的位移是整个位移的9/25,求塔高?
第九页,共28页。
6、运行着的汽车制动后做匀减速滑行,经3.5s 停止,试问它在制动开始后的1s内、2s内、3s内
通过的位移之比为多少?
3:5:6
第十页,共28页。
7、物体自楼顶处自由落下(不计空气阻力), 落到地 面的速度为v. 在此过程中, 物体从楼顶落到楼高一 半处所经历的时间为( )
(A) v/2 (B) v/(2g) (C)
14m/s
7s
49m
第二十一页,共28页。
18.[06高考上海卷.4] 伽利略通过研究自由落体和物块沿光滑斜面的
运动,首次发现了匀加速运动规律.伽利略假设物块沿斜面运
动与物块自由下落遵从同样的法则,他在斜面上用刻度表示物
块滑下的路程,并测出物块通过相应路程的时间,然后用图线
表示整个运动过程,图中OA表示测得的时 间,矩形OAED
C.③④
D.①④
第二十六页,共28页。
高中物理第2章匀变速直线运动习题课匀变速直线运动规律的应用课件新人教版必修1
答案(dá àn):0.1 s
第二十三页,共31页。
达标测评
随堂演练(yǎn
1.甲l、i乙à两n车)从·同检一地测点沿效同一果方向做直线运动,其中甲车初速度为零,最大速
度为4 m/s,乙车初速度为1.5 m/s,最大速度为3.5 m/s,其v-t图像如图所示.关
于两车的运动情况(qíngkuàng),下列说法正确的是( A.在t=4 s时,甲、乙相遇
第十五页,共31页。
解析:第一种方式,刹车速度减为零的时间 t1= v0 a1
= 40m / s 8m / s2
=5
s,
刹车速度减为零的位移 x1= v02 = 40m / s2 =100 m,
2a 28m / s2
匀加速直线运动的时间 t2= v0 a
= 40m / s 8m / s2
=5
s,
则匀加速直线运动的位移 x2=x1=100 m,
第二十二页,共31页。
解析:设从出发至 B,C 点相遇所经历的时间为 t1,有
H-2L=
1 2
g
t12
+(v0t1-
1 2
g
t12
),
设从出发至 A,D 点相遇所经历的时间为 t2,有
H=
1 2
g
t22
+(v0t2-
1 2
g
t22
),
故 t=t2-t1= 2L , v0
代入数据解得 t=0.1 s.
↓
②分→将全过程分解,分析出每个分过程应用到的规律
↓
③合→找到各个分过程之间的联系,建立关联方程,寻找解题方法 (2)分析要点 ①题目中有多少个分过程? ②每个过程做什么性质的运动? ③每个分过程满足什么物理规律? ④运动过程中的关键位置(或时刻)是哪些?
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匀变速直线运动规律的应用(习题课)
时间:2课时
一、教学目标
1、知识目标
(1)进一步熟悉匀变速直线运动的公式,并能正确运用这些公式解决物理问题。
(2)能够熟练应用匀变速直线运动的重要推论式解决物理问题。
2、能力目标
(1)培养学生运用方程组、图像等数学工具解决物理问题的能力;
(2)通过一题多解培养发散思维.
3.科学方法:
(1)渗透物理思想方法的教育,如模型方法、等效方法等;
(2)通过例题的分析,使学生形成解题思路,体会特殊解题技巧,即获得解决物理问题的认知策略.
二、重难点分析
熟练掌握匀变速直线运动的三个基本关系式及其重要推论式并加以应用是重点,能够灵活运用这些规律解决实际运动学问题是难点。
三、教学方法
复习提问、讲练结合
四、教具
幻灯片,投影仪
五、教学过程
(一)复习提问
师:请同学们写出匀变速直线运动的三个基本公式。
生:速度公式:v t=v0+at,
位移公式:s=v0t+at2/2
不含时间的推论式:v t2-v02=2as
师:请同学们写出匀变速直线运动的几个重要推论式。
教师引导学生推导出下面的几个推论式:
(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
s 2-s 1=s 3-s 2…=Δs=aT 2
或 s n+k -s 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 v=v - AB =s AB /t=(v A +v B )/2
式中s AB 为这段时间内的位移,v A 、v B 分别为这段时间初、末时刻的瞬时速度.
(3)中间时刻瞬时速度等于这段时间内的平均速度:
t
s v v v v t t =+==202/ (4)中间位移处的速度:
2
2202/t s v v v += (4)初速为零的匀加速运动有如下特征
①从运动开始计时起,在连续相等的各段时间内通过的位移之比为
s 1:s 2:s 3:…:s n =1:3:5:…:(2n -1)(n=1、2、3…)
②从运动开始计时起,时间t 内,2t 内,3t 内…Nt 内通过的位移之比为
s Ⅰ:s Ⅱ:s Ⅲ:…:s N =12:22:32:…:N 2
③从运动开始计时起,通过连续的等大位移所用的时间之比为
:)23(:)12(:1:::321--=t t t
以上结论可视情况留给同学们自己证明
(二)例题选讲(规律应用)
【例题1】火车紧急刹车后经7s 停止,设火车匀减速直线运动,它在最后1s 内的位移是2m ,则火车在刹车过程中通过的位移和开始刹车时的速度各是多少?
分析:首先将火车视为质点,由题意画出草图:
从题目已知条件分析,直接用匀变速直线运动基本公式求解有一定困难.大家能否用其它方法求解?
(学生独立解答后相互交流)
解法一:用基本公式、平均速度.
质点在第7s内的平均速度为:
则第6s末的速度:v6=4(m/s)
求出加速度:a=(0-v6)/t= -4(m/s2)
求初速度:0=v0+at,v0=at=4×7=28(m/s)
解法二:逆向思维,用推论.
倒过来看,将匀减速的刹车过程看作初速度为0,末速度为28m/s,加速度大小为4m/s2的匀加速直线运动的逆过程.
由推论:s1∶s7=1∶72=1∶49
则7s内的位移:s7=49s1=49×2=98(m)
v0=28(m/s)
解法三:逆向思维,用推论.
仍看作初速为0的逆过程,用另一推论:
sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…=1∶3∶5∶7∶9∶11∶13
sⅠ=2(m)
则总位移:s=2(1+3+5+7+9+11+13)
=98(m)
求v0同解法二.
解法四:图像法作出质点的速度-时间图像质点第7s内的位移大小为阴影部分小三角形面积:
小三角形与大三角形相似,有
v6∶v0=1∶7,v0=28(m/s)
总位移为大三角形面积:
小结:
1.逆向思维在物理解题中很有用.有些物理问题,若用常规的正向思维方法去思考,往往不易求解,若采用逆向思维去反面推敲,则可使问题得到简明的解答;
2.熟悉推论并能灵活应用它们,即能开拓解题的思路,又能简化解题过程;
3.图像法解题的特点是直观,有些问题借助图像只需简单的计算就能求解;
4.一题多解能训练大家的发散思维,对能力有较高的要求.
这些方法在其它内容上也有用,希望大家用心体会.
【例题2】甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度同时经过某一路标,从此时开始甲车一直做匀速直线运动,乙车先加速后减速,丙车先减速后加速,它们经过下个路标时速度又相同.则:[]
A.甲车先通过下一个路标
B.乙车先通过下一个路标
C .丙车先通过下一个路标
D .条件不足,无法判断
点拨:直接分析难以得出答案,能否借助图像来分析?
(学生讨论发言,有些学生可能会想到用图像.)
解答:作出三辆汽车的速度-时间图像:
甲、乙、丙三辆汽车的路程相同,即速度图线与t 轴所围的面积相等,则由图像分析直接得出答案B .
根据学生分析情况适当提示.
【例题3】在平直公路上有甲、乙两辆车在同一地点向同一方向运动,甲车以10m/s 的速度做匀速直线运动,乙车从静止开始以1.0m/s 的加速度作匀加速直线运动,问:
(1)甲、乙两车出发后何时再次相遇?
(2)在再次相遇前两车何时相距最远?最远距离是多少?
要求用多种方法求解.
巡回指导.
适当点拨.
学生分析与解答:
解法一:函数求解.
出发后甲、乙的位移分别为
s 甲=vt=10t ①
两车相遇:乙甲s s ③
解出相遇时间为:t=20s
两车相距:△s=乙甲s s =10t-0.5t 2
求函数极值:当t=10s 时,△s 有最大值,△s max =50m
分析、归纳:△s 的变化
当v 乙<v 甲时,△s 增大
当v 乙>v 甲时,△s 减小
当v 乙=v 甲时,△s 最大
根据学生分析情况适当提示.
解法二:结论法求△s max .
当v 乙=v 甲时,△s 最大,
有:at=10,t=10/1=10(s )
△s max =s 甲-s 乙=10t-0.5t 2=50(m )
解法三:图像法.
分别作出甲、乙的速度-时间图像
当甲、乙两车相遇时,有s 甲=s 乙,
由图像可看出:当甲图线与时间轴所围面积=乙图线与时间轴所围面积时,有: t=20s ,即两车相遇的时间.
当v 乙=v 甲时,△s 最大.
由图像可看出:△s max 即为阴影部分的三角形面积,
六、小结
1.物理方法?
2.解决问题的策略?
(即解题思路)
3.特殊解题技巧?
学生小结:
1.物理方法:模型方法,等效方法.
2.解题思路:
(1)由题意建立物理模型;
(2)画出草图,建立物理图景;
(3)分析质点运动性质;
(4)由已知条件选定规律列方程;
(5)统一单位制,求解方程;
(6)检验讨论结果;
(7)想想别的解题方法.
3.特殊解题技巧:
逆向思维;用推论;图像法.
根据学生小结情况简评
附:同步练习
一、选择题
1.物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10m/s,v2=15m/s,则物体在这整个运动过程中的平均速度是[]
A.13.75m/s
B.12.5m/s
C.12m/s
D.11.75m/s
2.物体由A到B做匀变速直线运动,在中间位置的速度为v1,在中间时刻的速度为v2,则v1、v2的关系为[A]
A.当物体做匀加速运动时,v1>v2
B.当物体做匀加速运动时,v1<v2
C.当物体做匀速运动时,v1=v2
D.当物体做匀减速运动时,v1>v2
3.一个物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s,1s后速度大小变为10m/s,在这1s内该物体的[]
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
4.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,则它的初速度和加速度分别是[]
A.0,4m/s2
B.4m/s,2m/s2
C.4m/s,0
D.4m/s,4m/s2
5.如图1-2-10表示甲、乙两物体由同一地点出发,向同一方向运动的速度图线,其中t2=2t1,则[]
A.在t1时刻,乙物在前,甲物在后
B.在t1时刻,甲、乙两物体相遇
C.乙物的加速度大于甲物的加速度
D.在t2时刻,甲、乙两物体相遇
二、非选择题
6.一物体以1m/s2的加速度做匀减速直线运动至停止,则物体在停止运动前4s内的位移是______.
7.汽车A在红绿灯前停止,绿灯亮时A开动,以a=0.4m/s2的加速度做匀加速运动,经t0=30s后以该时刻的速度做匀速直线运动.在绿灯亮的同时,汽车B以v=8m/s的速度从A车旁边驶过,之后B车一直以相同的速度做匀速运动.问:从绿灯亮时开始计时,经多长时间后两车再次相遇?
参考答案:
1.C2.ACD 3.AD 4.D5.CD
6.8m
7.45s。