3匀变速直线运动的规律 知识讲解 基础
匀变速直线运动的基本规律
度恰为零,如图所示。 处的 B 点时,所用时 ������+������0 ������0 +0已知物体第一次运动到斜面长度 ������0 2 间为 t,求物体从 B 滑到 C 所用的时间。 2
������������ =2axBC② xBC=4xAC③
������ 2 2
利用推论:中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度。 3 =
三、竖直上抛运动
1.定义 将物体以一定的初速度竖直向上抛出, 物体只在重力作用下的运动。 2.特点 上升过程是加速度为 g 的匀减速直线运动; 下落过程是自由落体运动。 3.规律 ( 1) v=v0-gt, h=v0t- gt2。 ( 2) 对称性: ①速度对称: 即在上升和下降过程中, 经过同一位置时, 物体 的速度大小相等; ②时间对称: 即在上升和下降过程中, 经过同一段路程, 所 经历的时间相等。
第一章
第二节
匀变速直线运动的基本规律 5 -5-
一
二 三
二、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 初速度为零、加速度为 g 的匀加速直线运动。 3.运动规律 1 2 v=gt,h= gt ,v2=2gh。
2
第一章
第二节
匀变速直线运动的基本规律 6 -6-
一
二 三
分类 匀加速直线运动 匀减速直线运动 速度变化 增大 减小 加速度方向与 速度方向关系 同向 反向 加速度情况 恒定
第一章
第二节
匀变速直线运动的基本规律 3 -3-
一
二 三
2.匀变速直线运动的规律 (1)两个基本公式 ①速度公式:v=v0+at。 ②位移公式:x=v0t+ at 。 ③位移速度关系式: v -v0 2 =2ax。 (2)两个重要推论 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一半,还等于中间时刻的瞬时速度。 平均速度公式:v =
《匀变速直线运动的规律》 知识清单
《匀变速直线运动的规律》知识清单一、匀变速直线运动的定义匀变速直线运动是指在直线运动中,加速度保持不变的运动。
加速度是描述速度变化快慢的物理量,如果加速度恒定,那么速度随时间的变化就呈现出一定的规律。
二、匀变速直线运动的分类1、匀加速直线运动:加速度方向与速度方向相同,物体的速度不断增大。
2、匀减速直线运动:加速度方向与速度方向相反,物体的速度不断减小。
三、匀变速直线运动的基本公式1、速度公式:v = v₀+ at其中,v 表示末速度,v₀表示初速度,a 表示加速度,t 表示运动时间。
这个公式表明,末速度等于初速度加上加速度与时间的乘积。
如果加速度为正,速度增加;加速度为负,速度减小。
2、位移公式:x = v₀t + 1/2 at²此公式描述了在时间 t 内,物体的位移与初速度、加速度和时间的关系。
3、速度位移公式:v² v₀²= 2ax这个公式可以在已知初速度、末速度和加速度时,方便地求出位移。
四、匀变速直线运动的重要推论1、平均速度公式:v 平均=(v₀+ v)/ 2平均速度等于初速度与末速度的算术平均值。
2、中间时刻的瞬时速度:v 中间时刻=(v₀+ v)/ 2即匀变速直线运动中,某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间初末速度的平均值。
3、连续相等时间内的位移差:Δx = aT²在匀变速直线运动中,连续相等的时间 T 内,相邻位移之差是一个常数,等于加速度与时间平方的乘积。
五、初速度为零的匀加速直线运动的特殊规律1、 1T 末、2T 末、3T 末……nT 末的速度之比:v₁: v₂:v₃:…… : vₙ = 1 : 2 : 3 :…… : n2、 1T 内、2T 内、3T 内……nT 内的位移之比:x₁: x₂:x₃:…… : xₙ = 1²: 2²: 3²:…… : n²3、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:xⅠ: xⅡ: xⅢ:…… : xn = 1 : 3 : 5 :…… :(2n 1)六、匀变速直线运动的图像1、 v t 图像v t 图像是一条倾斜的直线,直线的斜率表示加速度,直线与时间轴所围的面积表示位移。
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。
高一物理学案-第3讲-匀变速直线运动的规律
第三讲 匀变速直线运动的规律【 知识要点 】一、匀变速直线运动的规律(1)速度公式:vt =v0+at.(2)位移公式:s =v0t +12at2. (3)速度位移公式:vt2-v02=2aX二、由匀变速直线运动的v -t 图像可获得的信息(如图所示)(1)由图像可直接读出任意时刻的瞬时速度,图像与纵轴的交点(截距)表示初速度.(2)图线的斜率表示物体运动的加速度.(3)图线与横轴所包围的“面积”表示位移大小.三、初速度为零的匀变速直线运动的比例式1.初速度为零的匀加速直线运动,按时间等分(设相等的时间为T)的比例式(1)T 末、2T 末、3T 末、……、nT 末瞬时速度之比v1∶v2∶v3∶……∶vn =1∶2∶3∶……∶n(2)T 内、2T 内、3T 内、……、nT 内的位移之比s1∶s2∶s3∶……∶sn =12∶22∶32∶……∶n2(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s1′∶s2′∶s3′∶……∶sn ′=1∶3∶5∶……∶(2n -1)2.初速度为零的匀加速直线运动,按位移等分(设相等的位移为s)的比例式(1)通过前s 、前2s 、前3s ……、前ns 时的速度之比v1∶v2∶v3∶……∶vn =1∶2∶3∶……∶n(2)通过前s 、前2s 、前3s ……、前ns 的位移所用时间之比t1∶t2∶t3∶……∶tn =1∶2∶3∶……∶n(3)通过连续相等的位移所用时间之比t1′∶t2′∶t3′∶……∶tn ′=1∶(2-1)∶(3-2)∶……∶(n -n -1)注意 (1)以上比例式成立的条件是物体做初速度为零的匀加速直线运动.(2)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.【典型例题】【例题1】 【题干】一物体做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a =2 m/s2,求:(1)第5 s 末物体的速度多大?(2)前4 s 的位移多大?(3)第4 s 内的位移多大?【解析】 (1)第5 s 末物体的速度由v1=v0+at1得v1=0+2×5 m/s=10 m/s(2)前4 s 的位移由s1=v0t +12at2 得s1=0+12×2×42 m=16 m (3)物体第3 s 末的速度v2=v0+at2=0+2×3 m/s=6 m/s则第4 s 内的位移s2=v2t3+12at32=6×1 m+12×2×12 m=7 m 【例题2】【题干】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 .1 s 末的速度大小为6 m/sB .3 s 末的速度为零C .2 s 内的位移大小是12 mD .5 s 内的路程是15 m【解析】由t =vt -v0a,物体冲上最高点的时间是4 s ,又根据vt =v0+at ,物体1 s 末的速度为6 m/s ,A 对,B 错.根据s =v0t +12at2,物体2 s 内的位移是12 m,4 s 内的位移是16 m ,第5 s 内的位移沿斜面向下大小为1 m ,所以5 s 内的路程是17 m ,C 对,D 错.【答案】AC【例题3】【题干】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 点时的速度大小和汽车的加速度;(2)汽车的出发点O 到A 点的距离.【解析】(1)设汽车运动方向为正方向,过A 点时速度为vA ,故由s =v0+vt 2t 得sAB =vA +vB 2t 代入数据解得vA =12 m/s对AB 段有a =vB -vA t=1.5 m/s2 (2)对OA 段(v0=0),由vt2-v02=2as 得sOA =vt2/2a =48 m【答案】(1)12 m/s 1.5 m/s (2)48 m【例题4】【题干】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 内的位移之比为( )A .1∶4∶25B .1∶3∶5C .1∶3∶9D .2∶2∶1【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 内的位移之比为1∶3∶9,因此选C.【答案】C【课后作业】【基础】1、【题干】改革开放以来,人们的生活水平得到了很大的改善,快捷、方便、舒适的家用汽车作为代步工具正越来越多的走进寻常百姓家中.汽车起动的快慢和能够达到的最大速度,是衡量汽车性能的指标体系中的两个重要指标.在平直的公路上,汽车启动后在第10 s 末速度表的指针指在如图所示的位置,前10 s 内汽车运动的距离为150 m .下列说法中正确的是A. 第10 s 末汽车的瞬时速度大小是70 m/sB. 第10 s 末汽车的瞬时速度大小是70 km/hC. 第10 s内汽车的平均速度大小是70 m/sD. 前10 s内汽车的平均速度大小是35 m/s【答案】B【解析】A、汽车的速度表显示的是瞬时速度,由图可知在第10s末汽车的瞬时速度是70km/h,故A错误,B正确;C、10秒内汽车的位移是150m,则在10s内汽车的平均速度15m/s,故CD错误。
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。
匀变速直线运动知识梳理解读
匀变速直线运动知识梳理江苏省栟茶高级中学 徐小燕1.匀变速直线运动的基本规律(1)速度与时间的关系:t v =0v +at(2)位移与时间的关系:2012s v t at =+ (3)速度与位移的关系:2202t v v as -=2.匀变速直线运动的几个重要推论(1)在匀变速直线运动中,某段时间内的平均速度等于初末速度的矢量和的二分之一,同时也等于此过程的中间时刻的瞬时速度即:022t t v v s v v t +=== (2)在匀变速直线运动中,某段位移中点的瞬时速度等于初末速度平方和一半的平方根即:2s v =2t v <2s v (3)在匀变速直线运动中,如果在各个连续相等的时间t 内的位移分别为1s 、2s 、3s 、4s ……n s ,加速度为a ,则在这些相邻的相等时间内的位移之差都相等即: 221321n n s s s s s s s at -∆=-=-==-=,可推广到()2m n s s m n at -=-3.初速度为零的匀变速直线运动的几个比例关系(1)把初速度为零的匀变速直线运动分成相等的时间间隔,则A 、从运动开始,在t 内、2t 内、3t 内、nt 内的位移之比为:222123:::1:2:3:n s s s s n =B 、从运动开始,在连续相等的时间内的位移之比为:()123:::1:3:5:21n s s s s n =-C 、从运动开始,在t 秒末、2t 秒末、3t 秒末、nt 秒末的速度之比为: 123:::1:2:3:n v v v v n = (2)把初速度为零的匀变速直线运动分成相等的位移间隔,则A 、从运动开始,通过s 、2s 、3s 、ns 所用的时间之比为:123:::1:2:3:n t t t t n = B 、从运动开始,通过相等的位移间隔所用的时间之比为: ()()()123:::1:21:32:1n t t t t n n =----C 、从运动开始,在s 末、2s 末、3s 末、ns 末的速度之比为:123::1:2:3:n v v v v n =4.公式应用中的注意点在匀变速直线运动中,公式规律很多,各个公式间有相互联系,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,解题时切忌麻木的代公式,公式规律的合理选择往往给解题带来方便。
匀变速直线运动的规律及应用
由x2-x1=aT2得
a= x2 x1 64 24 m/s2=2.5 m/s2 2 2
再由x1=v0t+ 答案
T 4 1 at2解得v =1 0 2
m/s.
1 m/s
2.5 m/s2
方法提炼 如何合理地选取运动学公式解题? (1)注意公式中涉及的物理量及题目中的已知量 之间的对应关系,根据题目的已知条件中缺少的 量去找不涉及该量的公式. (2)若题目中涉及不同的运动过程,则应重点寻 找各段运动的速度、位移、时间等方面的关系. (3)利用匀变速直线运动的四个推论往往能使解 题过程简化. (4)运动学公式众多,同一题目可以选用不同公 式解题,在学习中应加强一题多解训练,加强解 题规律的理解,提高自己运用所学知识解决实际 问题的能力,促进发散思维的发展.
图1
③能量对称性 物体从A→B和从B→A重力势能变化量的大小相 等,均等于mghAB.
(2)多解性
当物体经过抛出点上方某个位置时,可能处于上 升阶段,也可能处于下降阶段,造成双解.
题型探究
题型1 匀变速运动公式的灵活选用 【例1】一个做匀加速直线运动的物体,在连续相 等的两个时间间隔内,通过的位移分别是24 m和
第2课时 匀变速直线运动的规
律及应用
考点自清
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:
匀加速直线运动:a与v 同向
匀减速直线运动:a与v 反向
二、匀变速直线运动的规律 1.三个基本公式 v=v 速度公式: 0+at 位移速度关系式: 2-v02=2ax v 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
匀变速直线运动及图像解析
匀变速直线运动及图像解析知识点一:匀变速直线运动规律(一) 规律:匀变速直线运动(1、直线;2、a 为恒量)1. 基本公式:(1)速度公式:Vt=V o+at (Vt Vo a t -=,Vt Vo t a -=) (2)位移公式:S=V ot+12at 2 (3)速度位移公式:Vt 2-Vo 2=2aS (222Vt Vo a x -=,222Vt Vo x a-=) 2. 推论公式:(1)平均速度公式:2x Vo Vt V t +== (2)中间时刻速度:22t Vo Vt V V +==(3)中间位置速度:2222x Vo Vt V += (4)相等的时间间隔,相邻的位移差:2x aT =,2()m n x x m n aT -=-3. 特殊规律:V o=0,则221,,22Vt at x at Vt ax === (1) 把时间等分:123:::X X X ……=1:4:9……:::I II III X X X ……=1:3:5:……123:::V V V ……=1:2:3:……(2) 把位移等分: 123:::t t t ……=1:2:3:……:::I II III t t t ……=1:(2-1):(3-2):……123:::V V V ……=1:2:3:……【例题1】(基本公式的应用)有位太太以90km/h 的速度驾驶一辆轿车在公路上行驶。
由于超速,交警示意她刹车停下,她只好急刹车,经过6秒钟停下。
在刹车过程中,可以把轿车看作匀减速直线运动。
问:在这段时间内,该车滑行的距离是多少?【例题2】(基本公式的应用)某市规定,车辆在市区内行驶的速度不得超过36km/h ,有一辆车遇到紧急情况刹车后,经时间t =1.5s 停止,量得路面刹车的痕迹长s =9m ,问这车是否违章(刹车后做匀减速运动)?【例题3】(基本公式的应用)为了测定某辆轿车在平直公路上起动时的加速度(轿车起动时的运动可近似看作匀加速直线运动),某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片,如图1所示。
匀变速直线运动公式规律总结
匀变速直线运动公式、规律总结一.基本规律:=ts 1. =t v v t 0-(1)加速度 =20t v v + at v v t +=0 2021at t v s +=2 t v v t 20+= t v t 22022v v as t -= 注意:基本公式中(1)式适用于一切变速运动,其余各式只适用于匀变速直线运动..................................。
二.匀变速直线运动的两个重要规律:1.匀变速直线运动中某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度: 即2tv =t s 20t v v + 2.匀变速直线运动中连续相等的时间间隔内的位移差是一个恒量:设时间间隔为T ,加速度为a ,连续相等的时间间隔内的位移分别为S 1,S 2,S 3,……S N ; 则S=S 2-S 1=S 3-S 2= …… =S N -S N -1=aT 2注意:设在匀变速直线运动中物体在某段位移中初速度为,末速度为,在位移中点的瞬时速度为2s v ,则中间位置的瞬时速度为2s v =2220t v v + 无论匀加速还是匀减速总有2t v ==20t v v +<2s v =2220t v v +三.自由落体运动和竖直上抛运动:=2tv2tv总结:自由落体运动就是初速度=0,加速度=的匀加速直线运动.(1)瞬时速度gtvt-2021gttvs-=(3)重要推论22vvt-=-总结:竖直上抛运动就是加速度ga-=的匀变速直线运动.四.初速度为零的匀加速直线运动规律:设T为时间单位,则有:(1)1s末、2s末、3s末、…… ns末的瞬时速度之比为:v1∶v2∶v3∶……:vn=1∶2∶3∶……∶n同理可得:1T末、2T末、3T末、…… nT末的瞬时速度之比为:v1∶v2∶v3∶……:vn=1∶2∶3∶……∶n(2)1s内、2s内、3s内……ns内位移之比为:S1∶S2∶S3∶……:S n=12∶22∶32∶……∶n2同理可得:1T内、2T内、3T内……nT内位移之比为:S1∶S2∶S3∶……:S n=12∶22∶32∶……∶n2(3)第一个1s内,第二个2s内,第三个3s内,……第n个1s内的位移之比为:SⅠ∶SⅡ∶SⅢ∶……:S N=1∶3∶5∶……∶(2n-1)同理可得: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:SⅠ∶SⅡ∶SⅢ∶……:S N=1∶3∶5∶……∶(2n-1)(4)通过连续相等的位移所用时间之比为:t1∶t2∶t3∶……:t n=1∶(12-)∶(23-)∶………∶(1--nn)课时4:匀速直线运动、变速直线运动基本概念(例题)一.变速直线运动、平均速度、瞬时速度:例1:一汽车在一直线上沿同一方向运动,第一秒内通过5m,第二秒内通过10m,第三秒内通过20m,第四秒内通过5m,则最初两秒的平均速度是_________m/s,则最后两秒的平均速度是_________m/s,全部时间的平均速度是_________m/s.例2:做变速运动的物体,若前一半时间的平均速度为4m/s,后一半时间的平均速度为8m/s,则全程内的平均速度是_________m/s;若物体前一半位移的平均速度为4m/s,后一半位移的平均速度为8m/s,则全程内的平均速度是_________m/s.二.速度、速度变化量、加速度:提示:1、加速度:是表示速度改变快慢的物理量,是矢量。
第二章匀变速直线运动的研究知识梳理高一物理
第二章匀变速直线运动的研究知识梳理第1节实验:探究小车速度随时间变化的规律一、实验原理1.利用纸带计算瞬时速度:以纸带上某点为中间时刻取一小段位移,用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。
2.用v-t图像表示小车的运动情况:以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,用描点法画出小车的v-t图像,图线的倾斜程度表示加速度的大小,如果v-t图像是一条倾斜的直线,说明小车的速度是均匀变化的。
二、实验器材打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、坐标纸。
三、实验步骤1.如图所示,把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
2.把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的槽码,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行,然后把纸带穿过打点计时器,并把纸带的另一端固定在小车后面。
3.把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列小点。
4.换上新纸带,重复实验两次。
5.增减所挂槽码,按以上步骤再做两次实验。
四、数据处理1.纸带的选取与测量(1)在三条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带。
(2)为了便于测量,一般舍掉开头一些过于密集的点迹,找一个适当的点作计时起点(0点)。
(3)每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测量(如图所示,相邻两点中间还有4个点未画出)。
(4)采集数据的方法:不要直接去测量两个计数点间的距离,而是要量出各个计数点到计时零点的距离d1、d2、d3…然后再算出相邻的两个计数点的距离x1=d1;x2=d2-d1;x3=d3-d2;x4=d4-d3…2.瞬时速度的计算瞬时速度的求解方法:时间间隔很短时,可用某段时间的平均速度表示这段时间内中间时刻的瞬时速度,即v n =x n +x n +12T。
3.画出小车的v -t 图像(1)定标度:坐标轴的标度选取要合理,应使图像大致分布在坐标平面中央。
匀变速直线运动规律
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三、匀变速直线运动的推论
1.两个重要推论
(1)中间时刻速度 v =
vt
2
v0 vt = 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:Δ x=x2-x1=x3-x2=…= xn-xn-1 = aT2 ,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xm-xn=(m-n)aT2. 2.初速度为零的匀变速直线运动的四个推论 (1)1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为 v1∶v2∶v3∶…∶vn= 1∶2∶3∶…∶n (2)1T内、2T内、3T内……位移的比为 xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn= 12∶22∶32∶…∶n2 . .
解析:根据匀变速直线运动的规律,质点在 t=8.5 s 时刻的速度比在 t=4.5 s 时刻的速度大 4 m/s,所以加速度 a=
v 4m/s 1 = =1 m/s2,v9=v0+at=9.5 m/s,x9= (v0+v9)t=45 m, 选项 C 正确. t 4s 2
3.(2018·河南郑州一中模拟)将一小球以初速度v从地面竖直上抛后,小球先 后经过离地面高度为6 m的位置历时4 s.若要使时间缩短为2 s,则初速度应 (不计阻力)( A A.小于v C.大于v ) B.等于v D.无法确定
x=
vt v0 t 2
注意:除时间t外,x,v0,vt,a均为矢量,所以需要确定正方向,一般以v0的方向 为正方向.
3.两类特殊的匀减速直线运动
(1)刹车类问题:其特点为匀减速到速度为零后即停止运动,加速度a突然消失,
求解时要注意确定其实际运动时间.如果问题涉及最后阶段(到停止运动)的 运动,可把该阶段看成反向的初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动.
匀变速直线运动的基本规律
第一章直线运动1.1匀变速直线运动的规律基础知识梳理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:。
与v方向相同;(2)匀减速直线运动:a与v方向相反。
1.匀变速直线运动的三大基本公式(1)速度与时间的关系:v=v0+at;(2)位移与时间的关系:%=v0t+2at2;(3)位移与速度的关系:v2—v02=2ax。
2.匀变速直线运动的两个常用推论(1)平均速度公式:匀变速直线运动的平均速度等于初速度与末速度的平均值,也等于中间时刻的速度,即V = v + v 0 = v。
2上2(2)位移差公式:匀变速直线运动在相邻且相等的时间间隔内的位移之差是个恒量,即A x=x2—x1=x3 —x 2=-=x n —%—=打2。
3.初速度为零的匀加速直线运动的几个比例关系(1)1 T末,2T末,3T末,…,nT末的瞬时速度之比为v1: v2:v3 :…:v n =1 :2 :3 :…:n.(2)1 T内,2T内,3T内,…,nT内的位移之比为x1:x2:x3:…:x n =12 :22 :32 :…:n2.⑶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x1:x口:x山:…: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11:12:13:…:t n =1 :C2—1) : (\自一\⑵:(2 —\,3):…:(%'n一2j'n—1).三、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叫自由落体运动。
2.基本特征:初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。
3.基本规律:v=gt, h=2gt2, v2=2gh1.伽利略通过逻辑推理的方法推翻了亚里士多德的“重的物体比轻的物体下落快”的结论,提出重物与轻物下落得应该同样快。
2.伽利略对自由落体运动的研究方法和科学的推理方法,是人类思想史上最伟大的成就之一。
第2课时匀变速直线运动的规律2025届高考物理一轮复习课件
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高中总复习·物理
解析:
由于减速过程中加速度大小不变,则列车在减速运动
阶段速度减小的快慢不变,故A错误;t=8 s时的速度为v 1 =v 0
-at 1 =10
0
m/s,故B错误;列车减速到0耗时t= =16
内的位移和16
0 2
s的位移一样,因此x= =160
2
车匀减速阶段最后1
2
2
7 2
=v0t+ at ,观察可得L2=L1+L3,故选C。
2
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高中总复习·物理
3. 【速度—位移关系式的应用】
为了避免汽车通过路口时节省时间而急刹车,某汽车以速度v0匀速
1
行驶,到达路口前以加速度a做匀减速运动,然后用t时间以 v0速度
3
匀速通过路 口,接着再以加速度2a匀加速到原来速度v0,则汽车从
自动刹车”的时间最长。由速度公式 v=v m-at解得t=2.5 s,
选项C正确。
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高中总复习·物理
2. 如图所示,一小球从A点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运
动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则AB∶BC等于
(
)
A. 1∶1
B. 1∶2
C. 1∶3
D. 1∶4
道内时,列车速率都不允许超过v(v<v0)。已知列车加速和减速
时加速度的大小分别为a和2a,则列车从减速开始至回到正常行驶
速率v0所用时间至少为(
0 −
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
高考物理匀变速直线运动三大规律总结
高考物理匀变速直线运动三大规律总结一、内容简述大家都知道,高考物理中的匀变速直线运动是一大重点。
关于这个知识点,它其实有一些核心规律我们得掌握。
接下来我就给大家简单梳理一下这三大规律,希望能帮大家更好地理解和掌握这部分内容。
毕竟高中物理是个难关,我们得一起加油才行。
第一个规律呢,是关于匀变速直线运动的速度和时间的关系。
简单来说就是物体在固定的速度下加速或者减速,它的速度是怎么随着时间变化的。
这个规律很重要,因为它能帮助我们理解物体运动的速度变化过程。
第二个规律是位移和时间的关系,在匀变速直线运动中,物体在不同的时间段里会走不同的距离。
这个规律就是告诉我们这个距离和时间是怎么关联的,掌握了这一点,我们就能更好地预测物体在一段时间内会移动多远。
这三大规律都是帮助我们理解和预测匀变速直线运动的物体的运动过程。
掌握了这些,我们在解决物理问题时就能事半功倍了。
所以大家得好好琢磨琢磨这些规律,加油哦!1. 简述匀变速直线运动在高考物理中的重要性高考物理中,匀变速直线运动可是个重头戏。
无论是初学者还是资深考生,都得好好掌握。
这个运动规律不仅基础,还非常实用。
毕竟很多物理现象都能用匀变速直线运动来解释,简单地说它就是物体速度一直增加或减少,方向还保持不变的那种运动。
高考物理里,它的重要性可不是闹着玩的。
掌握了匀变速直线运动,就等于迈过了物理学习的一大门槛。
接下来我们就来详细说说匀变速直线运动的三大规律。
2. 引出本文将重点介绍的三大规律接下来就让我带你一起深入了解一下高考物理中的匀变速直线运动的三大规律。
你可能会觉得,高中物理是不是都是高深莫测的公式和理论?其实不然只要你掌握了基础,理解这些规律其实并不难。
接下来我们就一起来揭开这三大规律的神秘面纱,让你在高考物理中轻松应对匀变速直线运动的问题。
二、匀变速直线运动的基本概念高中物理中,匀变速直线运动是考察重点之一,这类运动有规律可循,对于我们高考备考非常关键。
大家都知道什么是匀变速直线运动吗?简单来说就是速度一直按照一定规律变化的直线运动,这种运动有个特点,那就是加速度恒定不变。
《匀变速直线运动》知识点整理
《匀变速直线运动》知识点整理《匀变速直线运动》知识点整理一、【概念及公式】沿着一条直线,且加速度方向与速度方向平行的运动,叫做匀变速直线运动。
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。
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。
s(t)=1/2?at +v(0)t=【v(t) -v(0) 】/(2a)={【v(t)+v(0)】/2}*tv(t)=v(0)+at其中a为加速度,v(0)为初速度,v(t)为t秒时的速度s(t)为t秒时的位移速度公式:v=v0+at位移公式:x=v0t+1/2at2;位移---速度公式:2ax=v2;-v02;条:物体作匀变速直线运动须同时符合下述两条:受恒外力作用合外力与初速度在同一直线上。
二、【规律】瞬时速度与时间的关系:V1=V0+at位移与时间的关系:s=V0t+1/2?at瞬时速度与加速度、位移的关系:V -V0 =2as位移公式X=Vt+1/2?at =V?t(匀速直线运动)位移公式推导:⑴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而匀变速直线运动的路程s=平均速度*时间,故s=[(v0+v)/2]?t利用速度公式v=v0+at,得s=[(v0+v0+at)/2]?t=[v0+at/2]?t=v0?t+1/2?at⑵利用微积分的基本定义可知,速度函数(关于时间)是位移函数的导数,而加速度函数是关于速度函数的导数,写成式子就是ds/dt=v,dv/dt=a,d2s/dt2=a于是v=∫adt=at+v0,v0就是初速度,可以是任意的常数进而有s=∫vdt=∫(at+v0)dt=1/2at +v0?t+,(对于匀变速直线运动),显然t=0时,s=0,故这个任意常数=0,于是有s=1/2?at +v0?t这就是位移公式。
推论V -V =2ax平均速度=(初速度+末速度)/2=中间时刻的瞬时速度△X=aT (△X代表相邻相等时间段内位移差,T代表相邻相等时间段的时间长度)X为位移。
知识点匀变速直线运动的规律
匀变速直线运动的规律一.考点整理匀变速直线运动规律1.匀变速直线运动:沿着一条直线,且加速度的运动.分为匀加速直线运动〔a与v方向〕和匀减速直线运动〔a与v向〕.2.三个根本规律:①速度公式:v = ;②位移公式:x = ;③位移速度关系式:v2t–v02 = .3.三个推论:①做匀变速直线的物体在连续相等的相邻时间间隔T内的位移差等于恒量,即x2–x1 = x3–x2 =……= x n–x n – 1 = ;②做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间初末时刻速度矢量和的一半,还等于中间时刻的瞬时速度,即v平均= v t/2= ;③匀变速直线运动的某段位移中点的瞬时速度v x/2 = .4.初速度为零的匀加速直线运动的特别规律:⑴在1T末,2T末,3T末,…,n T末的瞬时速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶v n = ;⑵在1T内,2T内,3T内,…,n T内的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶x n = ;⑶在第1个T内,第2个T内,第3个T内,…,第n个T内的位移之比为:xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶x N =____________________________________;⑷从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为t1∶t2∶t3∶…∶t n = ;⑸从静止开始通过连续相等的位移时的速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶v n = ;5.自由落体运动:物体只在作用下,从开始下落的运动叫自由落体运动.⑴根本特征:只受,且初速度为、加速度为的匀加速直线运动.⑵根本规律:由于自由落体运动是直线运动,所以匀变速直线运动的根本公式及其推论都适用于自由落体运动.①速度公式:v = ;②位移公式:h = ;③位移与速度的关系:v2 = .⑶推论:①平均速度等于中间时刻的瞬时速度,也等于末速度的一半,即v平均= v/2 = ;在相邻的相等时间内下落的位移差Δh = 〔T为时间间隔〕.二.思考与练习思维启动1.依据给出的速度和加速度的正负,对物体运动性质的推断正确的选项是〔〕A.v > 0,a < 0,物体做加速运动B.v < 0,a < 0,物体做加速运动C.v < 0,a > 0,物体做减速运动D.v > 0,a >0,物体做加速运动2.一物体由静止开始沿光滑斜面做匀加速直线运动,运动6秒到达斜面底端,斜面长为18米,则:⑴物体在第3秒内的位移多大?⑵前3秒内的位移多大?3.甲物体的质量是乙物体质量的5倍,甲从H高处自由下落,同时乙从2H高处自由下落,以下说法中正确的选项是〔高度H远大于10 m〕〔〕A.两物体下落过程中,同一时刻甲的速率比乙的大B.下落1 s末,它们的速度相等C.各自下落1 m,它们的速度相等D.下落过程中甲的加速度比乙的大三.考点分类探讨典型问题〖考点1〗匀变速直线运动规律的应用【例1】珠海航展现场空军八一飞行表演队两架“歼-10〞飞机表演剪刀对冲,上演精彩空中秀.质量为m的“歼-10〞飞机表演后返回某机场,降落在跑道上减速过程简化为两个匀减速直线运动.飞机以速度v0着陆后马上翻开减速阻力伞,加速度大小为a1,运动时间为t1;随后在无阻力伞情况下匀减速直至停下.在平直跑道上减速滑行总路程为x.求:第二个减速阶段飞机运动的加速度大小和时间.【变式跟踪1】如下列图,是某型号全液体燃料火箭发射时第—级发动机工作时火箭的a– t图象,开始时的加速度曲线比较平滑,在120 s的时候,为了把加速度限制在4g以内,第—级的推力降至60%,第—级的整个工作时间为200s.由图线可以看出,火箭的初始加速度为15 m/s2,且在前50 s内,加速度可以看做均匀变化,试计算:⑴t = 50 s时火箭的速度大小;⑵如果火箭是竖直发射的,在t = 10 s前看成匀加速运动,则t =10 s时离地面的高度是多少?如果此时有一碎片脱落,不计空气阻力,碎片将需多长时间落地?〔取g = 10 m/s2,结果可用根式表示〕〖考点2〗自由落体运动和竖直上抛运动例2某人在高楼的平台边缘,以20 m/s的初速度竖直向上抛出一石子.不考虑空气阻力,取g=10 m/s2,求:⑴物体上升的最大高度;回到抛出点所用的时间;⑵石子抛出后通过距抛出点下方20 m处所需的时间.【变式跟踪2】在塔顶上将一物体竖直向上抛出,抛出点为A,物体上升的最大高度为20m,不计空气阻力,设塔足够高,则物体位移大小为10 m时,物体通过的路程可能为〔〕A.10 m B.20 m C.30 m D.50 m考点3:实际应用:汽车的“刹车〞问题.汽车刹车问题的实质是汽车做单方向匀减速直线运动问题.汽车在刹车过程中做匀减速直线运动,速度减为0后,车相对地面无相对运动,加速度消逝,汽车停止不动,不再返回.汽车运动时间满足t≤v0/a,发生的位移满足x≤v02/2a〔停止时取“=〞号〕.例3一辆汽车以10 m/s的速度沿平直的公路匀速前进,因故紧急刹车,加速度大小为0.2 m/s2,则刹车后汽车在1 min内通过的位移大小为〔〕A.240 m B.250 m C.260 m D.90 m【变式跟踪3】一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动,开始刹车后的第1 s内和第2 s内位移大小依次为9 m和7 m,则刹车后6 s内的位移是〔〕C.25 m D.75 m四.考题再练高考真题1.〔202xX高考〕某航母跑道长200m,飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2,起飞需要的X速度为50m/s.那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为〔〕A.5m/s B.10m/s C.15m/s D.20m/s【预测1】中国首架空客A380大型客机在最大重量的状态下起飞需要滑跑距离约3000m,着陆距离大约为202xm.设起飞滑跑和着陆时都是匀变速运动,起飞时速度是着陆时速度的1.5倍,则起飞滑跑时间和着陆滑跑时间之比是〔〕A.3∶2 B.1∶1 C.1∶2 D.2∶12.〔202x全国卷大纲版〕一客运列车匀速行驶,其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性撞击.坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s.在相邻的平行车道上有一列货车,当该旅客经过货车车尾时,货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动.该旅客在此后的20.0s内,看到恰好有30节货车车厢被他连续超过.每根铁轨的长度为25.0m,每节货车车厢的长度为16.0m,货车车厢间距忽略不计.求:⑴客车运行速度的大小;⑵货车运行加速度的大小【预测2】小明同学乘坐“和谐号〞动车组,觉察车厢内有速率显示屏.当动车组在平直轨道上经历匀加速、匀速与再次匀加速运行期间,他记录了不同时刻的速率,局部数据列于表格中.动车组的总质量M = 2.0×105kg,假设动车组运动时受到的阻力是其重力的0.1倍,取g = 10m/s2.在小明同学记录动车组速率这段时间内,求:⑴动车组的加速度值;⑵动车组牵引力的最大值;⑶动车组位移的大小.五.课堂演练自我提升t/s v/m·s-1 0 30 100 40 300 50 400 50 500 60 550 70 600 801.一个物体从静止开始做匀加速直线运动.它在第1 s内与第2 s内的位移之比为x1∶x2,在走完第1 m时与走完第2 m时的速度之比为v1∶v2.以下说法正确的选项是〔〕A.x1∶x 2 = 1∶3,v1∶v2 = 1∶2 B.x1∶x2 = 1∶3,v1∶v2 = 1∶ 2C.x1∶x2 = 1∶4,v1∶v2 = 1∶2 D.x1∶x2 = 1∶4,v1∶v2 = 1∶ 22.某做匀加速直线运动的物体初速度为2 m/s,经过一段时间t后速度变为6 m/s,则t/2时刻的速度为〔〕A.由于t未知,无法确定t/2时刻的速度B.5 m/sC.由于加速度a及时间t未知,无法确定t/2时刻的速度D.4 m/s3.科技馆里有一个展品,该展品放在暗处,顶部有一个不断均匀向下喷射水滴的装置,在频闪光源的照耀下,可以看到水滴好似静止在空中固定的位置不动,如下列图.某同学为计算该装置喷射水滴的时间间隔,用最小刻度为毫米的刻度尺测量了空中几滴水间的距离,由此可计算出该装置喷射水滴的时间间隔为〔g取10 m/s2〕〔〕A.0.01 s B.0.02 s C.0.1 s D.0.2 s4.做匀减速直线运动的物体经4 s后停止,假设在第1 s内的位移是14 m,则最后1 s内的位移是〔〕A.3.5 m B.2 m C.1 m D.05.沙尘暴天气会严峻影响交通.有一辆卡车以54 km/h的速度匀速行驶,司机突然模糊看到正前方十字路口一个老人跌倒〔假设没有人扶起他〕,该司机刹车的反响时间为0.6 s,刹车后卡车匀减速前进,最后停在老人前1.5 m处,预防了一场事故.刹车过程中卡车加速度大小为5 m/s2,则〔〕A.司机觉察情况后,卡车经过3 s停下B.司机觉察情况时,卡车与该老人的距离为33 mC.从司机觉察情况到停下来的过程,卡车的平均速度为11 m/sD.假设卡车的初速度为72 km/h,其他条件都不变,则卡车将撞到老人6.从地面竖直上抛一物体A,同时在离地面某一高度处有一物体B自由下落,两物体在空中同时到达同一高度时速度大小均为v,则以下说法正确的选项是〔〕A.A上抛的初速度与B落地时速度大小相等,都是2vB.两物体在空中运动的时间相等C.A上升的最大高度与B开始下落时的高度相同D.两物体在空中同时到达的同一高度处肯定是B开始下落时高度的中点7.一条东西方向的平直公路边上有两块路牌A、B,A在西B在东,一辆匀速行驶的汽车自东向西经过B路牌时,一只小鸟恰自A路牌向B匀速飞去,小鸟飞到汽车正上方马上折返,以原速率飞回A,过一段时间后,汽车也行驶到A.以向东为正方向,它们的位移-时间图像如下列图,图中t2 = 2t1,由图可知〔〕A.小鸟的速率是汽车速率的两倍B.相遇时小鸟与汽车位移的大小之比是3:1C.小鸟飞行的总路程是汽车的1.5倍D.小鸟和汽车在0-t2 时间内位移相等8.汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动产生明显的滑动痕迹,即常说的刹车线.由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小,因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据.假设某汽车刹车后至停止的加速度大小为7 m/s2,刹车线长为14 m,求:⑴该汽车刹车前的初始速度v0的大小;⑵该汽车从刹车至停下来所用的时间t0;⑶在此过程中汽车的平均速度.参考答案:一.考点整理匀变速直线运动规律1.保持不变同反2.v0 + at v0t + at2/2 2ax 3.aT2(v0 + v t)/22220tvv4.1∶2∶3∶…∶n 12∶22∶32∶…∶n21∶3∶5∶…∶(2n–1) 1∶(2–1)∶(3–2)∶…∶(n–n-1) 1∶2∶3∶…∶n5.重力静止重力零g初速度为零的匀加速gt gt2/2 2gh gt/2 gT2二.思考与练习思维启动1.BCD;速度和加速度都是矢量,假设二者符号相同,物体就做加速运动,故B、D正确;假设二者符号相反,物体就做减速运动,故A错误,C正确.2.⑴第1 s,第2 s,第3 s……第6 s内的位移之比为1∶3∶5∶7∶9∶11,因此第3秒内的位移xⅢ=51+3+5+7+9+11×18 m = 2.5 m,⑵将6 s的时间分成2个3 s,前3 s内的位移x3=11+3×18 m=4.5 m.3.BC三.考点分类探讨典型问题例1如图,A为飞机着陆点,AB、BC分别为两个匀减速运动过程,C点停下.A到B过程,依据运动学规律有:x1 = v0t1–12a1t12,v B = v0–a1t1,B到C过程,依据运动学规律有:x2 = v B t2–12a2t22,0 = v B–a2t2,A到C过程,有:x = x1 + x2,联立解得:a2 = (v 0–a1t1)2/(2x + a1t12– 2 v0t1) t2 = (2x + a1t12– 2v0t1)/( v 0–a1t1)变式1 ⑴因为在前50 s内,加速度可以看做均匀变化,则加速度图线是倾斜的直线,它与时间轴所围的面积就表示该时刻的速度大小,所以有:v = (1/2)(15+20)×50 m/s = 875 m/s.⑵如果火箭是竖直发射的,在t = 10 s前看成匀加速运动,则t = 10 s时离地面的高度是h=at2/2 =(1/2)×15×102 m = 750 m,如果有一碎片脱落,它的初速度v1=at=150 m/s,离开火箭后做竖直上抛运动,有-h = v1t-12gt2,代入数据解得t=5(3+15) s,t′=5(3-15) s舍去.例2 法1:⑴上升过程,匀减速直线运动,取竖直向上为正方向,v0 = 20 m/s,a1 = –g,v = 0,依据匀变速直线运动公式:v2–v02 = 2ax,v= v0 + at,得物体上升的最大高度:H = v02/2a1 = v02/2g = 20 m;上升时间:t1 = v0/g = 2 s;下落过程,自由落体运动,取竖直向下为正方向.v02 = 0,a2 = g,回到抛出点时,x1 = H,到抛出点下方20 m处时,x2 = 40 m,依据自由落体公式,得下落到抛出点的时间:t2=2x1g =2×2010s=2 s,回到抛出点所用的时间为t = t1+t2 = 4 s.⑵下落到抛出点下方20 m处的时间:t2′=2x2g=2×4010s = 2 2 s;从抛出到落到抛出点下方20 m处所经历时间为t′ = t1 + t2′= 2(1+2) s.法2:⑴全过程分析,取向上为正方向,v0 = 20 m/s,a= –g,最大高度时v = 0,回到原抛出点时x1 =0 m,由匀变速运动公式得最大高度:H = v02/2g = 20 m,回到原抛出点:x1 = v0t–12gt2,t = 2 v0/g =4 s.⑵落到抛出点下方20 m处时,x = – 20 m:x = v0t2–12gt22,代入数据得:–20 = 20t2–12×10t22,解得⎩⎨⎧t2=〔2+22〕 s t2′=〔2-22〕 s.舍去.所以石子落到抛出点下方20 m 处所需时间t 2=2(1+2) s 变式2 A CD ;物体在塔顶上的A 点抛出,位移大小为10 m 的位置有两处,如下列图,一处在A 点之上,另一处在A 点之下,在A 点之上时,通过位移为10 m 处又有上升和下降两种过程,上升通过时,物体的路程s 1等于位移x 1的大小,即s 1=x 1=10 m ;下落通过时,路程s 2=2H -x 1=2×20 m -10 m =30 m ,在A 点之下时,通过的路程s 3=2H +x 2=2×20 m +10 m =50 m .故A 、C 、D 正确例3 B ;因汽车刹车后一直做匀减速直到运动速度为零为止,所以t = v 0/a = 50 s ,所以汽车刹车后在1 min内通过的位移为x = v 0t /2 = 250 m . 变式3 C ;因汽车做匀减速直线运动.由x = v 0t +12at 2得 9=v 0×1-12a ×12,9+7=v 0×2-12a ×22,解得v 0 = 10 m/s ,a = 2 m/s 2.汽车从刹车到停止所需时间t = v 0/a = 5s ;刹车后6 s 内的位移即5 s 内的位移x = v 0t – 12at 2,代入数据解得x = 25 m .四.考题再练 高考真题 1.B预测1:B ;由x = v t /2解得起飞滑跑时间和着陆滑跑时间之比是 t 1:t 2 =(x 1/x 2)(v 2/v 1) =1∶1,选项B 正确. 2.⑴ 设连续两次撞击铁轨的时间间隔为Δt ,每根铁轨长度为l ,则客车速度为v = l /Δt ,其中l = 25.0m 、Δt = 10.0/(16–1) s 得 v = 37.5m/s .⑵ 设从货车开始运动后t = 20.0s 内客车行驶了s 1米,货车行驶了s 2米,货车加速度为a ,30节货车车厢的总长度为L = 30×16.0m .由运动学公式有 s 1 = v t 、s 2 = at 2/2,由题给条件有L = s 1 – s 2,联立上述各式,并代入数据解得a = 1.35m/s 2.预测2:⑴ 通过记录表格可以看出,动车组有两个时间段处于加速状态,设加速度分别为a 1、a 2,由 a =Δv /Δt 代入数据后得a 1 = 0.1m/s 2、a 2 = 0.2m/s 2.⑵ 由牛顿第二定律 F - F f = Ma ,F f = 0.1Mg 当加速度大时,牵引力也大.代入数据得 F = F f + Ma 2 =2.4×105N .⑶ 通过作出动车组的 v – t 图可知,第—次加速运动的结束时刻是200s ,第二次加速运动的开始时刻是450s .x 1 = (v 1 + v 2)/2]t 1、x 2 = v 2t 2、x 3 = (v 2 + v 3)/2]t 3、x = x 1 + x 2 + x 3,代入数据解得x = 30250m .五.课堂演练 自我提升1.B ;由x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶xn =1∶3∶5∶…∶(2n – 1)知x 1∶x 2=1∶3,由x =12at 2知t 1∶t 2=1∶2,又v=at 可得v 1∶v 2=1∶2,正确.2.D ;中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度,即v t/2 = (v 0 + v )/2 = 4 m/s3.C ;自上而下第—、二和三点之间的距离分别为x 1 = (10.00 – 1.00)×10-2 m = 9.00×10-2 m ,x 2 = (29.00 –10.00)×10-2 m =19.00×10-2 m ,依据公式Δx = aT 2得x 2–x 1 = gT 2,故T = 0.1 s . 4.B ;设加速度大小为a ,则开始减速时的初速度大小为v 0=at =4a ,第1 s 内的位移是x 1=v 0t 1-12at 12=3.5a = 14 m ,所以a =4 m/s 2,物体最后1 s 的位移是x =12at 22=2 m .此题也可以采纳逆向思维的方法,把物体的运动看做是初速度为零的匀加速直线运动,其在连续相邻相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7,第4 s 内的位移是14 m ,所以第1 s 内的位移是2 m .5.BD ;v 0=15 m/s ,故刹车后卡车做匀减速运动的时间t 2 = v 0/a = 3 s ,故卡车经过3.6 s 停下来,A 错误;卡车与该老人的距离x =v 0t 1 + v 02/2a +Δx =33 m ,B 正确;v 平 = (x –Δx )/(t 1 + t 2) =8.75 m/s ,C 错误;x ′ = v ′t 1 + v ′2/2a = 52 m > 33 m ,所以D 正确.6.AC ;设两物体从下落到相遇的时间为t ,竖直上抛物体初速度为v 0,由题gt = v 0 – gt = v 得v 0=2v .故A 正确.依据竖直上抛运动的对称性可知,B 自由落下到地面的速度为2v ,在空中运动时间为t B = 2v /2g ,A 竖直上抛,在空中运动时间t A = 2×(2v /g ) = 4v /g .故B 错误.物体A 能上升的最大高度h A = (2v )2/2g ,B 开始下落的高度h B =g (2v /g )2/2,显然两者相等.故C 正确.两物体在空中同时到达同一高度为h = gt 2/2 = g (v /g )2/2 = v 2/2g = h B /4.故D 错误.应选AC7.BC ;设AB 之间的距离为L ,小鸟的速率是v 1,汽车的速率是v 2,小鸟从出发到与汽车相遇的时间与返回的时间相同,故它们相向运动的时间为t 1/2,则在小鸟和汽车相向运动的过程中有v 1t 1/2 + v 2t 1/2 = L ,即〔v 1 + v 2〕t 1/2 = L ,对于汽车来说有v 2t 2 = L ;联立以上两式可得v 1 =3 v 2,故A 错误B 正确.汽车通过的总路程为x 2 = v 2t 2,小鸟飞行的总路程为x 1 = v 1t 1=3 v 2×(t 2/2) = (3/2)x 2,故C 正确.小鸟回到出发点,故小鸟的位移为0,故D 错误.应选BC .8.⑴ 由题意依据运动学公式v 2 – v 20 = 2ax 得– v 20 = 2ax 代入数据解得v 0 = 14 m/s . ⑵ 法1:由v = v 0 + at 0得t 0 = (v – v 0)/a = 2s ;法2:(逆过程) 由x = 12at 02 得t 0 =2xa= 2 s . ⑶ 法1:v 平均 = x /t = 7 m/s ;法2:v 平均 = (v 0 + v )/2 = 7 m/s .附:9.物体以肯定的初速度v 0冲上固定的光滑斜面,到达斜面X 点C 时速度恰为零,如下列图.物体第—次运动到斜面长度3/4处的B 点时,所用时间为t ,求物体从B 滑到C 所用的时间. 法1〔比例法〕:对于初速度为0的匀加速直线运动,在连续相等的时间里通过的位移之比为 x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n = 1∶3∶5∶…∶(2n – 1),现有x BC ∶x AB = (x AC /4)∶(3x AC /4) = 1∶3,通过x AB 的时间为t ,故通过x BC 的时间t BC = t . 法2〔中间时刻速度法〕:中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度.v AC = (v 0 + 0)/2 = v 0/2,又v 02 =2ax AC ① v B 2 = 2ax BC ② x BC = x AC /4 ③ 解①②③得:v B = v 0/2,可以看出v B 正好等于AC 段的平均速度,因此B 点是中间时刻的位置.因此有t BC = t . 法3〔利用有关推论〕:对于初速度为0的匀加速直线运动,通过连续相等的各段位移所用的时间之比为 t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n = 1∶(2-1)∶(3-2)∶(4-3)∶…∶(n-n -1).现将整个斜面分成相等的四段,如下列图.设通过BC段的时间为t x ,那么通过BD ,DE ,EA 的时间分别为:t BD = (2-1)t x ,t DE = (3-2)t x ,t EA = (2-3)t x ,又t BD + t DE + t EA = t ,得t x = t .v /m·s -1t/s100 200 300 400 500 600 20406080。
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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v0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, 中的t不能任意选取,令 ,则从 不难得到t的取值范围只能是 .
逆向思维法
(反演法)
把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法.一般用于末态已知的情况.
图象法
应用 图象,可把较复杂的问题转变为较为简单的数学问题解决.尤其是用图象定性分析,可避开繁杂的计算,快速找出答案.
巧用推论
解题
匀变速直线运动中,在连续相等的时间T内的位移之差为一恒量,即 ,对一般的匀变速直线运动问题,若出现相等的时间间隔问题,应优先考虑用 求解.
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v0、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v0、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v0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.
匀变速直线运Βιβλιοθήκη 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.
(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x2-x1=x3-x2=…=xn-x(n-1)=aT2
②规定正方向(通常以 方向为正方向),根据题意画出运动过程简图.
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.
巧选参考系解题
物体的运动是相对一定的参考系而言的.研究地面上物体的运动常以地面为参考系,有时为了研究问题方便,也可巧妙地选用其它物体作参考系,甚至在分析某些较为复杂的问题时,为了求解简捷,还需灵活地转换参考系.
考点七:匀变速直线运动问题的解题思想
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.
平均速度法
定义式 对任何性质的运动都适用,而 只适用于匀变速直线运动.
中间时刻速度法
利用“任一时间t中间时刻的瞬时速度等于这段时间t内的平均速度”即 ,适用于任何一个匀变速直线运动,有些题目应用它可以避免常规解法中用位移公式列出的含有t2的复杂式子,从而简化解题过程,提高解题速度.
比例法
对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动,可利用初速度为零的匀加速直线运动的五大重要特征的比例关系,用比例法求解.
(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: .
(3)匀变速直线运动的某段位移中点的瞬时速度
提示:无论匀加速还是匀减速,都有
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
v1∶v2∶v3∶…∶vn=1:2:3:……:n
(2)在1T内,2T内,3T内,…,nT内的位移之比为
x1∶x2∶x3∶…∶xn=12∶22∶32∶…∶n2
(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
xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn=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
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.
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:
常用方法
规律、特点
一般公式法
一般公式法指速度公式、位移公式、速度和位移关系三式.它们均是矢量式,使用时注意方向性.一般以 的方向为正方向,其余与正方向相同者为正,与正方向相反者取负.
(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.
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.