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高中物理—匀变速直线运动的规律

高中物理—匀变速直线运动的规律
高中物理—匀变速直线运动的规律

一、匀变速直线运动及规律

定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动

以上公式中共有五个物理量:s 、t 、a 、v 0、v ,这五个物理量中只有三个是独立的,可以任意选定. 只要其中三个物理量确定之后,另外两个就唯一确定了.每个公式中只有其中的四个物理量,当已知某三个而要求另一个时,往往选定一个公式就可以了.如果两个匀变速直线运动有三个物理量对应相等,那么另外的两个物理量也一定对应相等.

【答案】v =v 0+at ;v 2-v 20=2as ;aT 2;中间;一半

基本公式

速度公式:______________ 位移公式:s =v 0t +1

2

at 2

速度-位移关系式:______________

两个推论

任意两个连续相等的时间间隔(T )内,位移之差是一恒量,即:

Δs =s 2-s 1=s 3-s 2=…=s n -s n -1=______________ 平均速度:v -=v 0+v

2=v t 2

即一段时间内的平均速度等于这段时间______时刻的瞬时速度,或这段时间初、末时刻速度和的______

知识点一:匀变速直线运动的规律

知识点讲解

匀变速直线运动的规律

一、初速度为零的推论

对于初速度为零的匀加速直线运动需要牢记几个推论,这几个推论都是比例关系,在处理初速度为零的匀加速直线运动时,首先考虑用比例关系求解,可以省去很多繁琐的推导或运算,简化运算.注意,这几个推论也适应于与刹车类似的减速到零的匀减速直线运动. 1、1T 末,2T 末,3T 末…瞬时速度之比为: v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =_________________________ 2、1T 内,2T 内,3T 内…位移之比为:

s 1∶s 2∶s 3∶…∶s n =__________________________

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: s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ∶…∶s N =_____________________________

4、通过连续相等的位移所用时间之比为:

t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =____________________________________

【答案】1、1:2:3:……:n ;2、1:4:9:……:n 2;3、1:3:5:……: (2n-1); 4、1:(21):(32)::(1)n n --??????--

考点一:匀变速直线运动的规律

【例1】某物体的运动情况经仪器监控扫描,输入计算机后得到该运动物体位移随时间的变化规律为s =6t -t 2(m ).则该物体在0~4 s 内走过的路程为 (

) A .8m

B .9m

C .10 m

D .11 m

【难度】★★ 【答案】C

【解析】将s =6t -t 2与s =v 0t +1

2at 2比较知,初速度v 0=6 m/s ,加速度a =-2 m/s 2,故物体前3 s

内沿正方向做匀减速的位移大小s 1=9 m ,后1 s 内沿负方向做匀加速运动走过的位移大小s 2=1 m ,故该物体在0~4 s 内走过的路程为10 m

【例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

课堂练习

知识点二:初速度为零情况下的推论

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 【难度】★★ 【答案】D

【解析】设第3 s 内、第5 s 内的位移分别为s 3、s 5,则:s 5-s 3=2aT 2,5-8=2a ×12,a =-1.5 m/s 2,加速度的方向为正西方向,D 正确. 【总结】解题的基本思路:

【注意】

1、“+”“-”号代表矢量的方向,要选定正方向。一般以v 0的方向为正方向

2、做匀减速运动到速度为零时,即停止运动,其加速度也突然消失,求解此类问题时应先确定物体实际运动的时间.注意题目中所给的时间与实际运动时间的关系。

【变式训练】

1、物体做匀变速直线运动,已知在时间t 内通过的位移为s ,则以下说法正确的是

A .不可求出物体在时间t 内的平均速度

B .可求出物体的速度

C .可求出物体经过t

2时的瞬时速度

D .可求出物体通过s

2时的速度

【难度】★ 【答案】C

【解析】由平均速度公式v =s

t 得,选项A 错;因为做匀变速直线运动的物体在中间时刻的瞬时速

度等于全程的平均速度,选项C 对;在s 、t 、a 、v 0和v t 五个物理量中,至少需要知道其中三个才可以求出其他物理量,选项B 错;求不出物体通过s

2时的速度,选项D 错.

2、做匀减速直线运动的质点,它的加速度大小为a ,初速度大小为v 0,经过时间t 速度减小到零,则它在这段时间内的位移大小可用下列哪些式子表示 (

)(多选) A .v 0t +1

2at 2

B .v 0t

C .v 0t 2

D .1

2

at 2

【难度】★ 【答案】CD

【解析】质点做匀减速直线运动,加速度为-a ,位移为v 0t -12at 2,A 、B 错;平均速度大小为v 0

2,

位移大小为v 0

2·t ,C 对;匀减速到零的直线运动可当做初速度为零的匀加速直线运动来计算,位移大

小为1

2at 2,D 对.

3、给滑块一初速度v 0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为g 2,当滑块速度大小减为v 0

2时,

所用时间可能是 (

)(多选) A .v 0

2g

B .v 0

g

C .3v 0g

D .3v 02g

【难度】★★ 【答案】BC

【解析】当滑块速度大小减为v 0

2时,其方向可能与初速度方向相同,也可能与初速度方向相反,因

此要考虑两种情况,即v =v 02或v =-v 02,代入公式t =v -v 0a 得,t =v 0g 或t =3v 0

g ,故B 、C 正确。

4、某驾驶员手册规定具有良好刹车性能的汽车在以80 km/h 的速率行驶时,可以在56 m 的距离内被刹住;在以48 km/h 的速率行驶时,可以在24 m 的距离内被刹住,假设对于这两种速率,驾驶员所允许的反应时间(在反应时间内驾驶员来不及刹车,车速不变)与刹车的加速度都相同,则允许驾驶员的反应时间约为

A .0.5 s

B .0.7 s

C .1.5 s

D .2 s

【难度】★★ 【答案】B

【解析】v 1=80 km/h =

2009 m/s ,v 2=48 km/h =40

3 m/s ,设反应时间均是t ,加速度大小均为a ,则v 21=2a (56-v 1t ),v 22=2a (24-v 2t ),联立可得,t =0.72 s ,选项B 正确.

5、一物体在与初速度方向相反的恒力作用下做匀减速直线运动,v 0=20 m/s ,加速度大小为5 m/s 2,求:

(1)物体经多少秒后回到出发点?

(2)由开始运动算起,求6 s 末物体的速度. 【难度】★★

【答案】(1)8 s (2)10 m/s ;方向与初速度方向相反

【解析】由于物体连续做匀变速直线运动,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 秒后回到出发点,此过程中位移s =0,代入公式s =v 0t +1

2

at 2,并将a =-5 m/s 2代入,

得t =-2v 0a =-2×20

-5

s =8 s.

(2)由公式v =v 0+at 知6 s 末物体的速度 v =v 0+at =[20+(-5)×6] m/s =-10 m/s. “-”号表示6 s 末速度方向与v 0方向相反

6、一个小球从斜面顶端无初速下滑,接着又在水平面上做匀减速运动,直到停止,它共运动了10 s ,斜面长4 m ,在水平面上运动的距离为6 m ,求: (1)小球在运动过程中的最大速度;

(2)小球在斜面和水平面上运动的加速度大小. 【难度】★★

【答案】(1)2 m/s (2)0.5 m/s 2;0.33 m/s 2

【解析】设小球在斜面上的加速度大小为a 1,运动时间为t 1;在水平面上的加速度大小为a 2,运动时间为t 2,由s =v 0t +12at 2可得:4=12a 1t 2

1

① 6=1

2a 2t 22

② 由最大速度相等可得v m =a 1t 1=a 2t 2

③ t 1+t 2=10 s

联立①②③④可解得

v m =2 m/s ,a 1=0.5 m/s 2,a 2=0.33 m/s 2

7、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的撞击.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10.0 s .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20.0 s 内,看到恰好有30节货车车厢被他连续超过.已知每根铁轨的长度为25.0 m ,每节货车车厢的长度为16.0 m ,货车车厢间距忽略不计.求: (1)客车运行速度的大小; (2)货车运行加速度的大小. 【难度】★★

【答案】(1)37.5 m/s (2)1.35 m/s 2

【解析】(1)设连续两次撞击铁轨的时间间隔为Δt ,每根铁轨的长度为l , 则客车速度为v =l Δt

① 其中l =25.0 m ,Δt =10.0

16-1

s ,得v =37.5 m/s.

(2)设从货车开始运动后t =20.0 s 内客车行驶了s 1米,货车行驶了s 2米,货车的加速度为a ,30节货车车厢的总长度为L =30×16.0 m .由运动学公式有

s1=vt ③

s2=1

2at

2 ④

由题给条件有L=s1-s2⑤

由②③④⑤式解得

a=1.35 m/s2

考点二:初速度为零的推论

【例1】一个从静止开始做匀加速直线运动的物体,从开始运动起,连续通过三段位移的时间分别是1 s、2 s、3 s,这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是()A.1∶22∶32;1∶2∶3 B.1∶23∶33;1∶22∶32

C.1∶2∶3;1∶1∶1 D.1∶3∶5;1∶2∶3

【难度】★★

【答案】B

【解析】物体从静止开始做匀加速直线运动,相等时间通过位移的比是1∶3∶5∶…∶(2n-1),2 s通过的位移可看成第2 s与第3 s的位移之和,3 s通过的位移可看成第4s、第5 s与第6 s的位移之和,因此这三段位移的长度之比为1∶8∶27,这三段位移上的平均速度之比为1∶4∶9,故选B

【例2】一小物体以一定的初速度自光滑斜面的底端a点上滑,最远可达b点,e为ab的中点,已知物体由a到e的时间为t0,则它从e经b再返回e所需时间为()

A.t0B.(2-1)t0

C.2(2+1)t0D.(22+1)t0

【难度】★★

【答案】C

【解析】由逆向思维可知物体从b到e和从e到a的时间比为1∶(2-1);即t∶t0=1∶(2-1),得t=(2+1)t0,由运动的对称性可得从e到b和从b到e的时间相等,所以从e经b再返回e 所需时间为2t,即2(2+1)t0,答案为C

【总结】逆向思维是解答物理问题的一种科学思维方法,对于某些问题,运用常规的思维方法会十分繁琐甚至解答不出,而采用逆向思维,即把运动过程的“末态”当成“初态”,反向研究问题,可使物理情景更简单,物理公式也得以简化,从而使问题易于解决,能收到事半功倍的效果.

解决末速度为零的匀减速直线运动问题,可采用该法,这样,v0=0的匀加速直线运动的位移公式、速度公式、连续相等时间内的位移比公式、连续相等位移内的时间比公式,都可以用于解决此类问题了,而且是十分简捷的.

【变式训练】

1、一物块(可看作质点)以一定的初速度从一光滑斜面底端A点上滑,最高可滑至C点,已知AB 是BC的3倍,如图所示,已知物块从A至B所需时间为t0,则它从B经C再回到B,需要的时间

是 (

) A .t 0

B .t 04

C .2t 0

D .t 02

【难度】★★ 【答案】C

【解析】将物块从A 到C 的匀减速直线运动,运用逆向思维可看作从C 到A 的初速度为零的匀加速直线运动,根据初速度为零的匀加速直线运动规律,可知连续相邻相等的时间内位移之比为奇数比,而CB ∶AB =1∶3,正好符合奇数比,故t AB =t BC =t 0,且从B 到C 的时间等于从C 到B 的时间,故从B 经C 再回到B 需要的时间是2t 0,C 对.

2、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 m

B .2 m

C .1 m

D .0

【难度】★★ 【答案】B

【解析】采用逆向思维的方法,把物体的运动看作是初速度为零的匀加速直线运动,其在连续相邻相等的时间内的位移之比是1∶3∶5∶7,已知第4 s 内的位移是14 m ,所以第1 s 内的位移是2 m

3、运动着的汽车制动后做匀减速直线运动,经3.5 s 停止,则它在制动开始后的1 s 内、2 s 内、3 s 内通过的位移之比为 (

A .1∶3∶5

B .1∶2∶3

C .3∶5∶6

D .1∶8∶16

【难度】★★ 【答案】C

【解析】画示意图如图所示,把汽车从A →E 的末速度为0的匀减速直线运动,逆过来转换为从E →A 的初速度为0的匀加速直线运动来等效处理,由于逆过来前后,加速度大小相同,故逆过来前后的运动位移、速度时间均具有对称性.所以知汽车在相等时间内发生的位移之比为1∶3∶5∶…,把时间间隔分为0.5 s ,所以x DE ∶x CD ∶x BC ∶x AB =1∶8∶16∶24,所以x AB ∶x AC ∶x AD =3∶5∶6,选项C 正确.

4、如图所示,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 (

)(多选) A .v b =8 m/s B .v c =3 m/s

C .de =3 m

D .从d 到e 所用时间为4 s 【难度】★★ 【答案】BD

【解析】小球沿斜面向上做匀减速直线运动,因T ac =T cd ,故c 点为a 到d 的中间时刻,故v c =s ad

2T =

6+6

2×2 m/s =3 m/s ,故B 正确;因s ac =s ab +s bc =7 m ,s cd =s bd -s bc =5 m ,由Δs =s ac -s cd =aT 2得:a =0.5 m/s 2,由v 2b -v 2c =2a ·s bc 可得,v b =10 m/s ,A 错误;由v c =aT ec 得T ec

=v c

a =6 s ,则T de =T ec -T cd =4 s ;s de =s ec -s cd =4 m ,故C 错误,D 正确.

5、一列火车由静止开始做匀加速直线运动,一个人站在第1节车厢前端旁的站台前观察,第1节车厢通过他历时2 s ,全部车厢通过他历时8 s ,忽略车厢之间的距离,车厢长度相等,则第9节车厢通过他所用时间为________,这列火车共有________节车厢. 【难度】★★

【答案】2(3-22)s ;16

【解析】根据初速度为零的匀变速直线运动的推论有: t 1∶t 9=1∶(9-8)

可得第9节车厢通过观察者所用时间为 t 9=(9-8)t 1=2(3-22)s

根据s =1

2at 2可知第1节、前2节、前3节、…、前N 节车厢通过观察者所用时间之比为:

t 1∶t 2∶t 3∶…∶t N =1∶2∶3∶…∶N 。则有t 1∶t N =1∶N 解得火车车厢总数为N =(t N t 1)2=(8

2)2=16

6、一物体以某一初速度在粗糙水平面上做匀减速直线运动,最后停下来,若此物体在最初5 s 内和最后5 s 内经过的路程之比为11∶5,则此物体一共运动了多长时间? 【难度】★★ 【答案】8 s

【解析】将物体运动视为反向的初速度为零的匀加速直线运动,则最后5 s 内通过的路程为s 2=1

2a ×52

=12.5a

最初5 s 内通过的路程为s 1=12at 2-1

2a (t -5)2

=1

2

a (10t -25)

由题中已知的条件s 1∶s 2=11∶5得: (10t -25)∶25=11∶5 解得物体运动的总时间t =8 s.

1、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 所用时间相等,则下列说法正确的是

( )(多选)

A .可以求出物体加速度的大小

B .可以求得CD =4 m

C .可求得OA 之间的距离为1.125 m

D .可求得OA 之间的距离为1.5 m 【难度】★★ 【答案】BC

【解析】设加速度为a ,时间为T ,则有Δs =aT 2=1 m ,可以求得CD =4 m ,而B 点的瞬时速度v B =s AC 2T ,所以OB 之间的距离为s OB =v 2B

2a =3.125 m ,OA 之间的距离为s OA =s OB -s AB =1.125 m ,即B 、C 选项正确.

2、线段AB 长为L ,将其n 等分,一质点由A 出发,分n 段向B 点做分段匀加速运动,第一段的加速度为a ,当质点到达每一等分的末端时,它的加速度增加

a

n

,求质点到B 的速度? 如果质点的加速度随位移的变化是连续变化的,且满足x x

a a a s

=+,a x 表示质点从A 出发经过x 位

移时的加速度,则质点到达B 点时的速度为多大? 【难度】★★★

【答案】1

(3)as n

-;3as

【解析】质点从A 到B 做的是变加速运动,但它是由n 个匀加速运动组成的。可以逐段应用匀加速运动的规律列方程求解

质点通过C 点是的速度:2

202C s v a n

-=

同理,质点通过D 点、E 点……B 点时的速度分别为 22

2()D C a s v v a n n

-=+

2222()E D a s

v v a n n

-=+

、 挑战自我

……

22(1)2()B I n a s

v v a n n

--=+

以上各式相加得到通过B 点时的速度为:

B v ====

如果质点的加速度随位移连续变化,这时加速度变化,每一段取足够短,这样物体在每一段可看成匀变速直线运动,计算方法同上,因为n 无限大,所求结果去极限

B n v →∞

=

3、摩托车以速度v 1沿平直公路行驶,突然驾驶员发现正前方离摩托车s 处,有一辆汽车正以v 2的速度开始减速,且v 2<v 1,汽车的加速度大小为a 2.为了避免发生碰撞,摩托车也同时减速,求其加速度至少需要多少? 【难度】★★★

【答案】当122s v v -<22v a 时,加速度至少为2122()2v v a s

-+;

当122s

v v -≥22v a 时,加速度至少为2212222a v v a s +。 【解析】以前方减速运动的汽车为参照物,则摩托车相对汽车的相对初速为012r v v v =-,相对汽车的相对加速度为12r a a a =-,刚与汽车不相碰时,摩托车相对汽车的相对位移为r s s =,设摩托车从开始减速到摩托车与汽车速度相同所需时间为t ,摩托车从开始减速到汽车停止所需时间为t ’,有 2

2v t a '=

,012

22

r r tr r s s s t v v v v v ===+-,

摩托车与汽车刚不相碰时,汽车还未停止的条件是:t

122s

v v -<22

v a , 这时,为了避免发生碰撞,摩托车加速度至少需要2

122()2v v a s

-+。

而当

122s

v v -≥22

v a 时,摩托车与汽车相碰前,汽车已停止, 这时汽车的位移为:2

2222v s a =,摩托车的位移为:2

111

2v s a =,

摩托车与汽车刚不相撞的条件是:12s s s =+, 解得2

2112222a v a v a s

=+,

故当122s

v v -≥22

v a 时,为了避免发生碰撞,摩托车加速度至少需要2212222a v v a s +。

1、对于匀变速直线运动的规律和推论,在使用时需要注意哪些问题?

2、对于减速问题的求解,需要注意哪些问题

1、如图所示,一个小物体从光滑斜面上由A 点上方从静止开始下滑,在它通过的路径中取AE 并分成相等的四段,v A 、v B 、v C 、v D 、v E 表示通过A 、B 、C 、D 、E 点的瞬时速度,表示AE 段的平均速度,则下列关系中正确的是

( ) A .v -

=v B

B .v -

=v C C .v B

D .v C

【难度】★ 【答案】C

【解析】因物体由A 点上方由静止开始做匀加速直线运动,所以物体经过AE 段的时间的中间时刻应在B 、C 两点之间,而v -

与物体在AE 段中间时刻的瞬时速度大小相等,故C 正确。

2、如图所示,一滑块以8 m/s 的速度自斜面底端A 点滑上光滑斜面,途经斜面中点C ,到达斜面最高点B 。如果已知v A ∶v C =4∶3,从C 点到B 点历时(3-2)s ,则下列说法正确的是

回家作业

课堂总结

( )(多选)

A .斜面的长度应为7 m

B .斜面的长度应为14 m

C .滑块到达斜面最高点的速度为v B =2 2 m/s

D .滑块到达斜面最高点的速度为v B = 2 m/s 【难度】★★ 【答案】BC

【解析】由已知可知,v A ∶v C =4∶3,所以v C =6 m/s 。又因为C 点为AB 中点,故v C =

v 2A +v 2

B

2

,可得v B =2 2 m/s ,C 正确,D 错误;由s BC =v C +v B 2t =6+22

2(3-2)=7 m ,得斜面长度s =2s BC

=14 m .B 正确,A 错误。

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 (

A .20 m

B .24 m

C .25 m

D .75 m

【难度】★★ 【答案】C

【解析】由Δs =aT 2得a =2 m/s 2,由s 1=v 0T -12aT 2得v 0=10 m/s ,汽车刹车时间t =v 0

a =5 s<6 s ,故

刹车后6 s 内的位移为s =v 20

2a =25 m ,C 对。

4、沿直线作匀加速运动的质点,从某时刻开始,在连续相邻的t 、2t 、3t 时间内的平均速度分别为v 1、v 2、v 3,则(v 2-v 1):(v 3-v 2)的比值为 (

A .3∶5

B .2∶3

C .1∶1

D .4∶3

【难度】★★ 【答案】A

5、一物体做匀变速直线运动,通过一段位移s 的平均速度为v 1,紧接着通过下一段位移s 的平均速度为v 2,则物体运动的加速度为

( )

A .(v 2-v 1)v 1v 2

(v 1+v 2)s

B .(v 2+v 1)v 1v 2(v 2-v 1)s

C .2(v 2+v 1)v 1v 2(v 2-v 1)s

D .2(v 2-v 1)v 1v 2(v 1+v 2)s

【难度】★★ 【答案】D

6、下做匀变速直线运动的物体在运动过程中,第3秒内位移大小为2.5米,第7秒内位移大小为2.9米,则该物体的加速度大小可能为 (

)(多选) A .0.1m/s 2 B .0.68m/s 2

C .1.35m/s 2

D .1.5m/s 2

【难度】★★ 【答案】AC

7、如图所示,t =0时,一小物体从光滑斜面上的A 点由静止开始下滑,经过B 点后进入水平面(设经过B 点前后速度大小不变),最后停在C 点。每隔2s 测得的三个时刻物体的瞬时速度,记录在下表中。重力加速度g 取10m/s 2,则物体到达B 点的速度为________m/s ;物体经过BC 所用时间为________s 。 【难度】★★★ 【答案】13.33;6.67

8、短跑运动员完成100米赛跑的过程可简化为匀加速运动和匀速运动两个阶段.一次比赛中,某运动员用11.00 s 跑完全程.已知运动员在加速阶段的第2 s 内通过的距离为7.5 m 。求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离。 【难度】★★ 【答案】5 m/s 2;10 m

【解析】由运动学的公式及推论可知,第1 s 内,第2 s 内位移之比为1∶3,所以第1 s 内位移为2.5 m ,再由Δs =aT 2得,7.5-2.5

=a ×12,a

=5 m/s 2, 设加速时间为t 0,则s =12at 20+at 0(11-t 0)

代入数据解得t 0=2 s 由s ′=12at 20

得s ′=10 m

9、驾驶证考试中的路考,在即将结束时要进行目标停车,考官会在离停车点不远的地方发出指令,要求将车停在指定的标志杆附近,终点附近的道路是平直的,依次有编号为A 、B 、C 、D 、E 的5根标志杆,相邻杆之间的距离ΔL =12.0 m ,如图所示.一次路考中,学员甲驾驶汽车,学员乙坐在后排观察并记录时间,学员乙与车头前端面的距离为s =2.0 m .假设在考官发出目标停车的指令前,汽车是匀速运动的,当学员乙经过O 点考官发出指令:“在D 标志杆目标停车”,发出指令后,学员乙立即开始计时,学员甲需要经历Δt =0.5 s 的反应时间才开始刹车,开始刹车后汽车做匀减速直线运动,直到停止.学员乙记录下自己经过B 、C 杆时的时刻t B =4.50 s ,t C =6.50 s .已知L OA =44 m 。求:

(1)刹车前汽车做匀速运动的速度大小v 0及汽车开始刹车后做匀减速直线运动的加速度大小a ; (2)汽车停止运动时车头前端面离D 杆的距离.

【难度】★★★

【答案】(1)16 m/s ;2 m/s 2(2)6 m

【解析】(1)汽车从O 点到标志杆B 的过程中: L OA +ΔL =v 0Δt +v 0(t B -Δt )-1

2a (t B -Δt )2

汽车从O 点到标志杆C 的过程中:

L OA +2ΔL =v 0Δt +v 0(t C -Δt )-1

2a (t C -Δt )2

② 联立方程①②解得:v 0=16 m/s a =2 m/s 2

(2)汽车从开始到停下运动的距离:s =v 0Δt +v 20

2a

可得s =72 m ,故车头前端面距O 点为74 m

因L OD =80 m ,因此汽车停止运动时车头前端面距离D 杆6 m

高一物理匀加速直线运动规律习题

高一物理匀加速直线运动规律习题 1、做匀变速直线运动的物体,第3s内的位移是20m,第9s 内的位移是50m,求加速度______ 2、一汽车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开往乙地,汽车先做匀加速运动t后改做匀减速3t,到乙地刚好停止,则在匀加速运动,匀减速运动的过程中() A、平均速度大小之比为3:1 B、加速度大小之比为3:1 C、加速度大小之比为1:3 D、平均速度大小之比为1: 33、物体沿一直线运动,在t时间通过的位移为s ,在中间位置的速度为v1,在中间时刻的速度为v2,则V1和V2的关系是()双选 A、当物体做匀加速直线运动的时候,V1>V2 B、当物体做匀减速直线运动的时候,V1>V2 C、当物体做匀加速直线运动的时候,V1

B、5/4t C、3/2t D、2t 5、已知长为L的光滑斜面,物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑,当物体的速度达到斜面底端速度的1/3时,它沿斜面下滑的距离是: A、L/2 B、L/3 C、L/4 D、L/ 56、小球由静止开始沿斜面下滑,受的阻力恒定,3 s后进入一个水平面,再经过6 s停下,所受阻力恒定,斜面与平面交接处的能量损失不计,则小球在斜面上和水平面上位移的大小之比是 A、1∶1 B、1∶2 C、1∶3 D、2∶ 17、一物体沿长为1的光滑斜面,从静止开始由斜面的顶端下滑道斜面底端的过程中,当物体的速度达到末速度的一半时,它沿斜面下滑的长度为()

高中物理-匀变速直线运动规律的综合应用练习(含解析)

高中物理-匀变速直线运动规律的综合应用练习(含解析) [要点对点练] 要点一:自由落体运动 1.关于自由落体运动,以下说法正确的是( ) A.质量大的物体自由下落时的加速度大 B.从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动 C.雨滴下落的过程是自由落体运动 D.从水龙头上滴落的水滴,下落过程可近似看作自由落体运动 [解析]所有物体在同一地点的重力加速度相等,与物体质量大小无关,故A错误;从水平飞行着的飞机上释放的物体,由于惯性具有水平初速度,不是自由落体运动,故B错误;雨滴下落过程所受空气阻力与速度大小有关,速度增大时阻力增大,雨滴速度增大到一定值时,阻力与重力相比不可忽略,不能认为是自由落体运动,故C错误;从水龙头上滴落的水滴所受的空气阻力与重力相比可忽略不计,可认为只受重力作用,故D正确. [答案] D 2.(多选)关于自由落体运动,下列说法中正确的是( ) A.物体竖直向下的运动一定是自由落体运动 B.自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动 C.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 D.当空气阻力的作用比较小可以忽略不计时,物体自由下落可视为自由落体运动 [解析]自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,它是一种初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略不计,物体的下落也可以看作自由落体运动,所以B、C、D正确,A错误. [答案]BCD 3.四个小球在离地面不同高度处同时由静止释放,不计空气阻力,从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔,小球依次碰到地面.下图中,能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是( )

2.3匀变速直线运动规律的应用二

2.3匀变速直线运动规律的应用 班级________姓名________学号_____ 教学目标: 1.理解初速为零的匀变速直线运动的规律。 2. 掌握初速为零的匀变速直线运动的有关推论及其应用。 3. 了解追及和相遇问题并初步掌握其求解方法。 学习重点: 1. 初速为零的匀变速直线运动的常用推论。 2. 追及和相遇问题。 学习难点:追及和相遇问题的求解。 主要内容: 一、初速为零的匀变速直线运动的常用推论 设t=0开始计时,V0=0,s=0则: 1.等分运动时间(以T为时间单位) (1)lT末、2T末、3T末……瞬时速度之比为 V l:V2:V3……=1:2:3…… (2)1T内、2T内、3T内……位移之比 S l:S2:S3……=1:4:9…… (3)第一个T内、第二个T内、第三个T内……的位移之比为 SⅠ:SⅡ:SⅢ…·=l:3:5…… 2.等分位移(以S为单位) (1)通过lS、2S、3S……所用时间之比为: t l:t2:t3…=l:2:3… (2)通过第一个S、第二个S、第三个S……所用时间之比为: t l:t2:t3…=l:(2—1):(3一2)… (3)lS末、2S末、3S末……的瞬时速度之比为:

V1:V2:V3…=l:2:3… 【例一】一质点做初速度为零的匀加速直线运动,它在第一秒内的位移是2米,那么质点在第lOs内的位移为多少?质点通过第三个2米所用的时间为多 少? 【例二】一列火车由静止从车站出发,做匀加速直线运动,一观察者站在这列火车第一节车厢的前端,经过2s,第一节车厢全部通过观察者所在位置;全部 车厢从他身边通过历时6s,设各节车厢长度相等,且不计车厢间距离。求: (1)这列火车共有多少节车厢?(2)最后2s内从他身边通过的车厢有多少 车?(3)最后一节车厢通过观察者的时间是多少? 二、追及和相遇问题 追及和相遇类问题的一般处理方法是:①通过对运动过程的分析,找到隐含条件(如速度相等时两车相距最远或最近),再列方程求解。②根据两物体位移关系列方程,利用二次函数求极值的数学方法,找临界点,然后求解。 解这类问题时,应养成画运动过程示意图的习惯。画示意图可使运动过程直观明了,更能帮助理解题意,启迪思维。 l、匀加速运动质点追匀速运动质点: 设从同一位置,同一时间出发,匀速运动质点的速度为v,匀加速运动质点初速 为零,加速度为a,则: (1) 经t=v/a两质点相距最远 (2) 经t=2v/a两质点相遇 【例三】摩托车的最大速度为30m/s,当一辆以lOm/s速度行驶的汽车经过其所在位置时,摩托车立即启动,要想由静止开始在1分钟内追上汽车,至少要以 多大的加速度行驶?摩托车追赶汽车的过程中,什么时刻两车距离最大?最大 距离是多少?如果汽车是以25m/s速度行驶的,上述问题的结论如何? 2、匀减速运动质点追匀速运动质点: 设A质点以速度v沿x轴正向做匀速运动,B质点在A质点后方L处以初速v o, 加速度a沿x正向做匀减速运动,则: (1) B能追上A的条件是: (2) B和A相遇一次的条件是;

匀变速直线运动规律的应用教学反思

匀变速直线运动规律的 应用教学反思 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

《匀变速直线运动规律的应用》教学反思 高一物理组郭云 我所教的班级是高一(1305)班为二层次,(1306)班为三层次,(131 0)班为四层次,虽学生层次不同,可是学生是刚进高一,我在灌输物理思想上是一样的,在教学上的区别也并不大,只是在二层次习题的要求更高一些。 《匀变速直线运动规律的应用》是力学的重要内容之一,对这一章知识掌握的好坏,将会直接影响以后各章知识的学习,因此,本章知识就显得尤其重要。本章的一个重要特点就是概念多、公式多,处理问题可以用公式法,也可以通过图象法加以处理。内容包括:基本概念、基本公式、基本运动规律以及图象和实验等。 我对本章的教学首先从基本概念入手,主要让学生理解本章的相关的概念,特别是对质点这一理想化的模型理解和对加速度的物理意义的理解,并能用之来解决相关的问题,与此同时通过举例对公式进行讲解,然后对基本的运动规律进行透彻的分析,让学生能熟练掌握相关的运动规律。第三是对两种图象的物理意义进行分析和比较,通过对图象的复习使学生能掌握图象的物理意义,并能用图象解决实际问题,最后通过对实验让学生学会使用电磁打点计时器,掌握测定匀变速直线运动的加速度的方法。 一、存在的问题 在《匀变速直线运动的研究》这一章中,虽然在备课时作了充分的准备,课堂上从逻辑、条理、思维等方面都感觉到自己做得很到位,但是一章下来总

是感觉没有达到预定的目标,得不到应有的收效原因在哪里通过对这个问题的思考,我觉得主要在于以下两个方面: 1、在“基本知识”的教学中。通过归纳成条文来罗列、梳理知识,这种做法,虽然自己讲得口若悬河,学生却听得漫不经心,没精打彩,枯燥乏味,无法激发学生的兴趣。但当提出一些创设性的问题,通过问题来推倒公式和规律,学生则精神振奋,精力集中地思考问题,这就是明显反映了学生需要通过问题来学习“基础知识”的迫切要求。“问题”是物理的心脏,把“问题”作为教学的出发点,因而也就理所应当地顺应学生的心理需要发挥主导作用。 2、在“图象和实验”的教学中。图象的意义、应用图象解决问题的方法,实验的目的、原理、步骤和对实验数据的处理之后,立即出示相应的例题或练习,学生只管按老师传授的“方法”套用即可,这样,学生就省略了“方法”的思考和被揭示的过程,即选择判断的过程,同时也限制了学生的思维,长此以往,也就形成了“学生上课一听就懂,题目一做就错”的现象。在解答问题上,学生就会束手无策,无从下手,这就是课堂效果不理想的重要原因。 二、解决途径 出现了以上几个方面的问题之后,在以后的教学中要怎样才能提高物理课堂的质量,使师生辛勤劳作,换得丰富的硕果我认为,要想让学生听懂学会,就必须为学生创造和安排练习的机会,让学生有独立思考的时间,提出一些探究性的问题让学生合作学习。可以根据本章公式多;解决问题的途径也多等特点,设计一组可将有关公式溶于其中的小题目,让学生做,这样就把主动权交给了学生,学生应用自己的知识和思维方法掌握物理、运用物理的知识,解决物理问题,使学生在分析问题、解决问题的探索过程中,回顾所学的“方法”并

探究匀变速直线运动规律

探究匀变速直线运动规 律 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

第二章探究匀变速直线运动规律 第一节探究自由落体运动(探究小车速度沿时间变化的规律) Ⅰ、实验操作 实验中应注意: ⒈实验物体在桌面摆放平整:左右水平,前后水平; ⒉若有必要,适当把桌面垫斜,以免挂的钩码太轻拖不动小车:平衡摩擦力; ⒊先通电打点计时器,后放手是小车运动; ⒋多次测量:重复2-3次,选择清晰的一组) ⒌注意小车、限位孔、纸带是在同一直线上,以免纸带发生倾斜与限位孔的旁边发生摩擦,增大摩擦对实验的误差 Ⅱ、数据处理 1.选点(选看得清的点开始为计数点) 2.计数点:每间隔四个点取一个“计数点”,t= 3.匀变速直线运动时,等时间间隔的时间中点的速度等于这段时间内的平均速度 Ⅲ、作图原则 ⒈剔除偏差较大的点(排除实验当中出现的偶然误差) ⒉用一条平滑的直线或曲线尽可能地穿过更多的点 ⒊尽可能地让未能落到线上的点均匀分布在线的两侧 第二节速度与时间的关系(匀变速直线运动) 1.从加速度的角度出发a=△v/△t=(v-vo)/t 推出v=vo+at 适用于匀变速直线运动 矢量式 例题: 1、40km/h的速度匀速行驶,如果以0.6m/s2的加速度加速,10s后速度是多少km/h 17m/s=61km/h 2、做匀变速直线运动的物体在时间t内的位移是s,若物体通过这段时间位移中间时刻的瞬时速度为 v1,中间位置的瞬时速度为v2,那么下列说法正确的是() A、匀加速直线运动时,v1> v 2 B、匀减速直线运动时, v1> v 2 C、匀减速直线运动时,v1< v2 D、匀加速直线运动时,v1< v2 (为了不引发它的特殊性,使它初速度为Vo作图,做出t/2,讨论中间位置,讨论匀加速和匀减速的情况) 3、木块从静止下滑做匀加速直线运动,接着又在水平面上做匀减速运动直至停止,整个过程经过 10s,那么斜面长4m,水平面长6m,求(1)木块在运动过程中的最大速度(2)木块在斜面和水平面上的加速度各多大 4、汽车在紧急刹车时加速度是6m/s,必须在2s内停下,汽车行驶最高速度不得超过多少 5、汽车的初速度Vo=12 m/s,做加速度大小a=3 m/s2的减速运动,求6s后的速度和位移。 今天我们介绍了加速度,实验,匀变速直线运动中速度与时间的关系和它们图像关系,以及运用它们解题 第二节匀速直线运动速度与时间之间的关系 一、匀变速直线运动

探究匀变速直线运动规律

探究匀变速直线运动规 律 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

第二章探究匀变速直线运动规律 第一节探究自由落体运动(探究小车速度沿时间变化的规律) Ⅰ、实验操作 实验中应注意: ⒈实验物体在桌面摆放平整:左右水平,前后水平; ⒉若有必要,适当把桌面垫斜,以免挂的钩码太轻拖不动小车:平衡摩擦力; ⒊先通电打点计时器,后放手是小车运动; ⒋多次测量:重复2-3次,选择清晰的一组) ⒌注意小车、限位孔、纸带是在同一直线上,以免纸带发生倾斜与限位孔的旁边发生摩擦,增大摩擦对实验的误差 Ⅱ、数据处理 1.选点(选看得清的点开始为计数点) 2.计数点:每间隔四个点取一个“计数点”,t= 3.匀变速直线运动时,等时间间隔的时间中点的速度等于这段时间内的平均速度 Ⅲ、作图原则 ⒈剔除偏差较大的点(排除实验当中出现的偶然误差) ⒉用一条平滑的直线或曲线尽可能地穿过更多的点 ⒊尽可能地让未能落到线上的点均匀分布在线的两侧 第二节速度与时间的关系(匀变速直线运动) 1.从加速度的角度出发a=△v/△t=(v-vo)/t 推出v=vo+at 适用于匀变速直线运动 矢量式 例题: 1、40km/h的速度匀速行驶,如果以0.6m/s2的加速度加速,10s后速度是多少km/h? 17m/s=61km/h 2、做匀变速直线运动的物体在时间t内的位移是s,若物体通过这段时间位移中间时刻的瞬时速度为v1,中间位置的瞬时速度为v2,那么下列说法正确的是() A、匀加速直线运动时,v1>v2 B、匀减速直线运动时,v1>v2 C、匀减速直线运动时,v1

匀加速直线运动题型总结

匀变速直线运动题型总结 平均速度法和Δs=aT 2 1.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 2T d D 、小球在位置“3”的速度为 7d 2T 2.相同的小球从斜面的某一位置每隔0.1s 释放一颗,连续放了好几颗后,对斜面上正运动着的小球拍下部分照片,如图1-3-4所示,现测得AB=15cm ,BC=20cm ,已知小球在斜面上做加速度相同的匀加速直线运动(初速度为零),求: (1)各球的加速度的大小和B 球的速度大小 (2)拍片时,A 球上方正运动的球有几个? 3.为了测定某辆轿车在平直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1-4-7).如果拍摄时每隔2 s 曝光一次,轿车车身总长为4.5 m ,那么这辆轿车的加速度约为( ). A .1 m /s 2 B .2 m /s 2 C .3 m /s 2 D .4 m /s 2 图1-4-7 逆向思维法: 1.一颗子弹沿水平方向射来,恰穿透三块相同的木板,设子弹穿过木板时的加速度恒定,则子弹穿过三块木板所用的时间之比为________。

2.以v = 10 m/s 的速度匀速行驶的汽车,第2 s 末关闭发动机,第3s 内的平均速度大小是9 m/s ,则汽车的加速度大小是__________m/s2,汽车10 s 内的位移是__________m 。图像法: 1.两辆完全相同的汽车,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.已知前车在刹车过程中所行的距离为s0,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为多少? 巧选坐标系法: 1.电梯以加速度a=0.2g从静止由地面开始向上做匀加速直线运动,内有用细绳吊着的小球距电梯的地板2 m,电梯向上运动了2 s绳突然断了,当小球落到地板上时,小球相对地面上升了__________m,小球落到地板上需要的时间为__________s. 比例法: 1.一列火车由静止开始做匀加速直线运动,一个人站在第一节车厢前端旁的站台上观察,第一节车厢通过他历时2 s,全部列出通过他历时6 s,那么,这列火车共有__________节车厢,最后一节车厢通过他历时__________s。 2.一个物体做匀变速直线运动,若运动的时间之比为t1:t2:t3:…=1:2:3:…,下面说法中正确的是() A.相应的运动距离之比一定是s1:s2:s3:…=1:4:9:… B.相邻的相同时间内的位移之比一定是s1:s2:s3:…=1:3:5:… C.相邻的相同时间内位移之差值一定是△s=aT2,其中T为相同的时间间隔. D.以上说法正确都是不正确的

匀变速直线运动规律的应用2

学科:物理 教学内容:匀变速直线运动规律的应用 【学习目标】 理解、应用 1.会由匀变速直线运动的速度公式v t =v 0+at 和位移公式:s =v 0t + 2 1at 2,导出位移和速度的关系式:v t 2-v 02=2as . 2.掌握匀变速直线运动的几个重要结论. (1)某段时间中间时刻的瞬时速度,等于这段时间内的平均速度: 202 t t v v v v +== (2)以加速度a 做匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差为一恒量:Δs =s Ⅱ-s Ⅰ=s Ⅲ-s Ⅱ=…=s N -s N -1=aT 2. (3)初速度为零的匀加速直线运动的四个比例关系:(T 为时间单位) ①1T 末、2T 末、3T 末…的速度比: v 1∶v 2∶v 3∶…v n =1∶2∶3∶…n ②前1T 内、前2T 内、前3T 内…的位移比: s 1∶s 2∶s 3∶…=12∶22∶32∶… ③第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内…的位移比: s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ…=1∶3∶5… ④从计时开始起,物体经过连续相等位移所用的时间之比为: t 1∶t 2∶t 3∶…=1∶(2-1)∶(23-)∶… 3.会应用匀变速直线运动规律进行分析和计算,掌握追及、避碰问题的处理方法. 【学习障碍】

1.怎样解决匀变速直线运动的相关问题. 2.如何解决追及、避碰类运动学问题. 【学习策略】 障碍突破1:程序法应用匀变速直线运动规律解决具体问题 解决匀变速直线运动问题的一般程序: 1.弄清题意,建立一幅物体运动的图景,为了直观形象,应尽可能地画出草图,并在图中标明一些位置和物理量. 2.弄清研究对象,明确哪些量是已知的,哪些量未知,据公式特点恰当选用公式. 由于反映匀变速直线运动规律的公式多,因此初学者往往拿到题目后,面对这么多公式感到无从下手,不知选用哪一个公式,实际上对一个具体的问题往往含有不同的几种解法,不同解法繁简程度不一样.具体问题中应对物理过程进行具体分析,明确运动性质,然后灵活地选择相应的公式. 通常有以下几种情况: (1)利用匀变速直线运动的两个推论和初速度为零的匀加速直线运动的特点,往往能使解题过程简化.例如,对初速度为零的匀加速直线运动,首先考虑它的四个比例关系式;对于末速度为零的匀减速直线运动,可先用逆向转换,把它看成反方向的初速度为零的匀加速直线运动来处理. (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)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.例如:若已知条件中缺少时间(且不要求时间),优先考虑v t 2-v 02=2as ,若题目中告诉某一段时间的位移则多考虑,t s v v v v t t ??==+= 202等,若知两段相邻的相等时间的位移,则优先考虑Δs =aT 2. 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.

匀变速直线运动规律的理解与应用

匀变速直线运动规律的理解与应用 1.规范解题流程 画过程分析图? 判断运动性质?选取正方向 ?选用公式列方程 ?解方程 并讨论 2.恰当选用公式 题目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和为解题设定的中间量) 没有涉及的物理量 适宜选用公式 v 0,v ,a ,t x v =v 0+at v 0,a ,t ,x v x =v 0t +1 2at 2 v 0,v ,a ,x t v 2-v 02=2ax v 0,v ,t ,x a x =v +v 02 t 3.两类特殊的匀减速直线运动 刹车类问题 双向运动类 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 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,求解时可对全过程列式,但必须注意x 、v 、a 等矢量的正负号及物理意义 [典例] 如图所示,水平地面O 点的正上方的装置M 每隔相等的时间由静止释放一小球,当某小球离开M 的同时,O 点右侧一长为L =1.2 m 的平板车开始以a =6.0 m /s 2的恒定加速度从静止开始向左运动,该小球恰好落在平板车的左端,已知平板车上表面距离M 的竖直高度为h =0.45 m 。忽略空气阻力,重力加速度g 取10 m/s 2。 (1)求小车左端离O 点的水平距离; (2)若至少有2个小球落在平板车上,则释放小球的时间间隔Δt 应满足什么条件? [解析] (1)设小球自由下落至平板车上表面处历时t 0,在该时间段内由运动学公式 对小球有:h =1 2 gt 02 ①

匀变速直线运动计算题专题训练答案

高一物理必修一 匀变速直线运动计算题专题训练 1、汽车由静止开始做匀加速直线运动,经10s速度达到20m/s,求: (1)汽车加速度的大小(2)10s内汽车通过的位移大小. 2、某高速公路最大限速为40m/s,一辆小车以30m/s的速度在该路段紧急刹车,滑行距离 为60m.(汽车刹车过程可认为做匀减速直线运动) (1)求该小车刹车时加速度大小; (2)若该小车以最大限速在该路段行驶,驾驶员的反应时间为0.3s,求该车的安全距离为 多少?(安全距离即驾驶员从发现障碍物至停止,车运动的距离) 18. 解:(1)由静止加速到20m/s,根据v=at得: (2)由静止加速到20m/s,根据得: 答:(1)汽车加速度的大小为 (2)10s内汽车通过的位移大小为100m 3、一物体做匀加速直线运动,初速度为0.5m/s,第7秒内的位移比第5秒内的位移多4m。求:(1)物体的加速度;(2)物体在5s内的位移。

4、汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后做匀减速运动经2s速度变为6m/s,求:(1)刹车后2s内前进的距离及刹车过程中的加速度;(2)刹车后前进9m所用时间;(3)刹车后8s内前进的距离. 25.【答案】(1)解:根据匀变速直线运动平均速度公式得出车后2s内前进的距离为: x= = t= ×2=16m 根据匀变速直线运动的速度时间公式v=v0+at得:a= m/s2=﹣2m/s2 (2)解:汽车从刹车到停止的时间为: 根据x=v0t+ 得:9=10t﹣ 解得:t=1s (3)解:根据(2)可知汽车经10s停下,所以刹车后12s前进的距离即汽车刹车10s前进的距离, 由逆向思维法可得:x= = =50m 5、如图所示,小球在较长的斜面顶端,以初速度v0=2m/s,加速度a=2m/s2向下滑,在 到达底端的前1s内,所滑过的距离为 7 15 L,其中L为斜面长,则 (1)小球在斜面上滑行的时间为多少? (2)斜面的长度L是多少? 14:3s 15m

第2节 匀变速直线运动规律

第2节匀变速直线运动规律 基础必备 1.(2019·江苏南京模拟)(多选)汽车从静止启动做匀加速直线运动,加速度大小恒为 2 m/s2,在加速运动时间内,下列说法正确的是( AB ) A.每1 s速度增加2 m/s B.第3 s末速度与第4 s末速度之比为3∶4 C.第2 s内和第3 s内的位移之比为2∶3 D.第3 s内的位移与第2 s内的位移之差为5 m 解析:根据Δv=aΔt知,开始运动一秒后任意时刻的瞬时速度比一秒前的瞬时速度增加2 m/s,故A正确;根据v=at,可知第3 s末速度与第4 s末速度之比为3∶4,故B正确;根据初速度为零的匀加速直线运动的推论可知,第2 s内和第3 s内的位移之比为3∶5,故C错误;根据Δx=at2,第3 s内的位移与第2 s内的位移之差为Δx=2×12 m= 2 m,故D错误. 2.一质点沿直线运动,其平均速度与时间的关系满足v=2+t(各物理量均选用国际单位制中单位),则关于该质点的运动,下列说法正确的是( B ) A.质点可能做匀减速直线运动 B.5 s内质点的位移为35 m C.质点运动的加速度为1 m/s2

D.质点第3 s末的速度为5 m/s 解析:根据平均速度v=知,x=vt=2t+t2,对比x=v 0t+at2知,质点的初速度v0=2 m/s,加速度a=2 m/s2,质点做匀加速直线运动,故A,C错误; 5 s内质点的位移x=v0t+at2=2×5 m+×2×25 m=35 m,故B正确;质点第3 s末的速度v=v0+at=2 m/s+2×3 m/s=8 m/s,故D错误. 3.(多选)在一次救灾活动中,一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动,刚运动了8 s,由于前方突然有巨石滚下堵在路中央,所以又紧急刹车,匀减速运动经4 s停在巨石前,则关于汽车的运动情况,下列说法正确的是( BCD ) A.加速、减速中的加速度大小之比a1∶a2=2∶1 B.加速、减速中的平均速度大小之比v1∶v2=1∶1 C.加速、减速中的位移大小之比x1∶x2=2∶1 D.加速、减速中的加速度大小之比a1∶a2=1∶2 解析:设加速阶段的末速度为v t,则加速阶段的加速度大小为a1==,减速阶段的加速度大小a 2==,则加速度大小之比a1∶a2=1∶2,故A 错误,D正确;根据匀变速直线运动的平均速度公式=得,加速阶段和减速阶段的平均速度之比v 1∶v2=1∶1,故B正确;根据x= t,知加速阶段和减速阶段的位移大小之比x1∶x2=2∶1,故C正确. 4.(2019·湖北武汉调研)某质点做匀加速直线运动,经过时间t速度由v0变为kv0(k>1),位移大小为x.则在随后的4t内,质点的位移大小

高中物理匀加速直线运动知识点汇总

高中物理匀加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.①运动是绝对的,静止是相对的。②宏观、微观物体都处于永恒的运动中。 二、参考系 在描述一个物体运动时,选作标准的物体(假定为不动的物体) 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,描述的结果可能不同③参考系的选取原则上是任意的,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可以忽略,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. 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物理模型,实际并不存在,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,可以选物体任意一个点的运动来代表整个物体的运动,可以当作质点处理。 (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,可以忽略不计(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},也就是研究的问题不突出转动因素时。】 【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:质点的位置可以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位移是表示质点位置的变化的物理量.用从初位置指向末位置的有向线段来表示,线段的长短表示位移的大小,箭头的方向表示位移的方向。 ②位移是矢量,既有大小,又有方向。它的方向由初位置指向末位置. 注意:位移的方向不一定是质点的运动方向。如:竖直上抛物体下落时,仍位于抛出点的上方; ③单位:m 3、路程【标量】: 路程是指质点所通过的实际轨迹的长度.路程是标量,只有大小,没有方向; 路程和位移是有区别的:一般地路程大于位移的大小,只有做直线运动的质点始终向着同一个方向运动时,位移的大小才等于路程. 五、速度 速度:表示质点的运动快慢和方向,是矢量。它的大小用位移和时间的比值定义,方向就是物体的运动方向;轨迹是曲线,则为该点的切线方向。 速率:在某一时刻物体速度的大小叫做速率,速率是标量. 瞬时速度:由速度定义求出的速度实际上是平均速度,它表示运动物体在某段时间内的平均快慢程度,它只能粗略地描述物体的运动快慢,要精确地描述运动快慢,就要知道物体在某个时刻(或经过某个位置)时运动的快慢,因此而引入瞬时速度的概念。瞬时速度的含义:运动物体在某一时刻(或经过某一位置)时的速度,叫做瞬时速度 平均速度:运动物体位移和所用时间的比值叫做平均速度。定义式: x v t == 位移 时间 平均速率:平均速率等于路程与时间的比值。 s v t == 路程 时间 (当物体做单向直线运动时,二者相等) v1,队伍全长为L.一个通讯兵从队尾以速度v2(v1小于v2)赶到队前然后立即原速返回队尾。这个全过程中通讯兵通过的位移为。 专业技术分享

2020(人教版)高考物理复习 计算题专练 匀加速直线运动(含答案解析)

2020(人教版)高考物理复习计算题专练 匀加速直线运动 1.在某段平直的铁路上,一列以324 km/h高速行驶的列车某时刻开始匀减速行驶,5 min后恰 好停在某车站,并在该站停留4 min,随后匀加速驶离车站,经8.1 km后恢复到原速324 km/h.求: (1)列车减速时的加速度大小; (2)列车从静止开始驶离车站,匀加速到原来速度所用的时间; (3)列车从开始减速到恢复原速这段时间内的平均速度大小. 2.质量为m=1×103kg的汽车A以2 m/s2的加速度,从静止开始沿一长直道路做匀加速直线运 动,开始运动的同时,在A车前方200 m处有另一汽车B以36 km/h的速度与A车同方向匀速前进。A车追上B车时,立刻关闭发动机,以4 m/s2的加速度做匀减速直线运动。重力加速度g取10 m/s2,求: (1)A车经过多长时间追上B车; (2)追上B车后,两车再经过多长时间第二次相遇。(假设A车可以从B车旁经过而不发生 相撞) 3.一辆汽车从静止开始匀加速开出,然后保持匀速运动,最后匀减速运动,直到停止,下表给出了

不同时刻汽车的速度: (1)汽车做匀速运动时的速度大小是否为12 m/s?汽车做加速运动时的加速度和减速运动时 的加速度大小是否相等? (2)汽车从开出到停止共经历的时间是多少? 4.一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动,司机发现 其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,5 s后听到回声,听到回声后又行驶10 s后司机第二次鸣笛,3 s后听到回声.请根据以上数据计算一下客车的速度,看客车是否超速行驶.已知此高速公路的最高限速为120 km/h,声音在空气中的传播速度为340 m/s. 5.一质点由静止从A点出发,先做匀加速直线运动,加速度大小为a,后做匀减速直线运动, 加速度大小为3a,速度为零时到达B点.A、B间距离为x,求质点运动过程中的最大速度.

匀变速直线运动规律的应用练习题

匀变速直线运动规律的应用 1、一个做匀加速直线运动的小球,在第1s内通过1m,在第2s内通过2m,在第3s内通过3m,在第4s内通过4m。下面有关小球的运动情况的描述中,正确的是( ) A.小球在这4s内的平均速度是2.5m/s B.小球在第3s和第4s这两秒内的平均速度是3.5m/s C.小球在第3s末的瞬时速度是3m/s D.小球的加速度大小为2m/s2 2、一物体作匀加速直线运动,通过一段位移所用的时间为,紧接着通过下一段位移 所用时间为。则物体运动的加速度为( ) A.B.C.D. 3、一辆小车做匀加速直线运动,历时5 s,已知前3 s的位移是12 m,后3 s的位移是18 m,则小车在这5 s内的运动中( ) A.平均速度为6 m/s B.平均速度为5 m/s C.加速度为1 m/s2 D.加速度为0.67 m/s2 4、一个小球从斜面顶端无初速度下滑,接着又在水平面上做匀减速运动,直至停止,它共运动了10 s,斜面长4 m,在水平面上运动的距离为6 m.求: (1)小球在运动过程中的最大速度; (2)小球在斜面和水平面上运动的加速度. 5、物块从最低点D以=4米/秒的速度滑上光滑的斜面,途经A、B两点,已知在A点时的速度是B点时的速度的2倍,由B点再经0.5秒物块滑到斜面顶点C速度变为零,A、B相距0.75米,求斜面的长度及物体由D运动到B的时间。

6、如图所示,在2009年10月1日国庆阅兵演习中,某直升飞机在地面上空某高度A位置处于静止状态待命,接上级命令,要求该机10时58分由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动,10时58分50秒到达B位置,然后就进入BC段的匀速受阅区,10时59分40秒准时通过C位置,已知S BC=10km.问: (1)直升飞机在BC段的速度大小是多少? (2)直升飞机在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小是多少? (3)AB段的距离为多少? 7、如图所示,甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100 m接力,他们在奔跑时有相同的最大速度。乙从静止开始全力奔跑需跑出25 m才能达到最大速度,这一过程可看作匀变速直线运动,现在甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全 力奔出。若要求乙接棒时奔跑达到最大速度的80%,则: (1)乙在接力区须奔出多少距离? (2)乙应在距离甲多远时起跑? 8、某人骑自行车以v2=4 m/s的速度匀速前进,某时刻在他前面x=7 m处有以v1=10 m/s 的速度同向行驶的汽车开始关闭发动机,而以a=2 m/s2的加速度匀减速前进,此人需要多长时间才能追上汽车?

匀变速直线运动规律测试题

《匀变速直线运动的规律》测试题 班级姓名学号 一、选择题(下面每小题中有一个或几个答案是正确的,请选出正确答案填在括号内)1.两物体都作匀变速直线运动,在相同的时间内………………………………()A.谁的加速度大,谁的位移一定越大 B.谁的初速度越大,谁的位移一定越大 C.谁的末速度越大,谁的位移一定越大 D.谁的平均速度越大,谁的位移一定越大 2.做匀减速直线运动的质点,它的位移随时间变化的规律是x=24t-1.5t2(m),当质点的速度为零,则t为多少………………………………………………………………………()A.1.5s B.8s C.16s D.24s 3.在匀加速直线运动中…………………………………………………………………()A.速度的增量总是跟时间成正比 B.位移总是随时间增加而增加 C.位移总是跟时间的平方成正比 D.加速度,速度,位移的方向一致。 4.一质点做直线运动,t=t0时,x>0,v>0,a>0,此后a逐渐减小至零,则……( ) A.速度的变化越来越慢B.速度逐步减小 C.位移继续增大D.位移、速度始终为正值 5.汽车原来以速度v匀速行驶,刹车后加速度大小为a,做匀减速直线运动,则t秒后其位移为……………………………………………………………………………………()A.vt-at2/2 B.v2/2a C.-vt+at2/2 D.无法确定 m/s2由静止开始作匀加速直线运动,乙车落后2s在同一地点由静止出发,以加速度4m/s2作加速直线运动,两车运动方向一致,在乙车追上甲车之前,两车的距离的最大值是…………………………………………………………………………()A.18m B.23.5m C.24m D.28m v0,若前车突然以恒定的加速度刹车,则在它停住时,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…………………………………………………………………………()A.s B.2s C.3s D.4s

【高一物理教案《匀变速直线运动的规律》】 匀变速直线运动规律公式

《【高一物理教案《匀变速直线运动的规律》】匀变速直线运 动规律公式》 摘要:匀变速直线运动的速度公式是本章的重点之一,为了引导学生逐渐熟悉数学工具的应用,教材直接从加速度的定义式由公式变形得到匀变速直线运动的速度公式,紧接着配一道例题加以巩固.意在简单明了同时要让学生自然的复习旧知识,前后联系起来.,为了使学生对速度公式获得具体的认识,也便于对所学知识的巩固,可以从某一实例出发,利用匀变速运动的概念,加速度的概念,猜测速度公式,之后再从公式变形角度推出,得出公式后,还应从匀变速运动的速度—时间图像中,加以再认识.,推导:回忆平均速度的定义,给出对于匀变速直线运动,结合,请同学自己推导出.若有的同学提出可由图像法导出,可请他们谈推导的方法. 教学目标 知识目标 1、掌握匀变速直线运动的速度公式,并能用来解答有关的问题. 2、掌握匀变速直线运动的位移公式,并能用来解答有关的问题. 能力目标 体会学习运动学知识的一般方法,培养学生良好的分析问题,解决问题的习惯. 教学建议 教材分析 匀变速直线运动的速度公式是本章的重点之一,为了引导学生逐渐熟悉数学工具的应用,教材直接从加速度的定义式由公式变形得到匀变速直线运动的速度公式,紧接着配一道例题加以巩固.意在简单明了同时要让学生自然的复习旧知识,前后联系起来. 匀变速直线运动的位移公式是本章的另一个重点.推导位移公式的方法很多,中学阶段通常采用图像法,从速度图像导出位移公式.用图像法导位移公式比较严格,但一般学生接受起来较难,教材没有采用,而是放在阅读材料中了.本教材根据,说明匀变速直线运动中,并利用速度公式,代入整理后导出了位移公式.这种推导学生容易接受,对于初学者来讲比较适合.给出的例题做出了比较详细的分析与解答,便于学生的理解和今后的参考.

探究匀变速直线运动规律练习题

探究匀变速直线运动规律练习题 1.关于物体的运动是否为自由落体运动,以下说法正确的是() A.物体重力大可以看成自由落体运动 B.只有很小的物体在空中下落才可看成自由落体运动 C.在忽略空气阻力的情况下,任何物体在下落时都为自由落体运动 D.忽略空气阻力且物体从静止开始的下落运动为自由落体运动 2.关于自由落体运动,下列说法正确的是 [ ] A.某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半 B.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半 C.在任何相等时间内速度变化相同 D.在任何相等时间内位移变化相同 3.甲物体的重力是乙物体的3倍,它们在同一高度处同时自由下落,则下列说法中正确的是 [ ] A.甲比乙先着地 B.甲比乙的加速度大 C.甲、乙同时着地 D.无法确定谁先着地 4.自由落体运动在任何两个相邻的1s内,位移的增量为 [ ] A.1m B.5m C.10m D.不能确定 5.物体由某一高度处自由落下,经过最后2m所用的时间是0.15s,则物体开始下落的高度约为(g=10m/s2)[ ] A.10m B.12m C.14m D.15m 6.从某高处释放一粒小石子,经过1s从同一地点再释放另一粒小石子,则在它们落地之前,两粒石子间的距离将 [ ] A.保持不变 B.不断增大 C.不断减小 D.有时增大,有时减小

7.图1所示的各v-t图象能正确反映自由落体运动过程的是 [ ] 8.长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口为5m,若这个隧道长也为5m,让这根杆自由下落,它通过隧道的时间为 [ ] 9.甲、乙两物体分别从10m和20m高处同时自由落下,不计空气阻力,下面描述正确的是 [ ] A.落地时甲的速度是乙的1/2 B.落地的时间甲是乙的2倍 C.下落1s时甲的速度与乙的速度相同 D.甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相等 10.为了得到塔身的高度(超过5层楼高)娄据,某人在塔顶使一颗石子做自由落体运动。在已知当地重力加速度的情况下,可以通过下面哪几组物理量的测定,求出塔身的高度() A.最初1s内的位移 B.石子落地的速度 C.最后1s内的下落高度 D.下落经历的总时间 11.一个小球自高45m的塔顶自由落下,若取g=10m/s2,则从它开始下落的那一瞬间起直到落地,小球在每一秒内通过的距离(单位为m)为( ) A.6、12、15 B.5、15、25 C.10、15、20 D.9、15、21 12.对于自由落体运动,下列说法正确的是 [ ]

匀加速直线运动习题初速度为零初速度不为零

精心整理 F 1.匀加速直线运动 ——初速度为零的匀加速直线运动 课后练习 一、选择题 1.汽车由静止开始作匀加速直线运动,经1s 速度达到3m/s ,则() A .在这1s 内汽车的平均速度是3m/s B .在这1s 内汽车通过的位移是3m C .汽车再向前开行1s ,通过的位移是3m D .汽车的加速度是3m/s 2 2.质点从静止开始做匀变速直线运动,4s 末的速度是4m/s ,由此可知() A .质点在第4s 内的位移是4m B .质点在第5s 内的位移是4m C .质点在第4s ,第5s 两秒内的位移是8m D .质点在4s 内的位移是16m 3.物体从斜面顶端由静止开始滑下,经时间t 到达中点,则物体从斜面顶端到底端共用时间为A .t 2 B .t C .2t D .22t 4.物体作初速为零的匀加速直线运动,在第3s 和第4s 的总位移是1.2m ,则第5s 位移是()A .0.7m B .0.9m C .1.2m D .1.4m 5.物体作初速度为零的匀加速直线运动,若将全程时间分成1:3两段,则在这两段时间内通过的位移之比和平均速度之比分别应为() A .1:7,1:3 B .1:9,1:5 C .1:15,1:7 D .1:15,1:5 6.一列火车从静止开始做匀加速直线运动,一个人站在第一节车厢的端旁的站台上观察和计时,当第一节车厢经过他时,历时2s ;全部车厢经过他时,历时6s (不计车厢间距),则这列火车共有车厢() A .3节 B .6节 C .9节 D .12节 7.一质点由静止开始做匀加速直线运动。当它通过的位移为s 时,末速度为v ;当它通过的位移为n s 时,末速度为() A .v n B .v n C .v 2n , D .v n 8.物体从静止开始做匀加速直线运动,已知第2s 内位移为s ,则物体运动的加速度大小为() A .2/s B .s /2 C .3s /2 D .2s /3 9.小球由斜面A 点静止开始沿斜面匀加速下滑,经过2s 到达底端B ,接着在光滑水平面上又运动2s 到达C 点。若4s 内的总路程为36m ,则小球在第一秒内通过的位移是() A .1m B .2m C .3m D .4m 10.A 、B 两物体同时由同一地点向同一方向作直线运动,其v -t 图像如图所示,下列说法错误的是() A .0~20s 内A 、B 两物体间的距离逐渐增大; B .20~40s 内A 、B 两物体间的距离又逐渐减小,40s 末B 追上A ; C .0~40s 内A 、B 两物体间距离一直在增大,40s 末达到最大; D .40s 后A 、B 两物体间距离再次增大。 二、填空题 11.枪弹在枪筒中运动可以看作是初速度为零的匀速直线运动,如果它的加速度是5.0?105m/s 2,枪弹经过1.6?10-3s ,射出枪口,则这支枪的枪筒有_______m 长。 12.质点由静止开始作匀加速直线运动,前进100m 速度变为5m/s ,则加速度是_______m/s 2,在50m 处的速度为________m/s 。 13.自行车从静止开始作匀加速直线运动,经10s 后速度变为5m/s ,则这段时间内速度的变化是 20 10 A B 20 40 0 t /s v /m.s -1

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