高一物理匀变速直线运动的研究1中学教育高考_中学教育-高中教育.pdf

学习必备 欢迎下载 高一物理 匀变速直线运动的研究 基本公式的应用【知识导航】1.常用基本公式有以下四个 atvvt0 2021attvs asvvt2202 tvvst20 中间时刻速度 ，位移中点的速度 .等时间隔的位移差公式:.2利用公式解题的注意点：关注其中三个物理量：以上四个公式中由五个物理量 s、t、a、v0、vt，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。公式的矢量性：以上五个物理量中，除时间 t 外，s、v0、vt、a 均为矢量。一般以 v0的方向为正方向，以 t=0时刻的位移为零，这时 s、vt和 a 的正负就都有了确定的物理意义。（3）解题注意事项：首先根据题目的含义建立物理过程，在一条线段上标明五个量；然后确认已知的物理量，注意各物理量的正负，并选择合适的公式；再代入数据求解结果；最后对结果是否具有实际的物理意义作出检验。（4）多过程问题可以分段求解，减速过程可以当作加速来处理。（5）有时利用图像中斜率或面积的求解会有助于解题。（6）平均速度与位移公式的结合也常常利于解题。例 1：已知某质点直线运动的位移为2215tts,t 表示时间，单位为秒，试判定该运动是匀加速直线运动吗？初速度和加速度又是多少？例 2：一质点作匀变速直线运动，某一时刻的速度是 2m/s，加速度是-0.5m/s2，那么它在 3s 初的速度是多少？3s 后的速度为多少？这 6 内的位移是多少？例 3：汽车以 5m/s 的速度在平直的公路上匀速行驶，刹车后 5s 速度变为 3m/s，求：（1）汽车刹车开始 20s 内滑行的距离是多少？（2）从开始刹车到汽车通过 30m 的距离所经历的时间为多少？（3）汽车停止运动前 2.5s 内滑行通过的距离是多少？对比:例题 6 学习必备 欢迎下载 例 4：一辆轿车违章超车，以 108km/h 的速度驶人左侧逆行时，猛然发现正前方 80m 处一辆卡车正以72 km/h 的速度迎面驶来，两司机同时刹车，刹车的加速度大小均为 10m/s2，两司机的反应时间（即司机发现险情到实施刹车所经历的时间）都是t，试问t 为何值时才能保证两车不相撞？例 5：一物体由 A到 B 到 C 做匀减速直线运动，前 2s 从 A到 B 和后 2s 从 B 到 C 的位移分别为 8m 和12m，求物体运动的加速度、A点的速度和 C点的速度。例 6：一个物体以 40m/s 的初速度、5m/s2的加速度做匀减速直线运动，已知该物体发生 80m 的位移，求该过程所用的时间和对应的末速度。例 7：水平路面上一个物体从静止开始向前做 5m/s2匀加速直线运动，经过一段间距为 2m 的两个标牌之间的时间为 0.4s，则物体开始运动的位置距离第一个标牌 m。例 8.以 54km/h 的速度行驶的火车，因故需要在中途停车。如果停留的时间是 1min，刹车引起的加速度大小是 0.3 m/s2，启动产生的加速度大小是 0.5 m/s2，求火车因临时停车所延误的时间。例 9火车从静止开始作匀加速直线运动,在第 15s 内通过的距离比前 1s 内通过的距离多 2m.则(1)第 15s 内的位移为多少米？(2)15s 末的速度是多少？能力训练题 1一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位移大小可能小于 4m B位移大小可能大于 10m C加速度大小可能小于 4m/s2 D加速度大小可能大于 10m/s2 2a、b 两个物体从同一地点同时出发，沿同一方向做匀变速直线运动，若初速度不同，加速度相同，则在运动过程中 （）度位移中点的速度等时间隔的位移差公式利用公式解题的注意点关注其中三个物理量以上四个公式中由五个物理量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量对应相等那么另外的两个物理量也一定对应相等公式的矢量性以上五个物理量中除时间外均为矢量一般以的方向为正方向以时刻的位移为零这时和的正负就都有了确定的物理意义解题注意事项首先根据题目的含义建立物理过程在果是否具有实际的物理意义作出检验多过程问题可以分段求解减速过程可以当作加速来处理有时利用图像中斜率或面积的求解会有助于解题平均速度与位移公式的结合也常常利于解题例已知某质点直线运动的位移为运动吗初速度和学习必备 欢迎下载 A.a、b 的速度之差保持不变 B.a、b 的速度之差与时间成正比 C.a、b 的位移之差与时间成正比 D.a、b 的位移之差与时间的平方成正比 3一质点作匀变速直线运动，第 5s 末的速度为 v，第 9s 末的速度为-v，则下列结论错误的 是（）A.第 7s 末的速度为零 B.第 11s 末速度为-2v C.第 5s 内与第 9s 内位移大小相等、方向相反 D.速度为零时加速度不为零 4如图所示为初速度 v0沿直线运动的物体的速度图象，其末速度为 vt，在时间 t 内，物体的平均速度v和加速度 a 是()A.20tvv，a 随时间减小 B.=20tvv，a 恒定 C.20tvv，a 随时间减小 D.无法确定 5一物体作直线运动的 v-t图线如图所示，则()A.前 3 秒内和前 5 秒内位移相等 B.前 4 秒内位移为零 C.第 2 秒末物体的加速度改变方向 D.第 4 秒末物体的速度改变方向 6一个物体从静止开始作匀加速直线运动，以 T为时间间隔，在第 3 个 T内的位移是 3m，第 3 个 T终了时的瞬时速度是 3m/s，则：（）A物体的加速度是 1m/s2 B物体在第 1 个 T终了时的瞬时速度是 1m/s C时间间隔为 1s D物体在第 1 个 T内的位移是 0.6m 7甲、乙两质点从同一地点出发做直线运动的速度时间图象如图所示，下列判断正确的是（）A、t=1s 时，乙质点运动方向发生改变 B、t=2s 时，甲、乙两质点间距离一定等于 2m C、甲、乙两质点同时从静止出发，朝相同方向运动 D、t=4s 时，甲、乙两质点相遇 8在平直公路上有甲、乙两辆汽车沿着同一方向做匀加速直线运动,它们的运动速率的平方随位移的变化图象如图所示.则以下说法正确的是()A甲车的加速度比乙车的加速度大 B乙车的加速度比甲车的加速度大 C两车经过 s0位置前运动的时间相同 D在 s0位置甲、乙两车再次相遇 vvvt v v0 t O vt s v2 甲 乙 O s0 度位移中点的速度等时间隔的位移差公式利用公式解题的注意点关注其中三个物理量以上四个公式中由五个物理量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量对应相等那么另外的两个物理量也一定对应相等公式的矢量性以上五个物理量中除时间外均为矢量一般以的方向为正方向以时刻的位移为零这时和的正负就都有了确定的物理意义解题注意事项首先根据题目的含义建立物理过程在果是否具有实际的物理意义作出检验多过程问题可以分段求解减速过程可以当作加速来处理有时利用图像中斜率或面积的求解会有助于解题平均速度与位移公式的结合也常常利于解题例已知某质点直线运动的位移为运动吗初速度和学习必备 欢迎下载 9有两个光滑斜面 AB、BC，A、C 两点在同一水平面上，斜面 BC比斜面 AB长（如图所示），一个滑块自 A点以速度 vA上滑，到达 B点时速度减为零，紧接着沿 BC滑下，设滑块从 A点到 C点的总时间为 tc，那么下列各图中能够正确表示滑块速度变化规律的是：()10一小球从 A 点由静止开始做匀变速直线运动，若到达 B 点时速度为 v，到达 C 点时速度为 2v，则ABBC等于()A.11 B.12 C.13 D.14 11初速度为 10m/s 做匀减速直线运动的汽车，第 1 秒内速度减少了 3m/s，则汽车的加速度大小为_m/s2，第 4 秒内的位移为_m。12做匀加速直线运动的物体，速度从 v 增加到 2v 时经过的位移是 s，则它的速度从 v 增加到 3v 时发生的位移是_.13做匀变速直线运动的质点，在第 2 秒内的平均速度为 5m/s，在第 4 秒内的平均速度为 7m/s，则该质点运动的加速度为_ m/s2，1 秒末的速度为_ m/s。14一辆火车从车站出发，以加速度 a1=0.2m/s2做匀加速直线运动，经过 t1秒后，火车改做加速度大小为 a2=0.1m/s2的匀减速直线运动，又经过 t2秒钟静止，则 t1：t2=_，若总位移为 3000m，火车的这段运动总时间为_s。15某市规定：卡车在市区内行驶速度不得超过 40 km/h.一次一辆卡车在市区路面紧急刹车后，经 1.5 s 停止，量得刹车痕迹 s=9 m.，问这车是否违章？16一个质点由静止开始作直线运动，第 1s 内加速度为 5m/s2，第 2s 内加速度为-5m/s2，第 3、第 4s重复第 1、第 2s 内的情况，如此不断运动下去，当 t=100s 时，这个质点的位移是多少？当质点的位移达到87.5 米时质点运动了多少时间？17一质点沿 AD直线作匀加速直线运动，如图，测得它在 AB、BC、CD三段的时间均为 t，测得位移AC=L1，BD=L2，试求质点的加速度？度位移中点的速度等时间隔的位移差公式利用公式解题的注意点关注其中三个物理量以上四个公式中由五个物理量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量对应相等那么另外的两个物理量也一定对应相等公式的矢量性以上五个物理量中除时间外均为矢量一般以的方向为正方向以时刻的位移为零这时和的正负就都有了确定的物理意义解题注意事项首先根据题目的含义建立物理过程在果是否具有实际的物理意义作出检验多过程问题可以分段求解减速过程可以当作加速来处理有时利用图像中斜率或面积的求解会有助于解题平均速度与位移公式的结合也常常利于解题例已知某质点直线运动的位移为运动吗初速度和学习必备 欢迎下载（例题 330、0.5 例题 431.25m,10s,1.25m）例题 5（1，3，7）例 9,29,30 1、AD 2.A 3C 4.A 5.ABD 6.BD 7.B 8.A 9.C 10.C 113、1/6 12.83s 131、4.5 141：2、300 15.违章 解析：由于做匀减速运动，则平均速度20tvvv，又因为s=vt 所以9=200v1.5 解得v0=12 m/s=43.2 km/h40 km/h，此车违章.16 250m 35s 17 解：设 AB=S1、BC=S2、CD=S3 则：A B C D S2 S1=at2 S3 S2=at2 两式相加：S3 S1=2at2 由图可知：L2 L1=（S3+S2）（S2+S1）=S3 S1 则：a=2122tLL 18.解析：（1）常规解法：由位移公式得 s1vAT21aT2 s2vA 2T21a（2T）2-（vAT21aT2）将 s124，s264，T=4 s代入两式求得 vA1 m/s，a=2.5 m/s2.（2）用平均速度求解：42411Tsv m/s6 m/s，46422Tsv m/s16 m/s 又12vv aT 即 16=6+a4，得 a=2.5 m/s2，再由 s1vAT21aT2求得 vA1 m/s.（3）用平均速度求解：设物体通过 A、B、C三点的速度分别为 vA、vB、vC 则有TsvvTsvvCBBA212 2 TssvvCA2221 解得 vA1 s，vB11 s vC21 s，所以，加速度为 度位移中点的速度等时间隔的位移差公式利用公式解题的注意点关注其中三个物理量以上四个公式中由五个物理量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量对应相等那么另外的两个物理量也一定对应相等公式的矢量性以上五个物理量中除时间外均为矢量一般以的方向为正方向以时刻的位移为零这时和的正负就都有了确定的物理意义解题注意事项首先根据题目的含义建立物理过程在果是否具有实际的物理意义作出检验多过程问题可以分段求解减速过程可以当作加速来处理有时利用图像中斜率或面积的求解会有助于解题平均速度与位移公式的结合也常常利于解题例已知某质点直线运动的位移为运动吗初速度和学习必备 欢迎下载 a4111TvvAB s2 2.5 s2 （4）用推论公式求解：由 s2s1aT2得 64-24=a 42 所以 a=2.5 m/s2，再代入 s1vAT21aT2可求得 vA1 m/s.点评：运动学中的不少题目可有多种解法，但首先应熟练掌握基本的、常规的解法，熟能生巧，达到一定熟练程度后，再根据题目的条件选用合适的公式求解.3一物体以一定的初速度在水平地面上匀减速滑动,若已知物体在第 1 秒内位移为 8.0 m,在第 3 秒内位移为0.5 m则下列说法正确的是 （B ）A物体的加速度一定为 3.75 m/s2 B物体的加速度可能为 3.75 m/s2 C物体在第 0.5 秒末速度一定为 4.0 m/s D物体在第 2.5 秒末速度一定为 0.5 m/s 综合提高 提高 1：两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下每次曝光时木块的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的.由图可知 A.在时刻 t3两木块速度相同 B.在时刻 t2以及时刻 t3两木块速度相同 C.在时刻 t4和时刻 t5之间某瞬时两木块速度相同 D.在时刻 t3和时刻 t4之间某瞬时两木块速度相同 提高 2：用同一底片对着小球直线运动的路径进行闪光照相 每隔 0.1 s 拍一次照，得到的照片如图所示 求：(1)小球在整个运动过程的平均速度(2)从开始到拍摄第三个小球照片的过程中平均速度(3)能否求解从 x 轴的 0 位置运动到 2cm 位置过程的平均速度？为什么？提高 6甲、乙两人位于东西方向的 A、B两地，相距为 S0从某时刻开始，甲由 A向 B以速度 v1匀速直线运动，同时乙从 B 向正南方向以速度 v2也做匀速直线运动求：在他们运动过程中，何时相距最近？度位移中点的速度等时间隔的位移差公式利用公式解题的注意点关注其中三个物理量以上四个公式中由五个物理量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量对应相等那么另外的两个物理量也一定对应相等公式的矢量性以上五个物理量中除时间外均为矢量一般以的方向为正方向以时刻的位移为零这时和的正负就都有了确定的物理意义解题注意事项首先根据题目的含义建立物理过程在果是否具有实际的物理意义作出检验多过程问题可以分段求解减速过程可以当作加速来处理有时利用图像中斜率或面积的求解会有助于解题平均速度与位移公式的结合也常常利于解题例已知某质点直线运动的位移为运动吗初速度和学习必备 欢迎下载 最近距离是多少？提高 8：有一只小老鼠离开洞穴沿直线前进，它的速度与到洞穴的距离成反比当它先进到离洞穴的距离为d1的甲处时速度为 v1试求：(1)老鼠行进到距洞穴的距离为 d2的乙处时的速度 v2 *(2)老鼠由甲到乙的运动时间 例 3：一颗子弹沿水平方向射来，恰穿透三块厚度相同的木板，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多少？例 6：羚羊从静止开始奔跑，经过 50m 能加速到最大速度 25m/s，并能维持一段较长的时间；猎豹从静止开始奔跑，经过 60m 的距离能加速到最大速度 30m/s，以后只能维持这速度 4.0s设猎豹距离羚羊 xm 时开始攻击，羚羊则在猎豹开始攻击后 1.0s 才开始奔跑，假定羚羊和猎豹在加速阶段分别做匀加速运动，且均沿同一直线奔跑，求：(1)猎豹要在从最大速度减速前追到羚羊，x 值应在什么范围？(2)猎豹要在其加速阶段追到羚羊，x 值应在什么范围？例 7：以 54km/h 的速度行驶的火车，因故需要在中途停车。如果停留的时间是 1min,刹车引起的加速度大小是 0.3 m/s2,启动产生的加速度大小是 0.5 m/s2,求火车因临时停车所延误的时间。例 8：火车以速度 v1匀速行驶，司机发现前方同轨道上相距 s 处有另一火车沿同方向以速度 v2（对地、且v1v2）做匀速运动.司机立即以加速度 a 紧急刹车.要使两车不相撞，a 应满足什么条件？度位移中点的速度等时间隔的位移差公式利用公式解题的注意点关注其中三个物理量以上四个公式中由五个物理量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量对应相等那么另外的两个物理量也一定对应相等公式的矢量性以上五个物理量中除时间外均为矢量一般以的方向为正方向以时刻的位移为零这时和的正负就都有了确定的物理意义解题注意事项首先根据题目的含义建立物理过程在果是否具有实际的物理意义作出检验多过程问题可以分段求解减速过程可以当作加速来处理有时利用图像中斜率或面积的求解会有助于解题平均速度与位移公式的结合也常常利于解题例已知某质点直线运动的位移为运动吗初速度和学习必备 欢迎下载 11 实验装置如图中（a）所示一小车放在水平长木板上，左侧拴有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连，小车右侧穿过打点计时器（电源频率为 50HZ）的纸带相连，在重物牵引下，小车在木板上向左做匀加速运动，打点计时器在纸带上打出的一些点，现取一段纸带研究，每相邻计数点间有 4 个计时点，如图(b)所示，并测得如下数据数据：S1=20.1cm，S2=32.7cm，S3=45.3cm。则由此可测定当打点计时器打下计数点 C、D 时木块的运动速率多大？训练：甲、乙两质点同时同地向同一方向做直线运动，它们的速度 时间（v t）图象如图所示，根据图线可以判断 （）A甲比乙运动快，所以乙追不上甲 B在 2s 末时乙追上甲 C在 0 2 s 内，甲的速度大于乙的速度，2s 后乙的速度大于甲的速度 D2s 以前甲在乙前，2s 后乙在甲前 7如图所示的两条斜线分别代表 a、b 两物体做直线运动时的速度图线，已知 t=0 时 a、b 两物体经过同一位置，下列说法中正确的有（）A在前 10 秒内，b 的位移比 a 的位移大 Bb 的加速度比 a 的加速度大 Ca 出发后 10 秒追上 b D10 秒时两物体的速率相等 10一辆执勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以 v=8m/s 的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶，经 2.5s，警车发动起来，以加速度 a=2m/s2做匀加速运动。问：（1）警车要多长时间才能追上违章的货车？（警车最大速度为 30m/s）（2）在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多少？度位移中点的速度等时间隔的位移差公式利用公式解题的注意点关注其中三个物理量以上四个公式中由五个物理量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量对应相等那么另外的两个物理量也一定对应相等公式的矢量性以上五个物理量中除时间外均为矢量一般以的方向为正方向以时刻的位移为零这时和的正负就都有了确定的物理意义解题注意事项首先根据题目的含义建立物理过程在果是否具有实际的物理意义作出检验多过程问题可以分段求解减速过程可以当作加速来处理有时利用图像中斜率或面积的求解会有助于解题平均速度与位移公式的结合也常常利于解题例已知某质点直线运动的位移为运动吗初速度和