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1、第 2 讲匀变速直线运动的规律及应用考点 1 匀变速直线运动的规律及应用1匀变速直线运动速度加速度(1)定义:物体在一条直线上运动,如果在任意相同的时间内_的变化量相同,这种运动就叫做匀变速直线运动(2)特点:_为恒量(3)分类相同相反加速度与速度方向无关匀加速直线运动:a 与 v 方向_匀减速直线运动:a 与 v 方向_(4)物体做匀变速直线运动时,速度是增大还是减小,只由_决定,与加速度变大或变小_2匀变速直线运动的规律(1)速度公式:vtv0at.3理解与应用匀变速直线运动规律(1)以上四个公式只适用于匀变速直线运动(2)式中的 v0、vt、a、s 均为矢量,应用时必须先规定正方向(通常
2、以初速度方向为正方向)(3)以上四个公式涉及六个物理量,只要知道其中三个,就能求出其余三个(4)对于有往返过程的匀变速直线运动问题,可以分阶段分析如竖直上抛运动,可以分为竖直向上的匀减速直线运动和竖直向下的自由落体运动(5)特别注意汽车、飞机等机械设备做减速运动(刹车)时,速度等于零后不会反向运动如汽车刹车时 5 s 末停下,则 5 s末以后的位移都等于零【跟踪训练】1(广东实验中学 2013 届月考)假期中小芳乘坐火车外出旅游,当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时,她用身边的器材测出火车的加速度小芳的测量过程如下:她一边看着窗外每隔 100 m 的路标,一边用手表记录着时间她观测到她所在的车厢
3、从经过第一个路标到经过第二个路标的时间间隔为12 s,从经过第一个路标到经过第三个路标的时间间隔为 22 s请你根据她的测量情况,求:(保留三位有效数字)(1)火车的加速度大小(2)火车经过第三个路标时的速度大小解:(1)火车从第一个路标到第二个路标的过程中,位移s1100 m,时间 t112 s,中间时刻速度为考点 2 匀变速直线运动的推论及应用1匀变速直线运动的几个推论(1)做匀变速直线运动的物体相邻相等时间内的位移差(2)某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平(2)由以上各式可以方便地得到初速度为零的匀加速直线运动各物理量间的比例关系前 1 s、前 2 s、前 3 s内的位移之比
4、为 149.第 1 s、第 2 s、第 3 s内的位移之比为 135.1 s 末、2 s 末、3 s 末的速度之比为 123.前 1 m、前 2 m、前 3 m所用的时间之比为从静止开始连续通过相等的位移所用的时间之比为3“逆向思维法”解决匀减速直线运动问题将物体匀减速至零的直线运动,利用逆向思维反过来看成初速度为零的同样大加速度的匀加速运动,然后再根据运动学公式或者其推论来求解相关问题【跟踪训练】2(双选)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 v1、v2,则下列结论中正确的是(解析:设某段时间内物体运动的初速度为v0,末速度为 vt,则该段时间的中间时刻的瞬时速度等
5、于该段时间内的平均速答案:CD3质点从静止开始做匀加速直线运动,从开始运动起,通过连续三段路程所用的时间分别为 1 s、2 s、3 s,则这三段路)D程之比应为(A123C149B135D1827解析:在初速度为零的匀加速直线运动中,第 1 个 t 内、第 2 个 t 内、第 3 个 t 内位移之比为 s1s2s3sn 135(2n1),得三段路程之比为 1(35)(7911)1827,所以答案应选 D.4(双选)2009 年 3 月 29 日,中国女子冰壶队首次夺得世界冠军,如图 121 所示,一冰壶以速度 v 垂直进入三个相同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
6、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之比分别是(图 121答案:BD热点 1 匀变速直线运动的规律及应用【例 1】(2011 年新课标卷)甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比思路点拨:先把各自运动分成两段,然后应用匀变速直线运动规律和公式解题设汽车乙在时刻 t0 的速度为 v,在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为 s1、
7、s2.同样有设甲、乙两车行驶的总路程分别为 s、s,则有ss1s2ss1s2联立以上各式解得,甲、乙两车各自行驶的总路程之比为备考策略:解匀变速直线运动规律的应用题时最重要的是先弄清楚哪些物理量是已知的,运动可以分为几个阶段,然后建立方程求解【触类旁通】1(2011 年潍坊质检)如图 122 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 v1 射入 A,以速度 v2 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()图 122答案:C热点 2 应用匀变速直线运动的推论解题【例 2】(2011 年天津卷
8、)质点做直线运动的位移 x 与时间 t的关系为 x5tt2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点()A第 1 s 内的位移是 5 mB前 2 s 内的平均速度是 6 m/sC任意相邻 1 s 内的位移差都是 1 mD任意 1 s 内的速度增量都是 2 m/s比题给关系可得质点做初速度 v05 m/s、加速度 a2 m/s2 的匀加速直线运动,再应用匀变速直线运动的公式及推论解题答案:D【触类旁通】2如图 123 所示,光滑斜面 AE 被分成四个相等的部)分,一物体由 A 点从静止释放,下列结论中不正确的是(图 123答案:D易错点刹车陷阱【例题】汽车以 20 m/s 的速度做匀速运动,某时
9、刻关闭发动机而做匀减速运动,加速度大小为 5 m/s2,则它关闭发动机后通过 s37.5 m 所需的时间为()A3 sB4sC5 sD6 s运动,4 s 后位移公式已不适用,故 t25 s 应舍去,即正确答案只有 A 选项指点迷津:许多物理问题来自日常生活,不论物理过程如何,其结果一定会符合实际因此,得出结果后要对照实际情况作出判定,这里的“刹车陷阱”就是一个典型的例子汽车的刹车过程可看做匀减速运动,但它不同于一般的匀变速运动,当汽车的速度减为零后,它就停止运动,不能继续减速,也不能再返回来,所以在解刹车问题时,一定要注意分析汽车停下需要多长时间,再决定求解采用的方法、步骤,不能乱套公式【纠错强化】1以速度为 10 m/s 匀速运动的汽车在第 2 s 末关闭发动机,以后做匀减速直线运动,第 3 s 内平均速度是 9 m/s,则汽车加速度是多少?汽车在 10 s 内的位移是多少?avtv0t29102.52m/s22 m/s2解:由题意知,第 2.5 s 末的速度等于第3 s 内的平均速度,即 v2.59 m/s.再由 vtv0a(t2)得汽车的加速度为
限制150内