1、精心整理第一章匀变速直线运动的规律及其应用一匀变速直线运动1匀速直线运动:物体沿直线且其速度不随时间变化的运动。2.匀变速直线运动:3.匀变速直线运动速度和时间的关系表达式:位移和时间的关系表达式:速度和位移的关系表达式:1在匀变速直线运动中,下列说法中正确的是()A.相同时间内位移的变化相同B.相同时间内速度的变化相同C.相同时间内加速度的变化相同D.相同路程内速度的变化相同2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。3做匀减速直线运动的质点,它的位移随时间变化的规律是s=24t-1.5t2(m)
2、,当质点的速度为零,则t为多少()A1.5sB8sC16sD24s4某火车从车站由静止开出做匀加速直线运动,最初一分钟内行驶540m,那么它在最初10s行驶的距离是()A.90mB.45mC.30mD.15m5汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动,可以明显的看出滑动的痕迹,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。若汽车刹车后以7 m/s2的加速度运动,刹车线长14m。则汽车在紧急刹车前的速度的大小是m/s。6.在平直公路上,一汽车的速度为15ms。,从某时刻开始刹车,在阻力作用下,汽车以2m/s2的加速度运动,问刹车后10s
3、末车离开始刹车点多远?7.跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面125 m时打开降落伞,伞张开后运动员就以14.3 m/s2的加速度做匀减速运动,到达地面时速度为5 m/s,问:(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?(2)离开飞机后,经过多少时间才能到达地面?(g=10 m/s2)二特例:(自由落体运动和竖直上抛运动)(一)、自由落体运动1定义:只受重力作用,从静止开始的下落运动。2特点:初速V0=0只受一个力,即重力作用。当空气阻力很小,可以忽略不计时,物体的下落可以看作自由落体运动。3性质:初速为零的匀加速直线运动。4自由落体运动的规律:速度公式:位移公式:
4、速度位移关系:平均速度公式:重力加速度:同一地点,任何物体的自由落体加速度相同,跟物体的轻重无关。重力加速度的方向始终竖直向下,大小跟高度和纬度有关。地面附近通常取g=9.8m/s2,粗略计算时,可取10 m/s2。【例一】从离地500m的空中自由落下一个小球,不计空气阻力,取g=10ms2,求:经过多少时间落到地面;从开始落下的时刻起,在第1s内的位移、最后1s内的位移;落下一半时间的位移10s5m95m125m(1)以下关于自由落体运动的说法,正确的是()A物体从静止开始下落的运动叫做自由落体运动B物体在只有重力作用下的运动叫做自由落体运动C自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动D在有空
5、气的空间里,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略不计时,物体从静止开始下落的运动可以看作自由落体运动(2)关于重力加速度的以下说法正确的是()A重力加速度g是标量,只有大小没有方向,通常计算中g取作9.8m/s2B在地面上不同的地方,g的大小是不同的,但它们相差不是很大C在地球上同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同(3)从高处释放一小石块,经过1s,从同一地点再释放另一小石块,在落地之前,两石块之间的距离()A保持不变B不断增大C不断减小D有时增大,有时减小(4)甲物体的重力是乙物体的倍,它们在同一高度同时自由下落,则下列说法中正确的()甲比乙先着地甲比乙的加速度大甲与乙同时着地甲与
6、乙的加速度一样大是(5)为了测出楼房的高度,让一石块从楼顶自由落下(不计空气阻力),测出下列哪个物理量就可以算出楼房的高度()A石块下落到地面的总时间B石块落地前的瞬时速度C石块落下后在第一秒内通过的位移D石块落地前通过最后一米位移的时间(1)CD(2)BC(3)B(4)CD(5)ABD三.匀变速直线运动的几个基本推论:(1)匀变速直线运动的物体在连续相等的时间(T)内的位移之差为一恒量。公式:S2-S1=S3-S2=S4-S3=Sn-Sn-1=S=aT2推广:Sm-Sn=(m-n)aT2(2)某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,即:(3).某段匀变速直线运动的平均速度等于该段运
7、动的初速度和末速度的平均值。即:参考答案:D【例三】从车站开出的汽车,做匀加速直线运动,走了12s时,发现还有乘客没上来,于是立即做匀减速运动至停车汽车从开出到停止总共历时20s,行进了50m求汽车的最大速度5、初速为零的匀变速直线运动的常用推论(设T为等分时间间隔)):(1)lT末、2T末、3T末瞬时速度之比为Vl:V2:V3=1:2:3(2)1T内、2T内、3T内位移之比Sl:S2:S3=12:22:32(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内的位移之比为S:S:S=l:3:5(4)从静止开始通过连续相等的位移所用的时间之比为:tl:t2:t3=l:(l):(一)【例四】一颗子弹沿水平方向
8、垂直穿过三块紧挨着的木块后,穿出时速度几乎为零设子弹在木块的加度相同,若三块木板的厚度相同,则子弹穿过三块木板所用的时间之比为t1:t2:t3=_;若子弹穿过三块木板所用的时间相同,则三块木板的厚度之比d1:d2:d3=_参考答案:():():1、5:3:15一物体做匀减速直线运动,初速度为10m/s,加速度大小为1m/s2,则物体在停止运动前ls内的平均速度为()A5.5 m/sB5 m/sClm/sD0.5 m/s8.一辆汽车从车站以初速度为0匀加速直线开出一段时间之后,司机发现一乘客未上车,便紧急刹车做匀减速运动。从启动到停止一共经历t=10s,前进了15m,在此过程中,汽车的最大速度为
9、()A. 1.5m/sB.3m/sC.4m/sD.无法确定9一个物体自静止开始做加速度逐渐变大的加速直线运动,经过时间t,末速度为vt,则这段时间内的位移()Axvtt/2D无法确定10一物体做匀变速度直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后的速度大小变为10m/s,在这1s的时间内,该物体的()A位移的大小可能小于4mB位移的大小可能大于10mC加速度的大小可能小于4m/s2D加速度的大小可能大于10m/s27.A、B、C三点在同一直线上,一个物体自A点从静止开始做匀加速直线运动,经过B点时的速度为v,到C点时的速度为2v,则AB与BC两段距离大小之比是()A.1:4B.1:3 C.1:
10、2D.1:1(6)一个自由下落的物体,前3s内下落的距离是第1s内下落距离的几倍()A2倍B3倍C6倍D9倍(7)物体做自由落体运动,在第n秒内通过的位移比在前1s内通过的位移大小多()A9.8mB4.9(2n+1)mC0Dm(6)D(7)A12一物体做自由落体运动,落地时的速度为30m/s,则它下落的高度是m。它在前2秒内的的平均速度为m/s,它在最后1s内下落的高度是m。(g取10m/s2)16一个做匀加速度直线运动的质点,在最初两个连续的4s的时间内发生的位移分别为s1=24m,s2=64m.求质点运动的初速度和加速度。14一列火车由静止从车站出发做匀加速直线运动。一位观察者站在这列火车
11、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,则这列火车共有节车厢;最后2s内从他身边通过的车厢有节;最后一节车厢通过观察者需要的时间是s。(五)实验(匀变速直线运动,自由落体运动)(1)器材:(2)步骤:(3)注意事项:(4)数据处理:15某同学在研究小车运动实验中,获得一条点迹清楚的纸带,已知打点计时器每隔0.02秒打一个计时点,该同学选择ABCDEF六个计数点,对计数点进行测量的结果记录在图中,单位是cm,ABCDEF1.503.325.467.9210.70(1)则在打下A、B、C、D、E、F各点时小车
12、的瞬时速度vA=m/s,vB=m/s,vC=m/s,vD=m/s,vE=m/s,vF=m/s.(2)小车的加速度为m/s2。(六)追及和相遇问题追及和相遇类问题的一般处理方法是: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。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。1.速度大者减速(如匀减速)追速度小者(如匀加速运动):(1)两者速度相等,追者位移加上原距离仍小于被追者位移,则永远追不上,此时二者间距有最小值。(2)若二者
13、相遇时,刚好速度相等时,则是避免碰撞的临界条件。(3)若追上时追者速度仍大于被追者速度,则被追者还能有一次追上追者,追上前,二者速度相等时,二者这间的距离有一个较大值。2、速度小者加速(如初速为零的匀加速直线运动)追速度大者(如匀速运动):(1)当两者速度相等时,二者间有最大距离;(2)当两者速度相等时,追者位移大于等于被追者位移加上原距离,后者追上前者。【例五】汽车前方120m有一自行车正以6m/s的速度匀速前进,汽车以18m/s的速度追赶自行车,若两车在同一条公路不同车道上作同方向的直线运动,求:(1)经多长时间,两车第一次相遇?(2)若汽车追上自行车后立即刹车,汽车刹车过程中的加速度大小
14、为2m/s2,则再经多长时间两车第二次相遇?参考答案:(1)设经t1秒,汽车追上自行车2t1=1t1+St1=10s(2)汽车的加速度为a=-2 m/s2设第二次追上所用的时间为t2,则1t2=2t2+at22t2=12s设汽车从刹车到停下用时t3秒0=2+at3t3=9st2故自行车又追上汽车前,汽车已停下。停止前汽车的位移s汽=设经t4时间追上,则1t4=t4=13.5s再经过13.5s两车第二次相遇.【例六】甲物体以速度v0做匀速直线运动,当它运动到某一位置时,该处有另一物体乙开始做初速为0的匀加速直线运动去追甲,由上述条件()A可求乙追上甲时乙的速度B可求乙追上甲时乙走的路程C可求乙从
15、开始起动到追上甲时所用的时间D可求乙的加速度参考答案:A18一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车从静止开始以3m/s2的加速度开始行驶,恰在这时一辆自行车以6m/s的速度匀速驶来,从后边超过汽车,求:(1)汽车在追上自行车之前两车间的最大距离是多少?(2)追上自行车时汽车的速度是多大?第二章匀变速直线运动的研究单元练习题参考答案一、选择题1B2ABC3ACD4.C5、D6D7.B8B9.C10.AD二、填空题:11141245,10,25,10130.4s149;5;03415.解析:由图可知,相邻计数点的时间间隔为T=20.02=0.04s,则(1)VB=AC/2T=3.32/(20.
16、04)=0.415m/sVC=BD/2T=(5.46-1.50)/(20.04)=0.465m/sVD=CE/2T=(7.92-3.32)/(20.04)=0.575m/sVE=DF/2T=(10.70-5.46)/(20.04)=0.655m/s由VB=(VA+VC)/2得VA=2VB-VC=0.335m/s由VE=(VD+VF)/2得VF=2VE-VD=0.735m/s(2)应用在连续相等的时间内的位移之差的平均值为aT2:求解.由图可知:S1=AB=1.5cm,S2=BC=1.82cm,S3=CD=2.14cm,S4=DE=2.46cm,S5=EF=2.78cm,则S2-S1=0.32c
17、m,S3-S2=0.32cm,S4-S3=0.32cm,S5-S4=0.32cm,故有位移之差的平均值为S=0.32cm=aT2,故得a=S/T2=0.0032/0.042=2.0m/s2,三、计算题:16.解析:(1)1m/s(2)2.5m/s2由匀变速直线运动的规律可知,在某段时间内的平均速度大小等于这一段中点时刻的瞬时速度,故在第一个4秒末的速度V1=(24+64)/8=11m/s,再由平均速度与位移的关系,在第一个4秒内,(V0+V1)4/2=24由此得到V0=1m/s再由速度公式有V1=V0+at1得出加速度a=(V1-V0)/t1=(11-1)/4=2.5m/s217.读题指导:车
18、做减速运动,是否运动了10s,这是本题必须考虑的。分析:初速度v0=15ms,a=-2ms2,分析知车运动7.5s就会停下,在后2.5s内,车停止不动。解:设车实际运动时间为t,vt=0,a=-2ms2由知运动时间s说明刹车后7.5s汽车停止运动。由得所以车的位移m18(1)6m(2)12m/s解析:(1)由题意可知,当汽车的速度与自行车的速度相等时,相距最远,则有:3t=6解得:t=2s最大距离:d=vtat2/2=(62322/2)m=6m(2)设t时间汽车追上自行车,则有:vt=at2/2解得t=4s此时汽车的速度为:v=at=34m/s=12m/s19(1)305 m(2)3.85s解析:(1)运动员打开伞后做匀减速运动,由v22-v12=2as2可求得运动员打开伞时的速度为v1=60 m/s,运动员自由下落距离为s1=v12/2g=180 m,运动员离开飞机时距地面高度为s=s1+s2=305 m.(2)自由落体运动的时间为t1=6s,打开伞后运动的时间为t2=3.85s,离开飞机后运动的时间为t=t1+t2=9.85s