1、匀变速直线运动的规律
(1).匀变速直线运动的速度公式vt=vo+at(减速:vt=vo-at) (2).
v?vt?vo2此式只适用于匀变速直线运动.
(3). 匀变速直线运动的位移公式s=vot+at2/2(减速:s=vot-at2/2) (4)位移推论公式:
S??t2??022a(减速:
S??t2??02?2a)
(5).初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的 时间间隔内的位移之差为一常数:Δs = aT2 (a----匀变速直线运动的 加速度 T----每个时间间隔的时间) 匀变速直线运动推论:
6 5 ① 4 3 2 ② 1 t/s0 1 2 3 5 6 7 8 4 V/m·v?vt?1)
2v0?vt2(匀变速直线运动在某段时间内的平均速度等于这段时间
中间时刻的瞬时速度。)
2)2与末速度平方和一半的平方根。)
3)S2—S1=S3—S2=S4—S3=??=△S=aT2 4)初速度为零连续各个Ts
vS?2v0?vt22(匀变速直线运动在某段位移中点的瞬时速度等于初速度
末的速度之比
v1:v2:v3:?:vn?1:2:3:?:n。
3)初速度为0的n个连续相等的时间内S之比: S1:S2:S3:??:Sn=1:3:5:??:(2n—1) 4)初速度为0的n个连续相等的位移内t之比: t1:t2:t3:??:tn=1:(√2—1):(√3—√2):??:(√n—√n—1) 5)a=(Sm—Sn)/(m—n)T2(利用上各段位移,减少误差→逐差法) 6)vt2—v02=2as 7
前
ts、2ts、3ts??内通过的位移之比,
SⅠ:SⅡ:SⅢ:?:SN?1:22:32:?:N2
2S、3S、?、nS的位移所用时间之比,即前S、tⅠ、tⅡ、tⅢ、tⅣ?tN之比
S?12at2)
12S?v0?atv?0,即2(利用位移公式,0t:tⅡ:tⅢ:?:tN?Ⅰ1:2:3:?:N
(8)通过连续相等的各个S所用时间之比,即
t1、t2、t3?tn之比
t1:t2:t3:?:tn?1:(2?1):(3?2):?:(n?n?1)2、匀变速直线运动的x—t图象和v-t图象 x-t图象
1)定义:描述做匀变速直线运动的物体的位移随时间的变化关系的曲线 2)特点:不反映物体运动的轨迹.
3)纵坐标为s,横坐标t s:t表示速度.
4)斜率k=tanα(直线和x轴单位、物理意义不同) 5)图象中两图线的交点表示两物体在这一时刻相遇。 V-t图像
1)定义:描述匀变速直线运动的物体的速度随时间变化关系的图线。 2)不反映物体运动轨迹.
3)纵坐标表示v,2)横坐标表示t 3)vt表示路程s,用面积表示.
4)图象与时间轴的面积表示物体运动的位移,在t轴上方位移为正,下方为负,整个过程中位移为各段位移之和,即各面积的代数和。
5)做匀变速直线运动的物体在A,B两点之间的平均速度等于其初速度和末速度的和的一半.V=(v0+vt)/2 3、自由落体运动(A) (1)自由落体运动 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动(理想化模型)。在空气中影响物体下落快慢的因素是下落过程中空气阻力的影响,与物体重量无关。
(2)自由落体加速度: 自由落体运动是一种初速度为0的匀变速直线运动,加速度为常量,称为重力加速度(g)。g=9.8m/s2通常情况下取重力加速度g=10m/s2 (3)重力加速度是由于地球的引力产生的,因此,它的方向总是竖直向下.其大小在地球上不同地方略有不,在地球表面,纬度越高,重力加速度的值就越大,在赤道上,重力加速度的值最小,但这种差异并不大。 (4)通常情况下取重力加速度g=10m/s2
(5)自由落体运动的规律vt=gt.H=gt2/2,vt2=2gh 4、竖直上抛运动
1.处理方法:分段法(上升过程a=-g,下降过程为自由落体),整体法(a=-g,注意矢量性)
2.速度公式:vt=v0—gt位移公式:h=v0t—gt2/2
3.上升到最高点时间t=v0/g上,升到最高点所用时间与回落到抛出点所用时间相等
3.上升的最大高度:s=v02/2g 第四节汽车行驶安全
1.停车距离=反应距离(车速×反应时间)+刹车距离(匀减速) 2.安全距离≥停车距离
3.刹车距离的大小取决于车的初速度和路面的粗糙程度
4.追及/相遇问题:抓住两物体速度相等时满足的临界条件,时间及位移关系,临界状态(匀减速至静止)。可用图象法解题。 一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分 3.一位小男孩从高15层的楼顶坠下,被同楼的一位青年在楼下接住,幸免于难,设每层楼的高度为3m,这位青年从他所在的地方冲到楼下需要的时间是1.3s,则该青年要接住孩子,至多允许他反应的时间是(g=10m/s2)( )
A.3.0s B.1.7s C.0.4s D.1.3s
4.一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开去,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.从启运到停止一共经历t=10s,前进了15m,在此过程中,汽车的最大速度为( )
A.1.5m/s B.3m/s C.4m/s D.无法确定
5.在t=0的时刻,从地面附近的空中某点释放一小球,它自由下落,落地后反弹,且每次反弹都能到达最初的出发点,取竖直向上为正方向.设小球与地面的碰撞时间和小球在空中所受空气阻力都忽略不计,则小球的速度v随时间t变化的关系可表示为图中的哪个
8.如图所示,光滑斜面上的四段距离相等,质点从O点由静止开始下滑,做匀加速直线运动,先后通过a、b、c、d?,下列说法正确的是( ) A.质点由O到达各点的时间之比ta∶tb∶tc∶td=1∶2∶3∶2 B.质点通过各点的速率之比va∶vb∶vc∶vd=1∶2∶3∶2 C.在斜面上运动的平均速度v=vb D.在斜面上运动的平均速度v=vd/2
6.甲乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动,它们的v-t图象如图所示,则前4s内( )
A.乙比甲运动得快 B.2s末乙追上甲
C.甲的平均速度大于乙的平均速度 D.乙追上甲时距出发点40m远 2.物体做匀变速直线运动,初速度为10 m/s,经过2 s后,末速度大小仍为10 m/s,方向与初速度方向相反,则在这2 s内,物体的加速度和平均速度分别为( )
A.加速度为0;平均速度为10 m/s,与初速度同向
B.加速度大小为10 m/s2,与初速度同向;平均速度为0 C.加速度大小为10 m/s2,与初速度反向;平均速度为0
D.加速度大小为10 m/s2,平均速度为10 m/s,二者都与初速度反向 3.物体做匀加速直线运动,其加速度的大小为2 m/s2,那么在任一秒内( ) A.物体的加速度一定等于物体速度的2倍 B.物体的初速度一定比前一秒的末速度大2 m/s C.物体的末速度一定比初速度大2 m/s D.物体的末速度一定比前一秒的初速度大2 m/s
4.以v0 =12 m/s的速度匀速行驶的汽车,突然刹车,刹车过程中汽车以a =-6 m/s2的加速度继续前进,则刹车后( )
A.3 s内的位移是12 m B.3 s内的位移是9 m
C.1 s末速度的大小是6 m/s D.3 s末速度的大小是6 m/s 5.一个物体以v0 = 16 m/s的初速度冲上一光滑斜面,加速度的大小为8 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8 m/s B.3 s末的速度为零
C.2 s内的位移大小是16 m D.3 s内的位移大小是12 m 6从地面上竖直向上抛出一物体,物体匀减速上升到最高点后,再以与上升阶段一样的加速度匀加速落回地面.图中可大致表示这一运动过程的速度图象是( )
v v v v O t O t O t O t A B C D
7.物体做初速度为零的匀加速直线运动,第1 s内的位移大小为5 m,则该物体( )
A.3 s内位移大小为45 m B.第3 s内位移大小为25 m C.1 s末速度的大小为5 m/s D.3 s末速度的大小为30 m/s 8.将自由落体运动分成时间相等的4段,物体通过最后1段时间下落的高度为56 m,那么物体下落的第1段时间所下落的高度为( )
A.3.5 m B.7 m C.8 m D.16 m 9.一辆沿笔直的公路匀加速行驶的汽车,经过路旁两根相距50 m的电线杆共用5s时间,它经过第二根电线杆时的速度为15 m/s,则经过第一根电线杆时的速度为( )
A.2 m/s B.10 m/s C.2.5 m/s D.5 m/s 10.两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知( ) A.上木块做加速运动,下木块做匀速运动
B.上木块在时刻t2与下木块在时刻t5速度相同
C.在时刻t2以及时刻t5间,上木块的平均速度与下木块平均速度相同 D.在时刻t1瞬间两木块速度相同
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 二、填空及实验题
12.如图所示,质点A点从高为h的窗台上方H处,自由下落。则A通过窗台所用的时间为 __________。 13.一辆汽车从甲地出发,沿平直公路开到乙地刚好停止,其速度图象如图所示。那么0~t和t~3 t两段时间内,加速度的大小之比为 ,位移v 的大小之比为 ,平均速度的大小之比为 ,中间时刻速度的大小之比为 。 14.实验室备有下列仪器:
A.长度为1 m最小刻度为毫米的刻度尺; t O
2t 3t t B.长度为1 m最小刻度为分米的刻度尺; C.秒表 ; D.打点计时器; E.低压交流电源(50 Hz);F.低压直流电源; G.天平。
为了测量重锤下落的加速度的数值,上述仪器中必须有的是 (填字母代号),实验是通过研究重锤做 运动来测量重锤下落加速度的。 15.在做“研究匀变速直线运动”实验中,打点记时器打出的一条纸带中的某段如图所示,若A,B,C ??点间的时间间隔均为0.10 s,从图中给定的长度,
求小车的加速度大小是 ,打下C点时小车的速度大小是 。 A C E B D 5.0 单位:cm 14.0 27.0 44.0 三、计算题 16.请计算下列汽车的加速度。(单位用m/s2,结果保留到小数点后两位。)
羚羊SC7130 奇瑞SQR7160 悦达QYZ6390 动力性 基本型 基本型 基本型 0~100 km/h 加速所需时间14 13.5 15 (s) 最高时速170 168 160 (km/h) 百公里耗油4.8 6.9 6 (L/100 km)
17.物体做匀加速直线运动,到达A点时的速度为5 m/s,经2 s到达B点时的速度为11 m/s,再经过3 s到达C点,则它到达C点时的速度为多大?AB、BC段的位移各是多大?
18.物体以10 m/s的初速度冲上一足够长的斜坡,当它再次返回坡底时速度大小为6 m/s,设上行和下滑阶段物体均做匀变速运动,则上行和下滑阶段,物体运动的时间之比多大?加速度之比多大? 10 m/s
6 m/s
19.一个屋檐距地面9 m高,每隔相等的时间,就有一个水滴从屋檐自由落下。当第四滴水刚要离开屋檐时,第一滴水正好落到地面,求此时第二滴水离地的高度。(g = 10 m/s2)
20.竖直上抛的物体,上升阶段与下降阶段都作匀变速直线运动,它们的加速度都等于自由落体加速度。一个竖直上抛运动,初速度是30 m/s,经过2.0 s、3.0 s、4.0 s,物体的位移分别是多大?通过的路程分别是多长?各秒末的速度分别是多大?(g取10 m/s2)
21.矿井里的升降机从静止开始做匀加速运动,经过3 s,它的速度达到3 m/s;然后做匀速运动,经过6 s;再做匀减速运动,3 s后停止。求升降机上升的高度,并画出它的速度图象。
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