高一物理匀变速直线运动综合课件.doc

匀变速直线运动一、基础归纳2、物体做加速还是减速运动，不是由加速度的大小决定，而是取决于加速度和速度的方向关系方向相同，物体做加速运动，方向相反则做减速运动匀变速直线运动中几个常用的结论(1)匀变速直线运动的实验依据：saT2，即任意相邻相等时间内的位移之差相等可以推广到SmSn(mn)at2.判断匀变速直线运动的实验依据非匀变速运动不能用（2）中，先以V0=0加速后减速减速到Vt=0，只能用后者计算平均速度证明可用匀变速运动的时间位移图像证明3初速度为零的匀加速直线运动的几个比例关系(1)前1T、前2T、前3T内的位移之比为149.(2)第1T、第2T、第3T内的位移之比为135.对末速度为零的匀减速直线运动，可逆向等效处理为初速度为零的匀加速直线运动典例解析1甲、乙两辆汽车速度相等，在同时制动后，均做匀减速直线运动，甲经过3 s停止，共前进了36 m，乙经过1.5 s停止，乙车前进的距离为( )A9 m B18 m C36 m D27 m2一物体由静止沿光滑的斜面匀加速下滑距离为s时，速度为v，当它的速度是时，它沿斜面下滑的距离是(C)对匀变速运动公式的理解及应用1约束关系：自主梳理的的三个基本公式中共有s、t、a、v0、vt五个物理量，只要其中三个物理量确定之后，另外两个就唯一确定了2正方向的规定：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t0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4匀变速直线运动物体先做匀减速直线运动，减速为零后又反向做匀加速直线运动，全程加速度不变，对这种情况可以将全程看做匀减速直线运动，应用基本公式求解5公式与规律是对应的6匀变速直线运动解题的基本思路审题画出过程草图判断运动性质选取正方向(或选取坐标轴)选用公式列出方程求解方程，必要时对结果进行讨论【例1】卡车原来以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机从较远的地方立即开始刹车，使卡车匀减速前进当车减速到2 m/s时，交通灯恰好转为绿灯，司机当即放开刹车，并且只用了减速过程一半的时间卡车就加速到原来的速度从刹车开始到恢复原速的过程用了12 s，求：1)卡车在减速与加速过程中的加速度；(2)开始刹车后2 s末及10 s末的瞬时速度大小思路点拨：将卡车的运动分成减速和加速两段，根据速度、时间的大小关系，选取公式求解规范解答：(1)设卡车从A点开始减速，则vA10 m/s，用时t1到达B点；从B点又开始加速，用时t2到达C点取vA的方向为正方向，则vB2 m/s，vC10 m/s.解得t18 s，t24 s，(2分)由速度公式vtv0at得，在AB段vBvAa1t1，(1分)在BC段vCvBa2t2，(1分)联立上述各式解得a11 m/s2，a22 m/s2.(2分)(2)2 s末卡车的瞬时速度大小为v1vAa1t10 m/s12 m/s8 m/s(2分)10 s末卡车的瞬时速度大小为v2vBa2t2 m/s2(108)m/s6 m/s.(2分)答案：(1)1 m/s22 m/s2(2)8 m/s6 m/s在针对速度、加速度这些矢量的运算过程中，正、负号的使用要引起注意，对物体运动过程要进行准确的分析同时对匀减速运动应用速度公式时注意加速度a的两种不同代入方法匀变速直线运动的几种常见解题方法运动学问题的求解一般有多种方法，可从多种解法的对比中进一步明确解题的基本思路和方法，从而提高解题能力.【例2】 一个做匀加速直线运动的质点，在最初的连续相等的两个时间间隔内，通过的位移分别是24 m和64 m，每一个时间间隔为4 s，求质点的初速度和加速度思路点拨：匀变速直线运动公式较多，解题时可先画出质点运动的过程草图，根据各段的已知条件，选择合理的公式计算例题3一个物体从静止开始做匀加速直线运动，5 s末的速度为1 m/s，则10 s末的速度为多大？法三：图象法画出物体运动的速度图象如图所示由图象可知，物体在10 s末的速度为2 m/s.匀变速直线运动的两类特殊问题1不可逆的匀减速直线运动例如：汽车刹车、轮船靠岸、飞机降落、滑块在粗糙的水平面上自由的滑动等等特点：做匀减速直线运动到速度为零时，即停止运动思路：求解此类问题时应用假设法先确定物体实际运动的时间，注意题目所给的时间与实际时间的关系对末速度为零的匀减速运动也可按逆过程为初速度为零的匀加速运动处理2可逆的匀减速直线运动例如：一个小球沿光滑斜面以一定初速度向上运动、竖直上抛运动等等特点：做匀减速运动到速度为零后，会以原加速度反向做匀加速直线运动，整个过程加速度的大小、方向不变思路：由于整个过程加速度始终不变，所以该运动也是匀变速直线运动，因此求解时可对全过程列方程，也可分成正向匀减速直线运动和反向匀加速直线运动两个阶段求解，但必须注意在不同阶段v、s、a等矢量的正负号【例4】 一辆汽车以72 km/h的速度行驶，现因故紧急刹车并最终停止运动已知汽车刹车过程加速度的大小为5 m/s2，则从开始刹车经过5 s，汽车通过的距离是多少？思路点拨：刹车运动是匀减速直线运动，可根据速度公式判断减速时间t0，若t05 s，则直接应用位移公式计算若t05 s，可按减速到零的时间t0套公式求解对于“刹车类”问题“时间”往往是一个“陷阱”，首先要根据题目中的条件，判断物体停止运动的实际时间是否与题目中给定时间吻合公式应用(中档题)如图所示，A、B两物体相距s7 m，物体A以vA4 m/s的速度向右匀速运动而物体B此时的速度vB10 m/s，向右做匀减速运动，加速度a2 m/s2.那么物体A追上物体B所用的时间为()A7 s B8 s C9 s D10 s解析：物体B从开始到停下来所用的时间t5 s，在此时间内B前进的距离sBt25 m，A前进的距离sAvAt20 m故此时刻A、B相距(57) m12 m，所以再经过3 s A才能追上B，故物体A追上物体B所用的时间为8 s.答案：B.初速度为零的匀变速直线运动特殊推论做匀变速直线运动的物体，如果初速度为零，或者末速度为零，那么公式都可简化为： ， ， ， 优化训练全解全析我夯基 我达标1.下列说法正确的是（ ）A.加速度增大，速度一定增大B.速度变化量v越大，加速度就越大C.物体有加速度，速度就增大D.物体速度很大，加速度可能为零解析：如果加速度的方向和速度的方向相反，则加速度增大，速度减小；加速度为速度的变化率，速度变化量大，可能所用时间比较长，加速度不一定大；物体的速度和加速度没有必然的联系，加速度大，速度可能很小，加速度小，速度可能很大。所以正确选项为D。答案：D2.下列关于匀变速直线运动的说法，正确的是（ ）A.匀变速直线运动是运动快慢相同的运动B.匀变速直线运动是速度变化量相同的运动C.匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线D.匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线解析：匀变速直线运动是在相等的时间内速度变化量相同的运动，若时间不相同，则速度的变化量不同。因此B选项是错的。v-t图像中，匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线，在其他图像中不是直线，因此C选项是错误的。正确的选项应该是D。答案：D3.有两个做匀变速直线运动的质点，下列说法中正确的是（ ）A.经过相同的时间，速度大的质点加速度必定大来源:.B.若初速度相同，速度变化大的质点加速度必定大C.若加速度相同，初速度大的质点的末速度一定大D.相同时间里，加速度大的质点速度变化必定大解析：根据v=v0+at，若t相同，v大，但v0的大小未知，则不能判断a的大小,选项A错误。由a=可知，v-v0大，但t的大小未知，不能判断a的大小，选项B错误。若a相同，v0大的质点，其运动时间未知，因此不能判断v的大小，选项C错误。若t相同，v-v0大，则a运动大，选项D正确。答案：D4.关于匀变速直线运动的位移，下列说法中正确的是（ ）A.加速度大的物体通过的位移一定大B.初速度大的物体通过的位移一定大C.加速度大、运动时间长的物体通过的位移一定大D.平均速度大、运动时间长的物体通过的位移一定大解析：匀变速直线运动的位移为：s=v0t+at2，从表达式可以看出s与v0,a,t都有关由它们共同决定，所以只由a或v0或a、t是不能确定位移大小的。而变速直线运动的位移还可写为：s=，所以平均速度大，运动时间长，物体通过的位移一定大，正确选项为D。答案：D5.如图2-3-6中，哪些图像表示物体做匀变速直线运动（ ）来源:. K图2-3-6解析：匀变速直线运动的速度时间图像为一条倾斜的直线；由于加速度是恒定的，所以加速度时间图像为与时间轴平行的直线；由数学知识可知位移时间图像为一条曲线。所以正确选项为A、B、C。答案：ABC6.赛车在直道上由静止加速启动，将进入弯道前的加速过程近似看做匀变速，加速度为10 m/s2，历时3 s，速度可达（ ）A.36 km/h B.30 km/h C.108 km/h D.以上说法都不正确解析：由vt=at=103 m/s=30 m/s108 km/h。答案：C7.公交车进站时的刹车过程可近似看做匀减速直线运动，进站时的速度为5 m/s，加速度大小为1 m/s2。则下列判断正确的是（ ）A.进站所需时间为5 sB.6 s时的位移为12 m来源:Z*xx*k.ComC.进站过程的平均速度为2.5 m/sD.前2 s的位移是s=2 m=9 m解析：由a=得t=s=5 s；车经过5 s就已经停下来，所以6 s的位移为前5 s的位移，根据vt-v0=2as，所以s=m=12.5 m；由于匀变速直线运动的平均速度为=m/s=2.5 m/s；前2 s的位移为s=v0t-at2=52 m-122 m=8 m。答案：AC8.如图2-3-7所示，、两条直线分别为描述P、Q两个物体的s-t图像。下列说法正确的是（ ）图2-3-7A.两物体均做匀速直线运动B.M点表示两物体在时间t内有相同的位移来源.mC.t时间内P的位移较小D.0t，P比Q的速度大，t以后P比Q的速度小解析：匀加速直线运动位移时间图像为一条倾斜的直线，所以两物体都做匀变速直线运动；交点表示两物体在同一位置；图像的斜率表示速度，从图中可以看出的斜率大，即的速度大，所以正确选项为A。来源:.答案：A来源:.9.图2-3-8为某物体做直线运动的速度时间图像，请根据该图像判断下列说法正确的是（ ）图2-3-8A. 3 s初的速度为零 B.物体的加速度为-4 m/s2C.物体做的是单向直线运动 D.物体运动的前5 s内的位移为26 m解析：要注意时间和时刻的区别，由图可知第3 s的速度应该为4 m/s；直线的斜率表示加速度，物体的加速度为-4 m/s2；物体在前3 s的速度方向为正，3 s后的速度为负，说明物体的运动方向改变了；前5.面三角形的面积减去下面三角形的面积，即s=312 m-28 m=10 m。答案：AB10.加速直线运动的火车，在40 s内速度从10 m/s增加到20 m/s，则火车的加速度为_。汽车紧急刹车时，2 s内速度由10 m/s减小到0，则汽车的加速度为_。解析：求加速度时，既要求大小，也要说明方向。根据a=得：在40 s内，a1=m/s2=0.25 m/s2,方向与初速度方向相同；刹车时a2=m/s2=-5 m/s2,负号表示方向与初速度的方向相反。在该题中，由于没有规定正方向，而初速度为正，因此表示规定初速度的方向为正方向。答案：0.25 m/s2 -5 m/s211.某运动的物体在6 s内的v-t图像如图2-3-9所示。在02 s内，物体的位移是_，加速度是_；在25 s内，物体的位移是_，加速度是_；在56 s内，物体的位移是_，加速度是_。图2-3-9解析：由图像与时间轴围成的面积可知前2 s的位移s=26 m=6 m，加速度为：a=m/s2=3 m/s2；25 s内的位移为：s=6（5-2） m=18 m，加速度为零；56 s内的位移为：s=16 m=3 m，加速度为：a=m/s2=-6 m/s2。答案：6 m 3 m/s2 18 m 0 3 m -6 m/s212.质点在直线上做匀变速直线运动，如图2-3-10所示，若在到达A点时的速度为5 m/s，经过3 s到达B点时的速度是14 m/s，再经过4 s到达C点，则它到达C点时的速度是_m/s。图2-3-10解析：先根据a=求出加速度，再求出C点速度a=m/s2=3 m/s2vc=vb+at=14 m/s+34 m/s=26 m/s。答案：26 m/s13.一列沿平直轨道匀加速行驶的长为L的列车，通过长也为L的桥，车头通过桥头和桥尾的速度分别为v1和v2,则车尾通过桥尾时的速度为_。解析：设车尾通过桥尾时的速度v，加速度为a，则有v22-v12=2aLv2-v22=2aL由以上两式可得：v=。答案：14.（经典回放）物体做匀加速直线运动，初速度v0=4.0 m/s，加速度a=0.2 m/s2。求：（1）前3 s内的位移及平均速度。（2）第3 s内通过的位移及平均速度。解析：物体的运动简图如下图所示（1）初速度v0=4.0 m/s,加速度a=0.2 m/s2前3 s内的位移为：s=v0t+at2=4.02 m+0.232 m=12 m+0.9 m=12.9 m。来.&K前3 s内的平均速度为=m/s=4.3 m/s。（2）前2 s内的位移为s1=v0t1+at12=4.02 m+0.222 m=8 m+0.4 m=8.4 m所以第3 s内的位移为s2s-s1=12.9 m-8.4 m=4.5 m。第3 s内的平均速度为=4.5 m/s。答案：（1）12.9 m 4.3 m/s (2)4.5 m 4.5 m/s来源.m我综合 我发展15.如图2-3-11是某质点的v-t图像，则（ ）图2-3-11A.前2 s物体做匀加速运动，后3 s物体做匀减速运动B.25 s内物体静止C.前2 s和后3 s内速度的增量均为5 m/sD.前2 s的加速度是2.5 m/s2,后3 s的加速度是-m/s2解析：前2 s物体做匀变速运动，加速度a=m/s2=2.5 m/s2，25 s内物体做匀速运动，加速度a=0,后3 s物体做匀减速运动，加速度a=m/s2=-m/s2，所谓速度的增量即为速度的变化量v=vt-v0，