学案2 匀变速直线运动的规律
一、概念规律题组
1．在公式v ＝v 0＋at 和x ＝v 0t ＋12
at 2
中涉及的五个物理量，除t 是标量外，其他四个
量v 、v 0、a 、x 都是矢量，在直线运动中四个矢量的方向都在一条直线中，当取其中一个量的方向为正方向时，其他三个量的方向与此相同的取正值，与此相反的取负值，若取速度v 0方向为正方向，以下说法正确的是( )
A ．匀加速直线运动中a 取负值
B ．匀加速直线运动中a 取正值
C ．匀减速直线运动中a 取正值
D ．无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动a 都取正值 答案 B
解析 据v ＝v 0＋at 可知，当v 0与a 同向时，v 增大；当v 0与a 反向时，v 减小．x ＝v 0t ＋12
at 2
也是如此，故当v 0取正值时，匀加速直线运动中，a 取正；匀减速直线运动中，a 取负，故选项B 正确．
2．某运动物体做匀变速直线运动，加速度大小为0.6 m/s 2
，那么在任意1 s 内( ) A ．此物体的末速度一定等于初速度的0.6倍
B ．此物体任意1 s 的初速度一定比前1 s 末的速度大0.6 m/s
C ．此物体在每1 s 内的速度变化为0.6 m/s
D ．此物体在任意1 s 内的末速度一定比初速度大0.6 m/s 答案 C
解析 因已知物体做匀变速直线运动，又知加速度为0.6 m/s 2
，主要涉及对速度公式的理解：①物体可能做匀加速直线运动，也可能做匀减速直线运动；②v ＝v 0＋at 是矢量式．匀
加速直线运动a ＝0.6 m/s 2；匀减速直线运动a ＝－0.6 m/s 2
.
3．我国自行研制的“枭龙”战机已在四川某地试飞成功．假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动，达到起飞速度v 所需时间为t ，则起飞前的运动距离为( )
A ．vt B.vt
2
C ．2vt
D ．不能确定
答案 B
解析 因为战机在起飞前做匀加速直线运动，则x ＝v t ＝0＋v 2t ＝v
2
t .B 选项正确．
4．一个做匀加速直线运动的物体，通过A 点的瞬时速度是v 1，通过B 点的瞬时速度是v 2，那么它通过AB 中点的瞬时速度是( )
A.v 1＋v 22
B.v 1－v 22
C. v 21＋v 222
D. v 22－v 2
12
答案 C
二、思想方法题组
5．如图1所示，请回答：
图1
(1)图线①②分别表示物体做什么运动？
(2)①物体3 s 内速度的改变量是多少，方向与速度方向有什么关系？ (3)②物体5 s 内速度的改变量是多少？方向与其速度方向有何关系？
(4)①②物体的运动加速度分别为多少？方向如何？ (5)两图象的交点A 的意义． 答案 见解析
解析 (1)①做匀加速直线运动；②做匀减速直线运动 (2)①物体3 s 内速度的改变量
Δv ＝9 m/s －0＝9 m/s ，方向与速度方向相同
(3)②物体5 s 内的速度改变量Δv ′＝(0－9) m/s ＝－9 m/s ，负号表示速度改变量与速度方向相反．
(4)①物体的加速度
a 1＝Δv Δt ＝9 m/s 3 s ＝3 m/s 2
，方向与速度方向相同．
②物体的加速度
a 2＝Δv ′Δt ′＝－9 m/s 5 s
＝－1.8 m/s 2
，方向与速度方向相反．
(5)图象的交点A 表示两物体在2 s 时的速度相同． 6．汽车以40 km/h 的速度匀速行驶．
(1)若汽车以0.6 m/s 2
的加速度加速，则10 s 后速度能达到多少？
(2)若汽车刹车以0.6 m/s 2
的加速度减速，则10 s 后速度减为多少？
(3)若汽车刹车以3 m/s 2
的加速度减速，则10 s 后速度为多少？ 答案 (1)17 m/s (2)5 m/s (3)0 解析 (1)初速度v 0＝40 /h ≈11 m/s，
加速度a ＝0.6 m/s 2
，时间t ＝10 s. 10 s 后的速度为
v ＝v 0＋at ＝11 m/s ＋0.6×10 m/s＝17 m/s.
(2)汽车刹车所用时间t 1＝v 0a 1＝11
0.6
s>10 s ，
则v 1＝v 0－at ＝11 m/s －0.6×10 m/s＝5 m/s.
(3)汽车刹车所用时间t 2＝v 0a 2＝11
3
s<10 s ，所以10 s 后汽车已经刹车完毕，则10 s 后
汽车速度为零．
思维提升
1．匀变速直线运动的公式都是矢量式，应注意各物理量的正负以及物理量的符号与公式中加减号的区别．
2．一个匀变速运动，其时间中点的速度v 1与位移中点的速度v 2不同，且不论匀加速还是匀减速总有v 1 3．分析图象应从轴、点、线、面积、斜率等几个方面着手．轴是指看坐标轴代表的物理量，是x －t 图象还是v －t 图象．点是指看图线与坐标轴的交点或者是图线的折点．线是看图的形状，是直线还是曲线，通过图线的形状判断两物理量的关系，还要通过面积和斜率看图象所表达的含义． 4．①物体做匀减速运动时，必须考虑减速为零后能否返回，若此后物体停止不动，则此后任一时刻速度均为零，不能用公式v ＝v 0＋at 来求速度． ②处理“刹车问题”要先判断刹车所用的时间t 0.若题目所给时间t 一、匀变速直线运动及其推论公式的应用 1．两个基本公式 (1)速度公式：v ＝v 0＋at (2)位移公式：x ＝v 0t ＋12 at 2 两个公式中共有五个物理量，只要其中三个物理量确定之后，另外两个就确定了．原则上应用两个基本公式中的一个或两个联立列方程组，就可以解决任意的匀变速直线运动问题． 2．常用的推论公式及特点 (1)速度—位移公式v 2－v 2 0＝2ax ，此式中不含时间t ； (2)平均速度公式v ＝v t 2＝v 0＋v 2，此式只适用于匀变速直线运动，式中不含有时间t 和加速度a ；v ＝x t ，可用于任何运动． (3)位移差公式Δx ＝aT 2 ，利用纸带法求解加速度即利用了此式． (4)初速度为零的匀加速直线运动的比例式的适用条件：初速度为零的匀加速直线运动． 3．无论是基本公式还是推论公式均为矢量式，公式中的v 0、v 、a 、x 都是矢量，解题时应注意各量的正负．一般先选v 0方向为正方向，其他量与正方向相同取正值，相反取负值． 【例1】 (2010·湖南·24)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100 m 和200 m 短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别是9.69 s 和19.30 s ．假定他在100 m 比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 s ，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动.200 m 比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100 m 比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑100 m 时最大速率的96%.求： (1)加速所用时间和达到的最大速率； (2)起跑后做匀加速运动的加速度．(结果保留两位小数) 答案 (1)1.29 s 11.24 m/s (2)8.71 m/s 2 解析 (1)设加速所用时间为t (以s 为单位)，匀速运动时的速度为v (以m/s 为单位)，则有 1 2vt ＋(9.69－0.15－t )v ＝100① 1 2 vt ＋(19.30－0.15－t )×0.96v ＝200② 由①②式得 t ＝1.29 s v ＝11.24 m/s (2)设加速度大小为a ，则 a ＝v t ＝8.71 m/s 2 [规范思维] (1)对于物体的直线运动，画出物体的运动示意图(如下图)，分析运动情况，找出相应的规律，是解题的关键． (2)本题表示加速阶段的位移，利用了平均速度公式v ＝ v 0＋v 2，平均速度v 还等于v t 2 .公式特点是不含有加速度，且能避开繁琐的计算，可使解题过程变得非常简捷． [针对训练1] (2009·江苏·7)如图2所示，以8 m/s 匀速行驶的汽车即将通过路口， 绿灯还有2 s 将熄灭，此时汽车距离停车线18 m ．该车加速时最大加速度大小为2 m/s 2 ， 减速时最大加速度为5 m/s 2 .此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s.下列说法中正确的有( ) 图2 A ．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 B ．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 C ．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线 D ．如果距停车线5 m 处减速，汽车能停在停车线处 答案 AC 解析 如果立即做匀加速直线运动，t 1＝2 s 内汽车的位移x 1＝v 0t 1＋12 a 1t 2 1＝20 m>18 m ， 此时汽车的速度v 1＝v 0＋a 1t 1＝12 m/s<12.5 m/s ，汽车没有超速，A 项正确，B 项错误；如 果立即做匀减速运动，速度减为零需要时间t 2＝v 0a 1＝1.6 s ，此过程通过的位移为x 2＝12 a 2t 2 2＝ 6.4 m ，C 项正确，D 项错误． 【例2】 (全国高考)已知O 、A 、B 、C 为同一直线上的四点，AB 间的距离为l 1，BC 间的距离为l 2，一物体自O 点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A 、B 、C 三点，已知物体通过AB 段与BC 段所用的时间相等．求O 与A 的距离． 答案 3l 1－l 2 2 8l 2－l 1 解析 首先画出运动情况示意图： 解法一 基本公式法 设物体的加速度为a ，到达A 点时的速度为v 0，通过AB 段和BC 段所用的时间都为t ， 则有l 1＝v 0t ＋12 at 2 l 1＋l 2＝2v 0t ＋1 2 a (2t )2 联立以上二式得l 2－l 1＝at 2 3l 1－l 2＝2v 0t 设O 与A 的距离为l ，则有l ＝v 20 2a 联立以上几式得l ＝3l 1－l 2 2 8l 2－l 1 . 解法二 利用推论法 由连续相等时间内的位移之差公式得： l 2－l 1＝at 2① 又由平均速度公式：v B ＝l 1＋l 2 2t ② l ＋l 1＝v 2B 2a ③ 由①②③得：l ＝3l 1－l 2 2 8l 2－l 1 . [规范思维] (1)合理选用公式可简化解题过程．本题中解法二中利用位移差求加速度，利用平均速度求瞬时速度，使解析过程简化了． (2)对于多过程问题，要注意x 、v 0、t 等量的对应关系，不能“张冠李戴”． [针对训练2] (安徽省2010届高三第一次联考)一个质点正在做匀加速直线运动，用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相，由闪光照片得到的数据，发现质点在第一次、 第二次闪光的时间间隔内移动了2 m ；在第三次、第四次闪光的时间间隔内移动了8 m ．由此可求得( ) A ．第一次闪光时质点的速度 B ．质点运动的加速度 C ．从第二次闪光到第三次闪光这段时间内质点的位移 D ．质点运动的初速度 答案 C 解析 质点运动情况如图所示．照相机照相时，闪光时间间隔都相同，第一次、第二次闪光的时间间隔内质点通过的位移为x 1，第二次、第三次闪光时间内质点位移为x 2，第三、四次闪光时间内质点位移为x 3，则有x 3－x 2＝x 2－x 1，所以x 2＝5 m. 由于不知道闪光的周期，无法求初速度、第1次闪光时的速度和加速度．C 项正确． 二、用匀变速运动规律分析两类匀减速运动 1．刹车类问题：即匀减速直线运动到速度为零后即停止运动，加速度a 突然消失，求解时要注意先确定其实际运动时间． 2．双向可逆类：如沿光滑斜面上滑的小球，到最高点后仍能以原加速度匀加速下滑，全过程加速度大小、方向均不变，故求解时可对全过程列式，但必须注意x 、v 、a 等矢量的正、负号． 3．逆向思维法：对于末速度为零的匀减速运动，可把该阶段看成反向的初速度为零、加速度不变的匀加速运动． 【例3】 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 车刹车过程中加速度的大小为5 m/s 2 ，则从开始刹车经过5 s ，后汽车通过的距离是多少？ 答案 40 m 解析 设汽车由刹车开始至停止运动所用的时间为t 0，选v 0的方向为正方向． v 0＝72 km/h ＝20 m/s ，由v ＝v 0＋at 0得 t 0＝v t －v 0a ＝0－20－5 s ＝4 s 可见，该汽车刹车后经过4 s 就已经停止，最后1 s 是静止的． 由x ＝v 0t ＋12at 2 知刹车后5 s 内通过的距离 x ＝v 0t 0＋12at 02＝[20×4＋1 2 ×(－5)×42] m ＝40 m. [规范思维] 此题最容易犯的错误是将t ＝5 s 直接代入位移公式得x ＝v 0t ＋12 at 2 ＝ [20×5＋12 ×(－5)×52 ] m ＝37.5 m ，这样得出的位移实际上是汽车停止后又反向加速运动1 s 的总位移，这显然与实际情况不相符． [针对训练3] 物体沿光滑斜面上滑，v 0＝20 m/s ，加速度大小为5 m/s 2 ，求： (1)物体多长时间后回到出发点； (2)由开始运动算起，求6 s 末物体的速度． 答案 (1)8 s (2)10 m/s ，方向与初速度方向相反 解析 由于物体连续做匀减速直线运动，加速度不变，故可以直接应用匀变速运动公式，以v 0的方向为正方向． (1)设经t 1秒回到出发点，此过程中位移x ＝0，代入公式x ＝v 0t ＋12 at 2，并将a ＝－5 m/s 2 代入，得 t ＝－2v 0a ＝－2×20－5 s ＝8 s. (2)由公式v ＝v 0＋at 知6 s 末物体的速度 v t ＝v 0＋at ＝[20＋(－5)×6] m/s＝－10 m/s. 负号表示此时物体的速度方向与初速度方向相反. 【基础演练】 1．(北京市昌平一中2010第二次月考)某人欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机停止运动前在平直跑道上做匀减速运动，飞机在跑道上滑行的距离为x ，从着陆到停下来所用的时间为t ，则飞机着陆时的速度为( ) A.x t B.2x t C.x 2t D.x t 到2x t 之间的某个值 答案 B 解析 根据公式v ＝v 2＝x t 解得v ＝2x t 2．(福建省季延中学2010高三阶段考试)在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m ，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g 取10 m/s 2，则汽车刹车前的速度大小为( ) A ．7 m/s B ．10 m/s C ．14 m/s D ．20 m/s 答案 C 解析 设汽车刹车后滑动时的加速度大小为a ，由牛顿第二定律可得μmg ＝ma ，a ＝μg 由匀变速直线运动速度—位移关系式v 2 0＝2ax ，可得汽车刹车前的速度为 v 0＝2ax ＝2μgx ＝2×0.7×10×14 m/s ＝14 m/s 3．(2010·聊城模拟)物体沿一直线运动，在t 时间内通过的位移为x ，它在中间位置 1 2 x 处的速度为v 1，在中间时刻1 2 t 时的速度为v 2，则v 1和v 2的关系为( ) A ．当物体做匀加速直线运动时，v 1>v 2 B ．当物体做匀减速直线运动时，v 1>v 2 C ．当物体做匀速直线运动时，v 1＝v 2 D ．当物体做匀减速直线运动时，v 1 解析 设物体的初速度为v 0、末速度为v t ，由 v 21－v 20＝v 2t －v 2 1＝2a ·x 2 . 所以路程中间位置的速度为 v 1＝v 20＋v 2 t 2 .① 物体做匀变速直线运动时中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度，即v 2＝ v 0＋v t 2 ② 第①式的平方减去第②式的平方得 v 21－v 2 2＝v 0－v t 24 . 在匀变速或匀速直线运动的过程中，v 21－v 2 2一定为大于或等于零的数值，所以v 1≥v 2. 4．2009年3月29日，中国女子冰壶队首次夺得世界冠军，如图3所示，一冰壶以速度v 垂直进入三个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分别是( ) 图3 A．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1 B．v1∶v2∶v3＝3∶2∶1 C．t1∶t2∶t3＝1∶2∶ 3 D．t1∶t2∶t3＝(3－2)∶(2－1)∶1 答案BD 解析因为冰壶做匀减速运动，且末速度为零，故可以看做反向匀加速直线运动来研究．初速度为零的匀加速直线运动中通过连续三段相等位移的时间之比为1∶(2－1)∶(3－2)，故所求时间之比为(3－2)∶(2－1)∶1，所以选项C错，D正确；由v2－v20＝2ax可得初速度为零的匀加速直线运动中的速度之比为1∶2∶3，则所求的速度之比为3∶2∶1，故选项A错，B正确，所以正确选项为B、D. 5．一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动．开始刹车后的第1 s内和第2 s 内位移大小依次为9 m和7 m．则刹车后6 s内的位移是( ) A．20 m B．24 m C．25 m D．75 m 答案 C 6. 如图4所示，在光滑的斜面上放置3个相同的小球(可视为质点)，小球1、2、3距斜面底端A点的距离分别为x1、x2、x3，现将它们分别从静止释放，到达A点的时间分别为t1、t2、t3，斜面的倾角为θ.则下列说法正确的是( ) 图4 A.x1 t1 ＝ x2 t2 ＝ x3 t3 B. x1 t1 > x2 t2 > x3 t3 C.x1 t21 ＝ x2 t22 ＝ x3 t23 D．若θ增大，则 x t2 的值减小 答案BC 7. (2011·天津五校联考)如图5所示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经a、b、c、d到达最高点e.已知ab＝bd＝6 m，bc＝ 1 m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2 s，设小球经b、c时的速度分别为v b、v c，则( ) 图5 A．v b＝8 m/s B．v c＝3 m/s C．de＝3 m D．从d到e所用时间为4 s 答案BD 【能力提升】 8．(2011·上海闸北八中学月考)某动车组列车以平均速度v行驶，从甲地到乙地的时间为t.该列车以速度v0从甲地出发匀速前进，途中接到紧急停车命令后紧急刹车，列车停车后又立即匀加速到v0，继续匀速前进．从开始刹车至加速到v0的时间是t0，(列车刹车过程与加速过程中的加速度大小相等)，若列车仍要在t时间内到达乙地．则动车组列车匀速运动的速度v0应为( ) A. vt t －t 0 B.vt t ＋t 0 C.vt t －12 t 0 D.vt t ＋1 2 t 0 答案 C 解析 该动车组从开始刹车到加速到v 0所发生的位移大小为v 0 2 ·t 0，依题意，动车组两 次运动所用的时间相等，即 vt －v 0 2 ·t 0 v 0 ＋t 0＝t ，解得v 0＝ vt t －12 t 0 ，故正确答案为C. 9．(2010·天星调研)航空母舰(Aircraft Carrier)简称“航母”、“空母”，是一种可以供军用飞机起飞和降落的军舰．蒸汽弹射起飞，就是使用一个长平的甲板作为飞机跑道，起飞时一个蒸汽驱动的弹射装置带动飞机在两秒钟内达到起飞速度，目前只有美国具备生产 蒸汽弹射器的成熟技术．某航空母舰上的战斗机，起飞过程中最大加速度a ＝4.5 m/s 2 ，飞机要达到速度v 0＝60 m/s 才能起飞，航空母舰甲板长L ＝289 m ，为使飞机安全起飞，航空母舰应以一定速度航行以保证起飞安全，求航空母舰的最小速度v 的大小．(设飞机起飞对航空母舰的状态没有影响，飞机的运动可以看做匀加速直线运动) 答案 9 m/s 解析 解法一 若航空母舰匀速运动，以地面为参考系，设在时间t 内航空母舰和飞机的位移分别为x 1和x 2，航母的最小速度为v ，由运动学知识得 x 1＝vt ，x 2＝vt ＋1 2 at 2，x 2－x 1＝L ， v 0＝v ＋at 联立解得v ＝9 m/s. 解法二 若航空母舰匀速运动，以航空母舰为参考系，则飞机的加速度即为飞机相对航空母舰的加速度，当飞机起飞时甲板的长度L 即为两者的相对位移，飞机相对航空母舰的初速度为零，设航空母舰的最小速度为v ，则飞机起飞时相对航空母舰的速度为(v 0－v ) 由运动学公式可得(v 0－v )2 －0＝2aL ，解得v ＝9 m/s. 10．(2010·岳阳模拟)如图6所示，某直升飞机在地面上空某高度A 位置处于静止状态待命，要求该机10时56分40秒由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动，经过AB 段加速后，进入BC 段的匀速受阅区，11时准时通过C 位置，如图7所示．已知x AB ＝5 km ，x BC ＝10 km.问： 图6 图7 (1)直升飞机在BC 段的速度大小是多少？ (2)在AB 段飞机做匀加速直线运动时的加速度大小是多少？ 答案 (1)100 m/s (2)1 m/s 2 解析 (1)设BC 段飞机做匀速直线运动的速度大小为v ，运动的时间为t 2.在AB 段飞机做匀加速直线运动的时间为t 1，加速度的大小为a . 对AB 段，由平均速度公式得到： (v ＋0)/2＝x AB /t 1① 对BC 段，由匀速直线运动的速度公式可得： v ＝x BC /t 2② 根据飞机10时56分40秒由A 出发，11时准时通过C 位置，则： t1＋t2＝200 s③ 联立①②③，代入已知数据解得 v＝100 m/s， (2)在AB段，由运动学公式v2t－v20＝2ax得： a＝v2/2x AB＝1 m/s2. 易错点评 1．在用比例法解题时，要注意初速度为0这一条件．若是匀减速运动末速度为0，应注意比例的倒置． 2．匀变速直线运动公式中各物理量是相对于同一惯性参考系的，解题中应注意参考系的选取． 3．解匀减速类问题，要注意区分“返回式”和“停止式”两种情形，特别是“停止式”要先判明停止时间，再根据情况计算． 重要推论的推导过程 推论1 做匀变速直线运动的物体在中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，即02 2 t t x v v v t += = 推导：设时间为t ，初速0v ,末速为t v ，加速度为a ，根据匀变速直线运动的速度公式at v v +=0得： ??? ???? ?+=?+=22202 t a v v t a v v t t t ?202 t t v v v += 推论2 做匀变速直线运动的物体在一段位移的中点(即中间位置)的瞬时速度2 2202 t s v v v += 推导：设位移为x ，初速0v ,末速为t v ，加速度为a ，根据匀变 速直线运动的速度和位移关系公式22 02t v v ax =+得： 22 02 22 2 2222s t s x v v a x v v a ?=+???? ?=+??? ? 2 2202t s v v v += 推论3 做匀变速直线运动的物体,如果在连续相等的时间间隔t 内的位移分别为1x 、2x 、 3x ……n x ，加速度为a ,则 2132x x x x x ?=-=-=……21n n x x aT -=-= 推导：设开始的速度是0v 经过第一个时间t 后的速度为at v v +=01，这一段时间内的位移为 2101 2 x v t at =+， 经过第二个时间t 后的速度为at v v +=022，这段时间内的位移为 2221013 22 x v t at v t at =+ =+ 经过第三个时间t 后的速度为at v v +=023，这段时间内的位移为 2232015 22 x v t at v t at =+=+ ………………… 经过第n 个时间t 后的速度为0n v nv at =+，这段时间内的位移为 22 1012122 n n n x v t a t v t a t --=+?=+? 则2132x x x x x ?= -=-= (2) 1n n x x aT -=-= 推论 4 初速度为零的匀变速直线运动的位移与所用时间的平方成正比，即t 秒内、2t 秒内、3t 秒内……n t 秒内物体的位移之比: 1x ：2x ：3x ：... ：n x =1 ：4 ：9 (2) 推导：已知初速度00=v ，设加速度为a ，根据位移的公式 2 12 x at = 在t 秒内、2t 秒内、3t 秒内……n t 秒内物体的位移分别为： 2112x at =、221(2)2x a t =、231(3)2x a t = (2) 1()2n x a nt = 则代入得 1x ：2x ：3x ：… ：n x =1 ：4 ：9… ：2 n 推论5 初速度为零的匀变速直线运动,从开始运动算起，在连续相等的时间间隔内的位移之比是从1开始的连续奇数比，即: 1x ：2x ：3x ：… ：n x =1 ：3 ：5…… ：(2n-1)(即奇数比) 推导：连续相同的时间间隔是指运动开始后第1个t 、第2个t 、第3个t ……第n 个t ，设对应的位移分别为123x x x 、、、……n x ，则根据位移公式得 第1个t 的位移为2112x at = 第2个t 的位移为2 222113(2)222x a t at at =-= 第3个t 的位移为22 23115(3)(2)222 x a t a t at =-= …… 第n 个t 的位移为2221121()[(1)]222 n n x a nt a n t at -= --= 代入可得： 123::: :1:3:5: (21)n x x x x n =- 推论6 初速度为零的匀变速直线运动,从开始运动算起，物体经过连续相等的位移所用的时间之比为: 1t :2t :3t …:n t =1 ：(12-) ：(23-)…… ：(1--n n ) 推导：通过连续相同的位移是指运动开始后，第一个位移S 、第二个S 、第三个S ……第n 个S ，设对应所有的时间分别为 321t t t 、、n t , （注意：将本题中的S 全部改为x ） 根据公式2 2 1at S = : 第一段位移所用的时间为a S t 21= 第二段位移所用的时间为运动了两段位移的时间减去第一段位 移所用的时间 a S a S a S t 2) 12(242-=-= 同理可得：运动通过第三段位移所用的时间为 a S a S a S t 2) 23(463-=-= 以此类推得到a S n n a S n a nS t n 2) 1()1(22--=--= 代入可得: )1(:)23(:)12(:1::321----=n n t t t t n 高一物理匀加速直线运动规律习题 1、做匀变速直线运动的物体，第3s内的位移是20m，第9s 内的位移是50m，求加速度______ 2、一汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地，汽车先做匀加速运动t后改做匀减速3t，到乙地刚好停止，则在匀加速运动，匀减速运动的过程中（） A、平均速度大小之比为3:1 B、加速度大小之比为3:1 C、加速度大小之比为1:3 D、平均速度大小之比为1: 33、物体沿一直线运动，在t时间通过的位移为s ,在中间位置的速度为v1，在中间时刻的速度为v2，则V1和V2的关系是（）双选 A、当物体做匀加速直线运动的时候，V1>V2 B、当物体做匀减速直线运动的时候，V1>V2 C、当物体做匀加速直线运动的时候，V1 B、5/4t C、3/2t D、2t 5、已知长为L的光滑斜面，物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑，当物体的速度达到斜面底端速度的1/3时，它沿斜面下滑的距离是： A、L/2 B、L/3 C、L/4 D、L/ 56、小球由静止开始沿斜面下滑，受的阻力恒定，3 s后进入一个水平面，再经过6 s停下，所受阻力恒定，斜面与平面交接处的能量损失不计，则小球在斜面上和水平面上位移的大小之比是 A、1∶1 B、1∶2 C、1∶3 D、2∶ 17、一物体沿长为1的光滑斜面，从静止开始由斜面的顶端下滑道斜面底端的过程中，当物体的速度达到末速度的一半时，它沿斜面下滑的长度为（） 匀变速直线运动的推论及其运用 一、教学目标 1、知识目标： 会运用匀变速直线运动的规律推导匀变速直线运动的三个重要推论，并会进行简单的运用。 2、技能目标： 通过运用匀变速直线运动的推论解决简单的问题，提高分析解题能力和匀变速直线运动规律的综合运用能力。 3、情感目标： 通过学习匀变速直线运动的推论，感受物理的规律性和可塑性，激发物理学习的兴趣。 二、教学重难点： 会运用匀变速直线运动的规律推导匀变速直线运动的三个重要推论，并会进行简单的运用。 三、教学方法： 讲练结合法 四、教学过程： （一）新课引入： 1、旧知识复习： 教师引导学生回顾旧知识，以增强学生对匀变速直线运动规律的记忆。 速度规律：at v v t +=0 位移规律：202 1at t v s + = as v v t 22 02=- 平均速度：2 0t v v v += 2、新课引入： 教师：以上匀变速直线运动的规律固然重要，但由以上规律而得到的一些潜在的规律也很重要，而且在运用它解题时常常会轻松快捷得多，比如我们要学习的匀变速直线运动的推论。 （二）新课教学： 1、推论内容及其推导过程 推论一：做匀变速直线运动的物体，任意两个连续相等时间内的位移差是个恒量， 即2 at s =? 推导：设开始的速度是0v 经过第一个时间t 后的速度为at v v +=01，这一段时间内的位移为2012 1at t v S + = 经过第二个时间t 后的速度为at v v 202+=，这段时间内的位移为2 02122 32 1at t v at t v S +=+= 经过第三个时间t 后的速度为at v v 302+=，这段时间内的位移为2 02232 521at t v at t v S +=+= 则2231 2at s s s s s =-=-=? 根据以上方法，可以得到=-=-=?2312S S S S S ……21at S S n n =-=- 教师点拨：只要是匀加速或匀减速运动，相邻的连续的相同的时间内的位移之差，是一个与加速度a 与时间“有关的恒量”．这也提供了一种加速度的测量的方法：即2 t S a ?= ，只要测出相邻的相同时间内的位移之差S ?和t ，就容易测出加速度a 。 推论二：做匀变速直线运动的物体在中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度， 即202 t t v v t S v v +=== 推导：设时间为t ，初速0v ,末速为t v ，加速度为a ，根据匀变速直线运动的速度公式 at v v t +=0得： ??? ??? ? ?+=?+=22202 t a v v t a v v t t t ? t s v v v v t t ==+=202 即2 02 t t v v t S v v +== = 推论三：做匀变速直线运动的物体在一段位移的中点的瞬时速度2 2 2 02 t s v v v += 推导：设位移为S ，初速0v ,末速为t v ，加速度为a ，根据匀变速直线运动的位移公式 as v v t 220 2=-得：??? ?????=-?=-22222222 022 S a v v S a v v s t s ? 2 2 2 02t s v v v += 例题： 有一个做匀变速直线运动的质点,它在两段连续相等的时间内通过的位移分别是s 1=24 m 和s 2=64 m,连续相等的时间为t=4 s ，如图所示。求质点的加速度和B 点速度大小。 解：由2 at s =?得： s m t s s t s a /5.22 1 22=-=?= 又由t S v v t = =2 得：s m t s s t S v v AC AC B /11222 1=+== = 《匀变速直线运动的规律》的教案设计 《匀变速直线运动的规律》的教案设计 《匀变速直线运动的规律》的教案设计 教学目标 知识目标 1、掌握匀变速直线运动的速度公式，并能用来解答有关的问题． 2、掌握匀变速直线运动的位移公式，并能用来解答有关的问题． 能力目标 体会学习运动学知识的一般方法，培养学生良好的分析问题，解决问题的习惯． 教学建议 教材分析 匀变速直线运动的速度公式是本章的重点之一，为了引导学生逐渐熟悉数学工具的应用，教材直接从加速度的定义式由公式变形得到匀变速直线运动的速度公式，紧接着配一道例题加以巩固．意在简单明了同时要让学生自然的复习旧知识，前后联系起来． 匀变速直线运动的位移公式是本章的另一个重点．推导位移公式的方法很多，中学阶段通常采用图像法，从速度图像导出位 移公式．用图像法导位移公式比较严格，但一般学生接受起来较难，教材没有采用，而是放在阅读材料中了．本教材根据，说明匀变速直线运动中，并利用速度公式，代入整理后导出了位移公式．这种推导学生容易接受，对于初学者来讲比较适合．给出的例题做出了比较详细的分析与解答，便于学生的理解和今后的参考． 另外，本节的两个小标题“速度和时间的关系”“位移和时间的关系”能够更好的让学生体会研究物体的运动规律，就是要研究物体的.位移、速度随时间变化的规律，有了公式就可以预见以后的运动情况． 教法建议 为了使学生对速度公式获得具体的认识，也便于对所学知识的巩固，可以从某一实例出发，利用匀变速运动的概念，加速度的概念，猜测速度公式，之后再从公式变形角度推出，得出公式后，还应从匀变速运动的速度—时间图像中，加以再认识．对于位移公式的建立，也可以给出一个模型，提出问题，再按照教材的安排进行． 对于两个例题的处理，要引导同学自己分析已知，未知，画运动过程草图的习惯． 教学设计示例 教学重点：两个公式的建立及应用 教学难点：位移公式的建立． 高中物理匀加速直线运动知识点汇总 一、机械运动 一个物体相对于另一个物体的位置的改变，叫做机械运动，简称运动，它包括平动、转动和振动等运动形式．①运动是绝对的，静止是相对的。②宏观、微观物体都处于永恒的运动中。 二、参考系 在描述一个物体运动时，选作标准的物体(假定为不动的物体) ①描述一个物体是否运动，决定于它相对于所选的参考系的位置是否发生变化，由于所选的参考系并不是真正静止的，所以物体运动的描述只能是相对的。②描述同一运动时，若以不同的物体作为参考系，描述的结果可能不同③参考系的选取原则上是任意的，但是有时选运动物体作为参考系，可能会给问题的分析、求解带来简便， 三、质点 研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素，对问题的研究没有影响或影响可以忽略，为使问题简化，就用一个有质量的点来代替物体． 用来代替物体的有质量的点叫做质点． 质点没有形状、大小，却具有物体的全部质量。质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在，是为了使研究问题简化的一种科学抽象。 把物体抽象成质点的条件是： （1）作平动的物体由于各点的运动情况相同，可以选物体任意一个点的运动来代表整个物体的运动，可以当作质点处理。 （2）物体各部分运动情况虽然不同，但它的大小、形状及转动等对我们研究的问题影响极小，可以忽略不计（如研究绕太阳公转的地球的运动，地球仍可看成质点）．由此可见，质点并非一定是小物体，同样，小物体也不一定都能当作质点． 【平动的物体不一定都能看成质点，｛物体的形状与运动的距离相比不能忽略｝；转动的物体可能看成质点来处理｛研究绕太阳公转的地球的运动｝，也就是研究的问题不突出转动因素时。】 【能否看成质点一看研究问题，二看物理的形状与研究物体的关系】 【一个实际物体能否看成质点，决定于物体的尺寸与物体间距相比的相对大小】 四、位置、位移与路程 1、位置：质点的位置可以用坐标系中的一个点来表示，在一维、二维、三维坐标系中表示为s(x) 、s (x，y) 、s (x，y，z) 2、位移：【矢量】 ①位移是表示质点位置的变化的物理量．用从初位置指向末位置的有向线段来表示，线段的长短表示位移的大小，箭头的方向表示位移的方向。 ②位移是矢量，既有大小，又有方向。它的方向由初位置指向末位置． 注意：位移的方向不一定是质点的运动方向。如：竖直上抛物体下落时，仍位于抛出点的上方； ③单位：m 3、路程【标量】： 路程是指质点所通过的实际轨迹的长度．路程是标量，只有大小，没有方向； 路程和位移是有区别的：一般地路程大于位移的大小，只有做直线运动的质点始终向着同一个方向运动时，位移的大小才等于路程． 五、速度 速度：表示质点的运动快慢和方向，是矢量。它的大小用位移和时间的比值定义，方向就是物体的运动方向；轨迹是曲线，则为该点的切线方向。 速率：在某一时刻物体速度的大小叫做速率，速率是标量． 瞬时速度：由速度定义求出的速度实际上是平均速度，它表示运动物体在某段时间内的平均快慢程度，它只能粗略地描述物体的运动快慢，要精确地描述运动快慢，就要知道物体在某个时刻(或经过某个位置)时运动的快慢，因此而引入瞬时速度的概念。瞬时速度的含义：运动物体在某一时刻(或经过某一位置)时的速度，叫做瞬时速度 平均速度：运动物体位移和所用时间的比值叫做平均速度。定义式： x v t == 位移 时间 平均速率：平均速率等于路程与时间的比值。 s v t == 路程 时间 （当物体做单向直线运动时，二者相等） v1，队伍全长为L．一个通讯兵从队尾以速度v2（v1小于v2）赶到队前然后立即原速返回队尾。这个全过程中通讯兵通过的位移为。 一．基本规律： v = t s １．基本公式a = t v v t 0- a =t v t v = 20t v v + v =t v 2 1 at v v t +=0 at v t = 021at t v s +=22 1 at s = t v v s t 2 0+= t v s t 2 = 2022v v as t -= 22t v as = 注意：基本公式中（１）式适用于一切变速运动，其余各式只适用于匀变速直线运动。 二.匀变速直线运动的推论及推理 对匀变速直线运动公式作进一步的推论，是掌握基础知识、训练思维、提高能力的一个重要途径，掌握运用的这些推论是解决一些特殊问题的重要手段。 推论1 做匀变速直线运动的物体在中间时刻的即时速度等于这段时间的平均速度，即20 2 t t v v t S v +== 推导：设时间为t ，初速0v ,末速为t v ，加速度为a ，根据匀变速直线运动的速度公式at v v +=0 得： ??????? ?+=?+=22202t a v v t a v v t t t ? 202t t v v v += 推论2 做匀变速直线运动的物体在一段位移的中点的即时速度2 22 02 t s v v v += 推导：设位移为S ，初速0v ,末速为t v ，加速度为a ，根据匀变速直线运动的 速度和位移关系公式as v v t 22 02+=得：??? ??? ??+=?+=2 2222222022S a v v S a v v s t s ? 2 2 202t s v v v += 推论3 做匀变速直线运动的物体,如果在连续相等的时间间隔t 内的位移分别为1S 、2S 、 3S ……n S ，加速度为a ,则=-=-=?2312S S S S S ……21at S S n n =-=- 推导：设开始的速度是0v 经过第一个时间t 后的速度为at v v +=01，这一段时间内的位移为2 0121at t v S +=， 经过第二个时间t 后的速度为at v v +=022，这段时间内的位移为2021223 21at t v at t v S +=+= 经过第三个时间t 后的速度为at v v +=023，这段时间内的位移为202232 5 21at t v at t v S +=+= ………………… 经过第n 个时间t 后的速度为at nv v n +=0，这段时间内的位移为2 0212 1221at n t v at t v S n n -+=+=- 则=-=-=?2312S S S S S ……21at S S n n =-=- 点拨：只要是匀加速或匀减速运动，相邻的连续的相同的时间内的位移之差，是一个与加速度a 与时间“有关的恒量”．这也提供了一种加速度的测量的方法： 即2t S a ?= ，只要测出相邻的相同时间内的位移之差S ?和t ，就容易测出加速度a 。 推论4 初速度为零的匀变速直线运动的位移与所用时间的平方成正比，即t 秒内、2t 秒内、3t 秒内……n t 秒 内物体的位移之比1S ：2S ：3S ：… ：n S =1 ：4 ：9… ：2 n 推导：已知初速度00=v ，设加速度为a ，根据位移的公式2 2 1at S =在t 秒内、 2t 秒内、3t 秒内......n t 秒内物体的位移分别为： 2121at S =、22)2(21t a S =、23)3(21t a S = (2) )(2 1nt a S n = 则代入得 1S ：2S ：3S ：… ：n S =1 ：4 ：9… ：2 n 推论4变形: 前一个s 、前二个s 、……前n 个s 的位移所需时间之比： t 1:t 2:t 3…:t n =1:: 推导：因为初速度为0，所以x =V 0t+ 2=2 S=a 2 , t 1= 2S =a 2 t 2= 3S a 2 t 3= t 1:t 2:t 3……:t n ==1::…… 推论5 初速度为零的匀变速直线运动,从开始运动算起，在连续相等的时间间隔内的位移之比是从1开始的连续奇数比，即1S ：2S ：3S ：… ：n S =1 ：3 ：5…… ：(2n-1) 推导：连续相同的时间间隔是指运动开始后第1个t 、第2个t 、第3个t ……第n 个t ，设对应的位移分别为、、、321S S S ……n S ，则根据位移公式得 匀变速直线运动规律的 应用教学反思 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998 《匀变速直线运动规律的应用》教学反思 高一物理组郭云 我所教的班级是高一（1305）班为二层次，（1306）班为三层次，（131 0）班为四层次，虽学生层次不同，可是学生是刚进高一，我在灌输物理思想上是一样的，在教学上的区别也并不大，只是在二层次习题的要求更高一些。 《匀变速直线运动规律的应用》是力学的重要内容之一，对这一章知识掌握的好坏，将会直接影响以后各章知识的学习，因此，本章知识就显得尤其重要。本章的一个重要特点就是概念多、公式多，处理问题可以用公式法，也可以通过图象法加以处理。内容包括：基本概念、基本公式、基本运动规律以及图象和实验等。 我对本章的教学首先从基本概念入手，主要让学生理解本章的相关的概念，特别是对质点这一理想化的模型理解和对加速度的物理意义的理解，并能用之来解决相关的问题，与此同时通过举例对公式进行讲解，然后对基本的运动规律进行透彻的分析，让学生能熟练掌握相关的运动规律。第三是对两种图象的物理意义进行分析和比较，通过对图象的复习使学生能掌握图象的物理意义，并能用图象解决实际问题，最后通过对实验让学生学会使用电磁打点计时器，掌握测定匀变速直线运动的加速度的方法。 一、存在的问题 在《匀变速直线运动的研究》这一章中，虽然在备课时作了充分的准备，课堂上从逻辑、条理、思维等方面都感觉到自己做得很到位，但是一章下来总 是感觉没有达到预定的目标，得不到应有的收效原因在哪里通过对这个问题的思考，我觉得主要在于以下两个方面： 1、在“基本知识”的教学中。通过归纳成条文来罗列、梳理知识，这种做法，虽然自己讲得口若悬河，学生却听得漫不经心，没精打彩，枯燥乏味，无法激发学生的兴趣。但当提出一些创设性的问题，通过问题来推倒公式和规律，学生则精神振奋，精力集中地思考问题，这就是明显反映了学生需要通过问题来学习“基础知识”的迫切要求。“问题”是物理的心脏，把“问题”作为教学的出发点，因而也就理所应当地顺应学生的心理需要发挥主导作用。 2、在“图象和实验”的教学中。图象的意义、应用图象解决问题的方法，实验的目的、原理、步骤和对实验数据的处理之后，立即出示相应的例题或练习，学生只管按老师传授的“方法”套用即可，这样，学生就省略了“方法”的思考和被揭示的过程，即选择判断的过程，同时也限制了学生的思维，长此以往，也就形成了“学生上课一听就懂，题目一做就错”的现象。在解答问题上，学生就会束手无策，无从下手，这就是课堂效果不理想的重要原因。 二、解决途径 出现了以上几个方面的问题之后，在以后的教学中要怎样才能提高物理课堂的质量，使师生辛勤劳作，换得丰富的硕果我认为，要想让学生听懂学会，就必须为学生创造和安排练习的机会，让学生有独立思考的时间，提出一些探究性的问题让学生合作学习。可以根据本章公式多；解决问题的途径也多等特点，设计一组可将有关公式溶于其中的小题目，让学生做，这样就把主动权交给了学生，学生应用自己的知识和思维方法掌握物理、运用物理的知识，解决物理问题，使学生在分析问题、解决问题的探索过程中，回顾所学的“方法”并 探究匀变速直线运动规 律 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】 第二章探究匀变速直线运动规律 第一节探究自由落体运动（探究小车速度沿时间变化的规律） Ⅰ、实验操作 实验中应注意： ⒈实验物体在桌面摆放平整：左右水平，前后水平； ⒉若有必要，适当把桌面垫斜，以免挂的钩码太轻拖不动小车：平衡摩擦力； ⒊先通电打点计时器，后放手是小车运动； ⒋多次测量：重复2-3次，选择清晰的一组） ⒌注意小车、限位孔、纸带是在同一直线上，以免纸带发生倾斜与限位孔的旁边发生摩擦，增大摩擦对实验的误差 Ⅱ、数据处理 1.选点（选看得清的点开始为计数点） 2.计数点：每间隔四个点取一个“计数点”，t= 3.匀变速直线运动时，等时间间隔的时间中点的速度等于这段时间内的平均速度 Ⅲ、作图原则 ⒈剔除偏差较大的点（排除实验当中出现的偶然误差） ⒉用一条平滑的直线或曲线尽可能地穿过更多的点 ⒊尽可能地让未能落到线上的点均匀分布在线的两侧 第二节速度与时间的关系（匀变速直线运动） 1.从加速度的角度出发a=△v/△t=（v-vo）/t 推出v=vo+at 适用于匀变速直线运动 矢量式 例题： 1、40km/h的速度匀速行驶，如果以0.6m/s2的加速度加速，10s后速度是多少km/h 17m/s=61km/h 2、做匀变速直线运动的物体在时间t内的位移是s，若物体通过这段时间位移中间时刻的瞬时速度为 v1，中间位置的瞬时速度为v2，那么下列说法正确的是（） A、匀加速直线运动时，v1> v 2 B、匀减速直线运动时, v1> v 2 C、匀减速直线运动时，v1< v2 D、匀加速直线运动时，v1< v2 （为了不引发它的特殊性，使它初速度为Vo作图，做出t/2，讨论中间位置，讨论匀加速和匀减速的情况） 3、木块从静止下滑做匀加速直线运动，接着又在水平面上做匀减速运动直至停止，整个过程经过 10s，那么斜面长4m，水平面长6m，求（1）木块在运动过程中的最大速度（2）木块在斜面和水平面上的加速度各多大 4、汽车在紧急刹车时加速度是6m/s，必须在2s内停下，汽车行驶最高速度不得超过多少 5、汽车的初速度Vo=12 m/s，做加速度大小a=3 m/s2的减速运动，求6s后的速度和位移。 今天我们介绍了加速度，实验，匀变速直线运动中速度与时间的关系和它们图像关系，以及运用它们解题 第二节匀速直线运动速度与时间之间的关系 一、匀变速直线运动 匀变速直线运动的研究 实验：探究小车速度随时间变化的规律 教学目标： 知识与技能 1．根据相关实验器材，设计实验并熟练操作． 2．会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度． 3．会用表格法处理数据，并合理猜想． 4．巧用v—t图象处理数据，观察规律． 5．掌握画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述． 过程与方法 1．初步学习根据实验要求设计实验，完成某种规律的探究方法． 2．对打出的纸带，会用近似的方法得出各点的瞬时速度． 3．初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法． 4．认识数学化繁为简的工具作用，直观地运用物理图象展现规律，验证规律． 5．通过实验探究过程，进一步熟练打点计时器的应用，体验瞬时速度的求解方法．情感态度与价值观 1．通过对小车运动的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性． 2．通过对纸带的处理、实验数据的图象展现，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题、提高创新意识． 3．在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力． 4．在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的系，可引申到各事物间的关联性，使自己融入社会． 5．通过经历实验探索过程，体验运动规律探索的方法． 教学重点、难点： 教学重点： 1．图象法研究速度随时间变化的规律． 2．对运动的速度随时间变化规律的探究 教学难点： 1．各点瞬时速度的计算． 2．对实验数据的处理、规律的探究． 教学方法： 探究实验、讲授、讨论、练习 教学手段： 教具准备 学生电源、导线、打点计时器、小车、4个25 g的钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸、多媒体课件、计算机 课时安排： 实验课（2课时） 教学过程： [新课导入] (课件展示)下列语言表述中提及的运动情景． 师：物体的运动通常是比较复杂的． 放眼所见，物体的运动规律各不相同．在生活中，人们跳远助跑、水中嬉戏、驾车行驶、 匀加速直线运动计算十题 1、物体由静止开始做直线运动，先匀加速运动了4秒，又匀速运动了10秒，再匀减速运动6秒后停止，它共前进了1500米，求它在整个运动过程中的最大速度。 2、从地面竖直上抛一物体，通过楼上1.55米高窗口的时间是0.1秒，物体回落后从窗口顶部到地面的时间是0 .4秒，求物体能达到的最大高度（g=10米/秒2） 3、一个物体从A点从静止开始作匀加速直线运动到B点，然后作匀减速直线运动到C 点 静止，AB=s 1，BC=s 2 ，由A到C的总时间为t，问：物体在AB、BC段的加速度大小各多 少？ 4、一矿井深45米，在井口每隔一定时间自由落下一个小球，当第7个小球从井口开始下落时，第一个小球恰好落至井底，问： （1）相邻两个小球下落的时间间隔是多少？ （2）这时第3个小球和第5个小球相距多远？ 5、划速为v1的船在水速为v2的河中顺流行驶，某时刻船上一只气袋落水，若船又行驶了t 秒后才发现且立即返回寻找（略去调转船头所用的时间），需再经多少时间才能找到气袋？ 6、如图所示，公路AB⊥BC，且已知AB=100米，车甲从A以8米/秒的速度沿AB行驶，车乙同时从B以6米/秒的速度沿BC行驶，两车相距的最近距离是多少？ 7、一物体在做初速度为零的匀加速直线运动，如图所示为其在运动过程中的频闪照片，1、2、3、4...等数字表示频闪时刻的顺序，每次频闪的时间间隔为0.1s，已知3、4间距离为15cm，4、5间距离为20cm，则可知： （1）物体的加速度大小？ （2）物体在4位置的速度大小？ （3）1位置是物体开始运动的位置吗？为什么？ 8、一质点从静止开始做匀加速直线运动，质点在第3秒内的位移为15米，求：（1）物体在第6秒内的位移为多大？ （2）物体在前6秒内的位移为多大？ （3）质点运动的加速度大小？ （4）质点经过12米位移时的速度为多少？ 9、一物体做匀加速直线运动，初速度是2m/s,加速度等于1m/s2，试求： （1）第3s末物体的速度； （2）物体3s内的位移； （3）第4s内的平均速度。 10、做匀加速直线运动的物体，从某时刻起，在第3秒内和第 4秒内的位移分别是21米和27米，求加速度和“开始计时”时 的速度。 高中物理：匀变速直线运动的两个重要推论 [探究导入] 设物体的初速度为v 0，做匀变速直线运动的加速度为a ，时间t 内的末速 度为v .试求t ′＝t 2 时的瞬时速度和时间t 内的平均速度的关系． 提示：由x ＝v 0t ＋12at 2得平均速度v ＝x t ＝v 0＋12at ，由速度公式v ＝v 0＋at 知，当t ′＝t 2 时，v t 2＝v 0＋a t 2，故v ＝v t 2 ，又v ＝v t 2＋a t 2，联立以上各式解得v t 2＝v 0＋v 2，所以v ＝v t 2＝v 0＋v 2 . 1．平均速度：做匀变速直线运动的物体，在一段时间t 内的平均速度等于这段时间内 中间时刻的瞬时速度，还等于这段时间初、末速度矢量和的一半，即v ＝v t 2 ＝12(v 0＋v t )＝x t . 2．逐差相等：在任意两个连续相等的时间间隔T 内，位移之差是一个常量，即Δx ＝x Ⅱ－x Ⅰ＝aT 2 推导：时间T 内的位移x 1＝v 0T ＋12 aT 2① 在时间2T 内的位移x 2＝v 0×2T ＋12 a (2T )2② 则x Ⅰ＝x 1，x Ⅱ＝x 2－x 1③ 联立①②③得Δx ＝x Ⅱ－x Ⅰ＝aT 2 此推论常有两方面的应用：一是用以判断物体是否做匀变速直线运动，二是用以求加速度． [易错提醒] (1)以上推论只适用于匀变速直线运动，其他性质的运动不能套用此推论式来处理问题． (2)推论式x Ⅱ－x Ⅰ＝aT 2 ，常在探究物体速度随时间变化规律的实验中根据打出的纸带求物体的加速度． [典例3] 一物体做匀变速直线运动，在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 ，求物体的初速度、末速度及加速度. [解析] 法一：平均速度法 画出运动过程如图所示 连续两段相等时间T 内的平均速度分别为v 1＝x 1T ＝244 m /s ＝6 m/s ，v 2＝x 2T ＝644 m /s ＝16 m/s 匀变速直线运动规律的理解与应用 1．规范解题流程 画过程分析图? 判断运动性质?选取正方向 ?选用公式列方程 ?解方程 并讨论 2．恰当选用公式 题目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和为解题设定的中间量) 没有涉及的物理量 适宜选用公式 v 0，v ，a ，t x v ＝v 0＋at v 0，a ，t ，x v x ＝v 0t ＋1 2at 2 v 0，v ，a ，x t v 2－v 02＝2ax v 0，v ，t ，x a x ＝v ＋v 02 t 3．两类特殊的匀减速直线运动 刹车类问题 双向运动类 其特点为匀减速到速度为零后即停止运动，加速度a 突然消失，求解时要注意确定其实际运动时间。如果问题涉及最后阶段(到停止运动)的运动，可把该阶段看成反向的初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动 如沿光滑斜面上滑的小球，到最高点后仍能以原加速度匀加速下滑，全过程加速度大小、方向均不变，求解时可对全过程列式，但必须注意x 、v 、a 等矢量的正负号及物理意义 [典例] 如图所示，水平地面O 点的正上方的装置M 每隔相等的时间由静止释放一小球，当某小球离开M 的同时，O 点右侧一长为L ＝1.2 m 的平板车开始以a ＝6.0 m /s 2的恒定加速度从静止开始向左运动，该小球恰好落在平板车的左端，已知平板车上表面距离M 的竖直高度为h ＝0.45 m 。忽略空气阻力，重力加速度g 取10 m/s 2。 (1)求小车左端离O 点的水平距离； (2)若至少有2个小球落在平板车上，则释放小球的时间间隔Δt 应满足什么条件？ [解析] (1)设小球自由下落至平板车上表面处历时t 0，在该时间段内由运动学公式 对小球有：h ＝1 2 gt 02 ① 匀变速直线运动题型总结 平均速度法和Δs=aT 2 1．如图所示，小球从竖直砖墙某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置．连续两次曝光的时间间隔均为T ，每块砖的厚度为d 。根据图中的信息，下列判断错误的是 （ ） A 、位置“1”是小球释放的初始位置 B 、小球做匀加速直线运动 C 、小球下落的加速度为 2T d D 、小球在位置“3”的速度为 7d 2T 2．相同的小球从斜面的某一位置每隔0.1s 释放一颗，连续放了好几颗后，对斜面上正运动着的小球拍下部分照片，如图1-3-4所示，现测得AB=15cm ，BC=20cm ，已知小球在斜面上做加速度相同的匀加速直线运动（初速度为零），求： （1）各球的加速度的大小和B 球的速度大小 （2）拍片时，A 球上方正运动的球有几个？ 3．为了测定某辆轿车在平直路上起动时的加速度(轿车起动时的运动可近似看作匀加速运动)，某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片(如图1-4-7)．如果拍摄时每隔2 s 曝光一次，轿车车身总长为4．5 m ，那么这辆轿车的加速度约为( )． A ．1 m ／s 2 B ．2 m ／s 2 C ．3 m ／s 2 D ．4 m ／s 2 图1-4-7 逆向思维法： 1．一颗子弹沿水平方向射来，恰穿透三块相同的木板，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________。 2．以v = 10 m/s 的速度匀速行驶的汽车，第2 s 末关闭发动机，第3s 内的平均速度大小是9 m/s ，则汽车的加速度大小是__________m/s2，汽车10 s 内的位移是__________m 。图像法： 1．两辆完全相同的汽车，沿水平直路一前一后匀速行驶，速度均为v0．若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住时，后车以前车刹车时的加速度开始刹车．已知前车在刹车过程中所行的距离为s0，若要保证两辆车在上述情况中不相撞，则两车在匀速行驶时保持的距离至少为多少？ 巧选坐标系法： 1．电梯以加速度a=0.2g从静止由地面开始向上做匀加速直线运动，内有用细绳吊着的小球距电梯的地板2 m，电梯向上运动了2 s绳突然断了，当小球落到地板上时，小球相对地面上升了__________m，小球落到地板上需要的时间为__________s. 比例法： 1．一列火车由静止开始做匀加速直线运动，一个人站在第一节车厢前端旁的站台上观察，第一节车厢通过他历时2 s，全部列出通过他历时6 s，那么，这列火车共有__________节车厢，最后一节车厢通过他历时__________s。 2．一个物体做匀变速直线运动,若运动的时间之比为t1：t2：t3：…=1：2：3：…,下面说法中正确的是（） A．相应的运动距离之比一定是s1：s2：s3：…=1：4：9：… B．相邻的相同时间内的位移之比一定是s1：s2：s3：…=1：3：5：… C．相邻的相同时间内位移之差值一定是△s=aT2,其中T为相同的时间间隔. D．以上说法正确都是不正确的 高中物理必修一匀变速直线运动的推论和例题 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988） 高中物理必修一 匀变速直线运动推论 一、三个重要推论 （1）．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：____________ （2）．某段位移中间位移处瞬时速度为___________ （3）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。 ①公式：S2-S1=S3-S2=S4-S3=…=Sn-Sn-1=△S=aT2 ②推广：Sm-Sn=（m-n ）aT2 二、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 V l ：V 2：V 3……=1：2： 3…… (2)1T 内、2T 内、3T 内……位移之比S l ：S 2：S 3……=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 Ⅰ：S Ⅱ：S Ⅲ……·=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：t l ：t 2：t 3……=l ：(2—l)：(3一2)…… 1.一颗子弹沿水平方向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 = __________________． 2．一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（） A．5.5 m/s B．5 m/s C．l m/s D．0.5 m/s 3. 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（）A. 1.5m/s B.3m/s C.4m/s D.无法确定4．一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v t，则这段时间内的位移（） A．x < v t t /2 B．x = v t t /2 C．x > v t t /2 D．无法确定5．一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4m B．位移的大小可能大于10m C．加速度的大小可能小于4m/s2 D．加速度的大小可能大于 10m/s2 6. 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. 1:4 B. 1:3 C. 1:2 D. 1:1 7．一个自由下落的物体，前3 s内下落的距离是第1 s 内下落距离的几倍（） A．2倍 B．3倍 C．6倍 D．9倍 8．一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） 探究匀变速直线运动规 律 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】 第二章探究匀变速直线运动规律 第一节探究自由落体运动（探究小车速度沿时间变化的规律） Ⅰ、实验操作 实验中应注意： ⒈实验物体在桌面摆放平整：左右水平，前后水平； ⒉若有必要，适当把桌面垫斜，以免挂的钩码太轻拖不动小车：平衡摩擦力； ⒊先通电打点计时器，后放手是小车运动； ⒋多次测量：重复2-3次，选择清晰的一组） ⒌注意小车、限位孔、纸带是在同一直线上，以免纸带发生倾斜与限位孔的旁边发生摩擦，增大摩擦对实验的误差 Ⅱ、数据处理 1.选点（选看得清的点开始为计数点） 2.计数点：每间隔四个点取一个“计数点”，t= 3.匀变速直线运动时，等时间间隔的时间中点的速度等于这段时间内的平均速度 Ⅲ、作图原则 ⒈剔除偏差较大的点（排除实验当中出现的偶然误差） ⒉用一条平滑的直线或曲线尽可能地穿过更多的点 ⒊尽可能地让未能落到线上的点均匀分布在线的两侧 第二节速度与时间的关系（匀变速直线运动） 1.从加速度的角度出发a=△v/△t=（v-vo）/t 推出v=vo+at 适用于匀变速直线运动 矢量式 例题： 1、40km/h的速度匀速行驶，如果以0.6m/s2的加速度加速，10s后速度是多少km/h？ 17m/s=61km/h 2、做匀变速直线运动的物体在时间t内的位移是s，若物体通过这段时间位移中间时刻的瞬时速度为v1，中间位置的瞬时速度为v2，那么下列说法正确的是（） A、匀加速直线运动时，v1>v2 B、匀减速直线运动时,v1>v2 C、匀减速直线运动时，v1 匀变速直线运动的规律及其应用 新洲四中物理组王杏喜 【教学内容分析】 考纲对本节所涉及的知识点均为二级要求。本节内容是高考考查的热点和重点，常与其他知识点结合考查，有时也单独考查，如实际生活中的直线运动问题。 其重点是考查学生的综合能力。 【教学目标】 1．知识与能力 （1）掌握匀变速直线运动的基本公式，并能恰当选择这些公式解决物理问题． （2）能够熟练应用匀变速直线运动的重要推论解决物理问题。 （3）培养学生运用方程组、图像等数学工具解决物理问题的能力。 （4）通过一题多解培养学生发散思维。 2．过程和方法 （1）通过例题的分析，使学生形成解题思路，体会特殊解题技巧，即获得解决物理问题的认知策略。 （2）渗透物理思想方法的教育，如模型方法、等效方法等。 3．情感态度与价值观 通过对实际生活中直线运动的研究，保持对运动世界的好奇心和探究欲。【教学重难点】 重点：熟练掌握匀变速直线运动的四个基本公式及其重要推论，并加以应用。 难点：灵活运用规律解决实际运动学问题。 【教学方法】 复习提问、讲练结合。 【教具】 幻灯片，投影仪。 【教学过程】 （一）复习提问 师：请同学们写出匀变速直线运动的四个基本公式。 生： 师分析讲解： 1、四个公式，五个物理量知三求二．公式的选取原则是：在实际应用中要以方便快捷的原则，选用合适的公式．每个公式中都涉及了5个物理量v 0、v 、a 、t 、x 中的4个，我们选用涉及已知量和所求量的公式会简捷一些．例如已知初速度、末速度、位移，求加速度时，因为不涉及时间，我们选用v 2－v 02＝2ax 。 2、四个公式均为矢量方程，应用时要选择正方向。速度—时间关系式：v t ＝v 0＋at ，位移—时间关系式：s ＝v 0t ＋1/2 at 2，位移—速度关系式：v 2－v 02＝2ax 均为矢量式，所以应用时要选取正方向，一般情况取初速度的方向为正，则当物体做加速运动时a 取正值，当物体做减速运动时a 取负值． 3、对匀减速直线运动，要注意单向速度减速为零后停止（加速度变为零）和双向可逆（加速度不为变）两种情况。 刹车类问题：做匀减速运动到速度为零时，即停止运动，其加速度a 也突然消失。求解此类问题时应先确定物体实际运动的时间。注意题目中所给的时间与实际运动时间的关系。对末速度为零的匀减速运动也可以按其逆过程即初速度为零的匀加速运动处理，切忌乱套公式。 双向可逆类的运动：如一个小球沿光滑斜面以一定初速度v 0向上运动，到达最高点后就会以原加速度匀加速下滑，整个过程加速度的大小、方向不变，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，但必须注意在不同阶段v 、x 、a 等矢量的正负号。 教师引导学生回忆下面的几个推论式： (1)在任意两个连续相等的时间内的位移之差为恒量， 即： ＝恒量 可以推广到： (2)在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，即 2 021at t x +=υax t 220 2 =-υυt t x t 2 0υυυ+= =- at t +=0υυ2aT x =?2 )(aT n m x x n m -=-202 _ t t υυυυ+= =匀变速运动重要推论的推导过程
高一物理匀加速直线运动规律习题
匀变速直线运动的推论及其运用 公开课教案
《匀变速直线运动的规律》的教案设计
第二章匀加速直线运动知识点汇总
匀变速直线运动公式推论推导及规律总结
匀变速直线运动规律的应用教学反思
探究匀变速直线运动规律
新人教版高中物理必修1《匀变速直线运动的研究》教学设计
匀加速直线运动计算十题
高中物理：匀变速直线运动的两个重要推论
匀变速直线运动规律的理解与应用
匀加速直线运动题型总结
高中物理必修一匀变速直线运动的推论和例题
探究匀变速直线运动规律
匀变速直线运动的规律及其应用(教案及教学反思)
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