高一物理第2讲匀变速直线运动地规律及推论

WORD课 题第 2 讲 匀变速直线运动的规律及推论教学目标1. 掌握匀变速直线运动速度与位移的关系.2.对三个基本公式的选择.3.学会运用匀变速直线运动的几个推论.4.学会使用初速度为零的匀加速直线运动的规律.重、难点1.对三个基本公式的选择.2.匀变速直线运动的几个推论.3.初速度为零的匀加速直线运动的规律.学情分析教学容回顾一 匀变速直线运动的速度与位移的关系（公式推导）回顾二 匀变速直线运动的图像 1.xt图象(1)物理意义：反映了物体做直线运动的随变化的规律(2)斜率的意义：图线上某点切线斜率的大小表示物体的大小，斜率正负表示物体的方向 2vt图象(1)物理意义：反映了做直线运动的物体的随变化的规律(2)斜率的意义：图线上某点切线斜率的大小表示物体在该点的大小，斜率正负表示物体的方向(3)“面积”的意义图线与时间轴围成的面积表示相应时间的 若面积在时间轴的上方，表示位移方向为；若此面积在时间轴的下方，表示位移方向为 本次课涉及到的高考考点：匀变速直线运动及其公式（考纲要求 ）；本次课涉及到的难点和易错点： 1、对基本公式的理解与运用； 2、正确理解匀变速直线运动的推论及规律；【考点解读】考点一 匀变速直线运动基本公式 (1)定义：沿着一条直线且加速度不变的运动 (2)分类匀加速直线运动，a与v0方向相同匀减速直线运动，a与v0方向相反2基本规律 (1)三个基本公式速度公式：vv0at.位移公式：xv0tat2.位移速度关系式：v2v2ax知识点一 三个基本公式的选择 公式，中包含五个物理量，在解题过程中选用公式的基本方法为： （1）如果题中无位移x，也不需要求位移，一般选用速度公式； （2）如果题中无末速度vt，也不需要求末速度，一般选用位移公式； （3）如果题中无运动时间t，也不需要求运动时间，一般选用导出公式【例题1】 已知O,A,B,C为同一直线上的四点,AB间的距离为l1,BC间的距离为l2.一物体自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.知识点二 匀变速直线运动的常用推论（1）物体在匀变速直线运动中，某段时间t的初速度为v0，末速度为vt，则这段时间的平均速度（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）某段位移中点的瞬时速度（4）物体做匀变速直线运动，相邻相等的时间间隔T的位移差是一个恒量，即（此结论经常用来判断物体是否做匀变速直线运动）延伸拓展：在匀变速直线运动中，第M个T时间的位移和第N个T时间的位移之差为2.初速度为零的匀加速直线运动的规律（设T为等分时间间隔）（1）1T、2T、3T.nT的位移之比为1:22:32：.：n2（2） 第1T末、第2T末、第3T末.第nT末的瞬时速度之比为1:2:3:.:n（3） 第1个T、第2个T、第3个T.第n个T的位移之比为1:3:5：.:(2n-1)（4） 从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为1：（）：（）：.：（）【例题2】 一个从静止开始做匀加速直线运动的物体，从开始运动起，连续通过三段位移的时间分别是1 s、2 s、3 s，这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是（ ）2232，122333，1223223，1135，123【变式训练】 1、从斜面上某一位置,每隔0.1s释放一个小球,在连续释放几个小球后,拍下在斜面上滚动的小球的照片,如图所示,测得sAB=15cm,sBC=20cm,求: (1)小球的加速度; (2)拍摄时B球的速度; (3)拍摄时sCD的大小; (4)A球上面滚动的小球还有几个?知识点三自由落体和竖直上抛运动规律竖直上抛运动的处理方法 (1)两种方法“分段法”就是把竖直上抛运动分为上升阶段和下降阶段，上升阶段物体做匀减速直线运动，下降阶段物体做自由落体运动下落过程是上升过程的逆过程“全程法”就是把整个过程看成是一个匀减速直线运动过程从全程来看，加速度方向始终与初速度v0的方向相反 (2)符号法则：应用公式时，要特别注意v0、v、h等矢量的正负号，一般选向上为正方向，v0总是正值，上升过程中v为正值，下降过程中v为负值，物体在抛出点以上时h为正值，在抛出点以下时h为负值 (3)巧用竖直上抛运动的对称性速度对称：上升和下降过程经过同一位置时速度等大反向时间对称：上升和下降过程经过同一段高度的上升时间和下降时间相等【例题3】研究人员为检验某一产品的抗撞击能力，乘坐热气球并携带该产品竖直升空，当热气球以10 m/s的速度匀速上升到某一高度时，研究人员从热气球上将产品自由释放，测得经11 s产品撞击地面不计产品所受的空气阻力，求产品的释放位置距地面的高度(g取10 m/s2)【变式训练】2一根轻质细线将2个薄铁垫圈A、B连接起来，一同学用手固定B，此时A、B间距为3L，A距地面为L，如图所示由静止释放A、B，不计空气阻力，从开始释放到A落地历时t1，A落地前瞬间速率为v1，从A落地到B落在A上历时t2，B落在A上前瞬间速率为v2，则()At1t2 Bt1t2 Cv1v212 Dv1v2131、电梯在启动过程中，若近似看作是匀加速直线运动，测得第1s的位移是2m，第2s的位移是2.5m由此可知（ ） A这两秒222甲、乙两物体相距s，同时同向沿一直线运动，甲在前面做初速度为零，加速度为a1的匀加速直线运动，乙在后做初速度为v0，加速度为a2的匀加速直线运动，则 A若a1=a2，则两物体相遇一次 B. 若a1a2，则两物体可能相遇二次 C. 若a1a2，则两物体也可能相遇一次或不相遇3一质点沿直线运动时的速度时间图线如图所示，则以下说法中正确的是（ ）t/sv/ms-101212345 A第1s末质点的位移和速度都改变方向 B第2s末质点的位移改变方向 C第4s末质点回到原位 D第3s末和第5s末质点的位置相同4某一时刻、两物体以不同的速度经过某一点，并沿同一方向做匀加速直线运动，已知两物体的加速度相同，则在运动过程中（ ） A、两物体速度之差保持不变B、两物体速度之差与时间成正比 C、两物体位移之差与时间成正比 D、两物体位移之差与时间平方成正比5汽车以20m/s的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机而做匀减速运动，加速度大小为5m/s2，则它关闭发动机后通过t=37.5m所需的时间为（ ） A.3s; B.4s C.5s 6.一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和第2 s位移大小依次为9 m和7 m.则刹车后6 s的位移是（ ） A.20 m B.24 m C.25 m D.75 m7.地铁站台上，一工作人员在电车启动时，站在第一节车厢的最前端，4后，第一节车厢末端经过此人.若电车做匀加速直线运动，求电车开动多长时间，第四节车厢末端经过此人?(每节车厢长度相同)8.一物体以l0ms的初速度，以2ms2的加速度作匀减速直线运动，当速度大小变为16ms时所需时间是多少?位移是多少？物体经过的路程是多少?思想方法多过程问题要点1、前一过程的末速度与后一过程的初速度的关系是重要的隐含条件，解题时要设出来2、前一过程的时间、位移与后一过程的时间、位移的关系是解题的关键【典例】 如图是中心大厦，小明乘坐大厦快速电梯，从底层到达第119层观光平台仅用时55s。若电梯先以加速度a1做匀加速运动，达到最大速度18 m/s,然后以最大速度匀速运动，最后以加速度a2做匀减速运动恰好到达观光平台。假定观光平台高度为549m。 (1)若电梯经过20 s匀加速达到最大速度，求加速度a1及上升高度h； (2)求电梯匀速运动的时间。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.若前车突然以恒定加速度刹车，在它刚停车时，后车以前车的加速度开始刹车，已知前车在刹车过程中所行驶的距离为s，若要保证在上述情况中两车不相遇，则两车在匀速行驶时应保持的距离至少为（ ） A.s B.2s C.3s2石块A自塔顶从静止开始自由落下s1时，石块B从离塔顶s2处从静止开始自由落下，两石块同时落地，若不计空气阻力，.则塔高为（ ） As1+s2BCD3某物体由静止开始，做加速度为a1的匀加速直线运动，运动时间为t1，接着物体又做加速度为a2的匀减速直线运动，再经过时间t2，其速度变为零，则物体在全部时间的平均速度为（ ） ABC D4火车在平直轨道上做匀加速直线运动，车头通过某路标时的速度为v1，车尾通过该路标时的速度为v2，则火车的中点通过该路标时的速度为：（ ） 、5一辆汽车关闭油门后，沿一斜坡由顶端以3m/s的初速度下滑，滑至底端速度恰好为零，如果汽车关闭油门后由顶端以大小为5m/s的初速度下滑，滑至底端速度大小将为（ ） A1m/s B2m/s C3m/s D4m/s6. 某物体做初速度为零的匀加速直线运动，已知它第1s的位移是2，那么它在前3s的位移是多少？第3s的平均速度大小是多大？7火车正以速率v1向前行驶,司机突然发现正前方同一轨道上距离为s处有另一火车,正以较小的速率v2沿同方向做匀速运动,于是司机立刻使火车做匀减速运动,要使两列火车不相撞,加速度a的大小至少应是多少?1一物体在粗糙地面上以一定的初速度匀减速滑动若已知物体在第1 s位移为8.0 m，在第3 s位移为0.5 m则下列说确的是()A物体的加速度大小一定为4.0 m/s2B物体的加速度大小一定为3.75 m/s2C物体在第0.5 s末速度一定为8.0 m/sD物体在第2.5 s末速度一定为0.5 m/s22013年6月9日晚，受沿线焚烧秸秆产生烟雾影响，宁洛高速公路省蒙城段发生多起车辆追尾事故假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v030 m/s，距离s0100 m，t0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间的变化规律如图甲、乙所示，取运动方向为正方向，则下面说确的是()At6 s时甲、乙两车的速度相等Bt6 s时甲、乙两车的距离最近C06 s甲、乙两车的位移之差为190 mD甲、乙两车会在09 s相撞3图是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示 (1)OD间的距离为_ cm. (2)图是根据实验数据绘出的xt2图线(x为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示_，其大小为_ m/s2(保留三位有效数字)4某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量小车在斜面上运动时的加速度实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉固定；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2 s滴一滴(以滴水计时器盛满水为准)；在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘；然后撤去浅盘并同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是x011.40 cm，x122.15 cm，x232.91 cm，x343.65 cm，x454.41 cm，x565.15 cm.试问： (1)滴水计时器的原理与课本上介绍的_原理类似 (2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v4_m/s，小车的加速度a_m/s2.(结果均保留二位有效数字)5斜面长度为4 m，一个尺寸可以忽略不计的滑块以不同的初速度v0从斜面顶端沿斜面下滑时，其下滑距离x与初速度二次方v的关系图象(即xv图象)如图9所示 (1)求滑块下滑的加速度大小 (2)若滑块下滑的初速度为5.0 m/s，则滑块沿斜面下滑的时间为多长？8 / 8