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匀变速直线运动规律的综合应用

匀变速直线运动规律的综合应用
匀变速直线运动规律的综合应用

匀变速直线运动规律的综合应用

一、逆向思维法

对于末速度为0的匀减速直线运动,一般采用逆向思维法,倒过来看成初速度为0的匀加速直线运动,这

样做一是使公式简单(v =at ,x =12

at 2),二是可以应用初速度为零的匀加速直线运动的推导公式来进行分析.

例1 一辆汽车以10 m/s 的速度匀速运动,遇紧急情况刹车后做匀减速直线运动,经过5 s 停止运动,求:

(1)汽车刹车的加速度的大小;

(2)汽车在最后连续的三个1 s 内的位移之比x 1∶x 2∶x 3.

二、追及和相遇问题

讨论追及、相遇的问题,其实质就是分析讨论两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置的问题.

(1)一个条件:即两者速度相等,它往往是物体间能否追上、追不上或(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断此类问题的切入点.若是追不上,速度相等时有最小距离;若是追得上,速度相等时有最大距离。对于这一结论的分析,最好的办法是结合v-t 图象,能够更直观。

(2)两个关系:即时间关系和位移关系,这两个关系可通过画运动情景草图得到。

例2 一辆汽车以3 m/s 2的加速度开始启动的瞬间,另一辆以6 m/s 的速度做匀速直线运动的自行车恰好

从汽车的旁边通过.

(1)汽车一定能追上自行车吗?若能追上,汽车经多长时间追上?追上时汽车的瞬时速度多大?

(2)当v 汽v 自时,两者距离如何变化?汽车追上自行车前多长时间与自行车相距最远?此时的距离是多大?

三、刹车问题

例3 一汽车以12 m/s 的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2 s 速度变为8 m/s ,求:

(1)刹车的加速度大小及刹车所用时间;

(2)刹车后前进11 m 所用的时间;

(3)刹车后8 s 内前进的距离.

四、运动图象

在运动学中,图象主要是指x-t图象和v-t图象.

x-t图象:图象上某点切线的斜率表示该时刻物体的速度,图象上一个点对应物体某一时刻的位移.

v-t图象:图象上某点切线的斜率表示该时刻物体的加速度,图象上一个点对应物体某一时刻的速度;某段时间,图线与时间轴围成图形的面积值表示该段时间内物体通过的位移的大小.

形状一样的图线,在不同图象中所表示的物理意义不同,因此在应用时要特别注意看清楚图象的纵、横轴所描述的是什么物理量.

运动图象只能表述直线运动的规律,运动量中的位移、速度、加速度等矢量只有正、负两个方向.

1.运动图象的识别

根据图象中横、纵坐标轴所代表的物理量,明确该图象是位移—时间(x-t)图象、速度—时间(v-t)图象还是加速度—时间(a-t)图象,了解图象的物理意义.

2.图象信息的拾取

利用运动图象解决运动问题,必须关注图象提供的信息,理解图象中的“点”、“线”、“斜率”、“截距”、“面积”等数学特征的物理意义.

3、运用运动学图象解题可总结为六看:

一看“轴”,二看“线”,三看“斜率”,四看“面积”,五看“截距”,六看“特殊点”.

⑴一看“轴”:先要看清两轴所代表的物理量,即图象是描述哪两个物理量之间的关系.

⑵二看“线”:图象表示研究对象的变化过程和规律.在v-t图象和x-t图象中倾斜的直线分别表示物体的速度和位移随时间变化的运动情况.

⑶三看“斜率”:斜率表示纵、横坐标轴上两个物理量的比值,常用一个重要的物理量与之对应,用于定量计算对应物理量的大小和定性分析变化的快慢.x-t图象中斜率表示运动物体的速度的大小和方向.v -t图象中斜率表示运动物体的加速度的大小和方向.

⑷四看“面积”:即图象和坐标轴所围的面积,也往往代表一个物理量,这要看两物理量的乘积有无意义.如v和t的乘积vt=x,有意义,所以v-t图与横轴所围“面积”表示位移,x-t图象与横轴所围面积无意义.

⑸五看“截距”:截距一般表示物理过程的初始情况,如t=0时的位移或速度.

⑹六看“特殊点”:如交点、拐点(转折点)等.如x-t图象的交点表示两质点相遇,但v-t图象的交点只是表示速度相等.

例4如图所示,表示一质点在6 s内的x-t图象,试据此分析质点的运动情况并画出它的v-t图象.

限时训练(30分钟)

1.小球从高处由静止落向地面后又反向弹起,下列v-t图象中能比较正确反映其运动过程的是( )

2.做匀加速直线运动的质点在第一个3 s内的平均速度比它在第一个5 s内的平均速度小3 m/s,则质点的加速度大小为 ( )

A.1 m/s2B.2 m/s2C.3 m/s2D.4 m/s2

3.如图是a、b两个质点做直线运动的位移—时间图线.则以下说法正确的是( )

A.当t=t1时,a、b两质点的加速度都大于零

B.当t=t1时,两质点相遇

C.当t=t1时,两质点的速度相等

D.在运动过程中,a质点总比b质点快

4.如图所示的位移(x)—时间(t)图象和速度(v)—时间(t)图象中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是 ( )

A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动

B.0~t1时间内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程

C.0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远

D.0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等

5.一辆汽车以20 m/s的速度沿平直路面行驶,当汽车以5 m/s2的加

速度刹车时,则刹车2 s内与刹车6 s内的位移之比为 ( )

A.1∶1 B.3∶4 C.3∶1 D.4∶3

6.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的v-t图象中(如图所示),直线a、b分别描述了甲、乙两车在0~20

s的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法中正确的是( )

A.在0~10 s内两车逐渐靠近

B.在10 s~20 s内两车逐渐远离

C.在5 s~15 s内两车的位移相等

D.在t=10 s时两车在公路上相遇

7.如图所示,表示做直线运动的某一物体在0~5 s内的运动图象,由于画图人粗心

未标明是v-t图还是x-t图,但已知第1 s内的速度小于第3 s内的速度,下列说

法正确的是 ( )

A.该图一定是v-t图

B.该图一定是x-t图

C.物体的速度越来越大 D.物体的位移越来越大

8.一辆小轿车正在以10 m/s的速度匀速行驶,离前方路口还有24.5 m远时,看到红灯亮起,司机立即以2 m/s2的加速度刹车,问刹车6 s后是否会因闯红灯而违章?

9.甲、乙两车在同一条平直公路上运动,甲车以10 m/s的速度匀速行驶,经过车站A时关闭油门以4 m/s2的加速度匀减速前进,2 s后乙车与甲车同方向以1 m/s2的加速度从同一车站A出发,由静止开始做匀加速运动,问乙车出发后经过多少时间追上甲车?

10.如图所示,公路上一辆汽车以速度v1=10 m/s匀速行驶,汽车行至A点时,一人为搭车,从距公路30 m的C处开始以v2=3 m/s的速度正对公路匀速跑去,司机见状途中刹车,汽车做匀减速运动,结果车和人同时到达B点,已知AB=80 m,问:汽车在距A多远处开始刹车,汽车刹车时的加速度是多少?

匀变速直线运动规律的综合应用

匀变速直线运动规律的综合应用 一、逆向思维法 对于末速度为0的匀减速直线运动,一般采用逆向思维法,倒过来看成初速度为0的匀加速直线运动,这 样做一是使公式简单(v =at ,x =12 at 2),二是可以应用初速度为零的匀加速直线运动的推导公式来进行分析. 例1 一辆汽车以10 m/s 的速度匀速运动,遇紧急情况刹车后做匀减速直线运动,经过5 s 停止运动,求: (1)汽车刹车的加速度的大小; (2)汽车在最后连续的三个1 s 内的位移之比x 1∶x 2∶x 3. 二、追及和相遇问题 讨论追及、相遇的问题,其实质就是分析讨论两物体在相同时间内能否到达相同的空间位置的问题. (1)一个条件:即两者速度相等,它往往是物体间能否追上、追不上或(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断此类问题的切入点.若是追不上,速度相等时有最小距离;若是追得上,速度相等时有最大距离。对于这一结论的分析,最好的办法是结合v-t 图象,能够更直观。 (2)两个关系:即时间关系和位移关系,这两个关系可通过画运动情景草图得到。 例2 一辆汽车以3 m/s 2的加速度开始启动的瞬间,另一辆以6 m/s 的速度做匀速直线运动的自行车恰好 从汽车的旁边通过. (1)汽车一定能追上自行车吗?若能追上,汽车经多长时间追上?追上时汽车的瞬时速度多大? (2)当v 汽v 自时,两者距离如何变化?汽车追上自行车前多长时间与自行车相距最远?此时的距离是多大? 三、刹车问题 例3 一汽车以12 m/s 的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2 s 速度变为8 m/s ,求: (1)刹车的加速度大小及刹车所用时间; (2)刹车后前进11 m 所用的时间; (3)刹车后8 s 内前进的距离.

高考物理(1)匀变速直线运动的规律及其应用(含答案)

1.(·广东理综,14) 如图所示,帆板在海面上以速度v朝正西方向运动,帆船以速度v朝正北方向航行,以帆板为参照物( ) A.帆船朝正东方向航行,速度大小为v B.帆船朝正西方向航行,速度大小为v C.帆船朝南偏东45°方向航行,速度大小为2v D.帆船朝北偏东45°方向航行,速度大小为2v 2.(·山东理综,14)距地面高5 m 的水平直轨道上A、B两点相距2 m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图。小车始终以4 m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地。不计空气阻力,取重力加速度的大小g=10 m/s2。可求得h等于( ) A.1.25 m B.2.25 m C.3.75 m D.4.75 m 3.(·江苏单科,5)如图所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5 s和2 s。关卡刚放行时,一同学立即在关卡1处以加速度2 m/s2由静止加速到2 m/s,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是( ) A.关卡2 B.关卡3 C.关卡4 D.关卡5 4.(·上海单科,8)在离地高h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为( ) A.2v g B. v g C. 2h v D. h v 5.(·海南单科,13)短跑运动员完成100 m赛跑的过程可简化为匀加速运动和匀速运动两个阶段。一次比赛中,某运动员用11.00 s跑完全程。已知运动员在加速阶段的第2 s

内通过的距离为7.5 m,求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离。 6.(·新课标全国卷Ⅱ,24)10月,奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录。取重力加速度的大小g=10 m/s2。 (1)若忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5 km高度处所需的时间及其在此处速度的大小; (2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f=kv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关。已知该运动员在某段时间内高速下落的vt图象如图所示。若该运动员和所带装备的总质量m=100 kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数。(结果保留1位有效数字) 1.(·山东德州高三质检)一小球从点由静止开始做匀加速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则AB∶BC等于( ) A.1∶3 B.2∶5 C.3∶5 D.4∶5 2.(·河南洛阳高三质检)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 3.(·长沙高三期中)(多选)如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得AB=2 m,BC=3 m,且物体通过AB、BC、CD所用的时间相等,则下列说法正确的是( ) A.可以求出物体加速度的大小 B.可以求得CD=4 m C.可以求得OA之间的距离为1.125 m

高中物理-匀变速直线运动规律的综合应用练习(含解析)

高中物理-匀变速直线运动规律的综合应用练习(含解析) [要点对点练] 要点一:自由落体运动 1.关于自由落体运动,以下说法正确的是( ) A.质量大的物体自由下落时的加速度大 B.从水平飞行着的飞机上释放的物体将做自由落体运动 C.雨滴下落的过程是自由落体运动 D.从水龙头上滴落的水滴,下落过程可近似看作自由落体运动 [解析]所有物体在同一地点的重力加速度相等,与物体质量大小无关,故A错误;从水平飞行着的飞机上释放的物体,由于惯性具有水平初速度,不是自由落体运动,故B错误;雨滴下落过程所受空气阻力与速度大小有关,速度增大时阻力增大,雨滴速度增大到一定值时,阻力与重力相比不可忽略,不能认为是自由落体运动,故C错误;从水龙头上滴落的水滴所受的空气阻力与重力相比可忽略不计,可认为只受重力作用,故D正确. [答案] D 2.(多选)关于自由落体运动,下列说法中正确的是( ) A.物体竖直向下的运动一定是自由落体运动 B.自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动 C.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动 D.当空气阻力的作用比较小可以忽略不计时,物体自由下落可视为自由落体运动 [解析]自由落体运动是物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,它是一种初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略不计,物体的下落也可以看作自由落体运动,所以B、C、D正确,A错误. [答案]BCD 3.四个小球在离地面不同高度处同时由静止释放,不计空气阻力,从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔,小球依次碰到地面.下图中,能反映出刚开始运动时各小球相对地面的位置的是( )

2.3匀变速直线运动规律的应用二

2.3匀变速直线运动规律的应用 班级________姓名________学号_____ 教学目标: 1.理解初速为零的匀变速直线运动的规律。 2. 掌握初速为零的匀变速直线运动的有关推论及其应用。 3. 了解追及和相遇问题并初步掌握其求解方法。 学习重点: 1. 初速为零的匀变速直线运动的常用推论。 2. 追及和相遇问题。 学习难点:追及和相遇问题的求解。 主要内容: 一、初速为零的匀变速直线运动的常用推论 设t=0开始计时,V0=0,s=0则: 1.等分运动时间(以T为时间单位) (1)lT末、2T末、3T末……瞬时速度之比为 V l:V2:V3……=1:2:3…… (2)1T内、2T内、3T内……位移之比 S l:S2:S3……=1:4:9…… (3)第一个T内、第二个T内、第三个T内……的位移之比为 SⅠ:SⅡ:SⅢ…·=l:3:5…… 2.等分位移(以S为单位) (1)通过lS、2S、3S……所用时间之比为: t l:t2:t3…=l:2:3… (2)通过第一个S、第二个S、第三个S……所用时间之比为: t l:t2:t3…=l:(2—1):(3一2)… (3)lS末、2S末、3S末……的瞬时速度之比为:

V1:V2:V3…=l:2:3… 【例一】一质点做初速度为零的匀加速直线运动,它在第一秒内的位移是2米,那么质点在第lOs内的位移为多少?质点通过第三个2米所用的时间为多 少? 【例二】一列火车由静止从车站出发,做匀加速直线运动,一观察者站在这列火车第一节车厢的前端,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。求: (1)这列火车共有多少节车厢?(2)最后2s内从他身边通过的车厢有多少 车?(3)最后一节车厢通过观察者的时间是多少? 二、追及和相遇问题 追及和相遇类问题的一般处理方法是:①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。②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。 l、匀加速运动质点追匀速运动质点: 设从同一位置,同一时间出发,匀速运动质点的速度为v,匀加速运动质点初速 为零,加速度为a,则: (1) 经t=v/a两质点相距最远 (2) 经t=2v/a两质点相遇 【例三】摩托车的最大速度为30m/s,当一辆以lOm/s速度行驶的汽车经过其所在位置时,摩托车立即启动,要想由静止开始在1分钟内追上汽车,至少要以 多大的加速度行驶?摩托车追赶汽车的过程中,什么时刻两车距离最大?最大 距离是多少?如果汽车是以25m/s速度行驶的,上述问题的结论如何? 2、匀减速运动质点追匀速运动质点: 设A质点以速度v沿x轴正向做匀速运动,B质点在A质点后方L处以初速v o, 加速度a沿x正向做匀减速运动,则: (1) B能追上A的条件是: (2) B和A相遇一次的条件是;

匀变速直线运动基本公式的运用方法总结

匀变速直线运动基本公式的运用方法总结 主标题:匀变速直线运动基本公式的运用方法总结 副标题:总结运动学公式的规律特点,为本知识点备考提供精辟的总结。 关键词:匀变速直线运动,方法总结 难度:2 重要程度:3 内容:方法总结。 匀变速直线运动公式的运用应注意的问题 1、描述匀变速直线运动的基本物理量涉及v0、v、a、x、t五个量,每一个基本公式中都涉及四个量,选择公式时一定要注意分析已知量和待求量,根据所涉及的物理量选择合适的公式求解,会使问题简化。 2、如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,分段应用匀变速直线运动的规律列方程的解题策略,就是数学中的分段函数思想在物理中的应用;各段交接处的速度往往是联系各段的纽带。分析要注意以下几点: (1)准确选取研究对象,根据题意画出物体在各阶段的运动示意图,直观呈现物体的运动过程。 (2)明确物体在各阶段的运动性质,找出题目给定的已知量、待求未知量以及中间量。 (3)合理选择运动学公式,列出物体在各阶段的运动方程,同时列出物体各阶段间的关联方程。 (4)匀变速直线运动涉及的公式较多,各公式相互联系,大多数题目可一题多解,解题时要开阔思路,通过分析、对比,根据已知条件和题目特点适当地拆分、组合运动过程,选取最简捷的解题方法。 3、求解汽车刹车类问题时,一定要认真分析清楚汽车的运动过程,一般都是先判断刹车时间或刹车位移,即判定汽车在给定时间内或位移内是否已停止,千万不能乱套公式。 4、在解题过程中,有些物理量没有给定,但是解题过程中还要用到,这就要大胆的设一些题目中的未知量,通过数学演算把不必要的设置量进行消元,最后的结果只保留题目中给定的物理量即可。 5、本文总结的规律,适用的条件是:匀变速直线运动,在教学过程中,发现有很多学生在

探究匀变速直线运动规律

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

探究匀变速直线运动规律

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

匀变速直线运动规律的应用2

学科:物理 教学内容:匀变速直线运动规律的应用 【学习目标】 理解、应用 1.会由匀变速直线运动的速度公式v t =v 0+at 和位移公式:s =v 0t + 2 1at 2,导出位移和速度的关系式:v t 2-v 02=2as . 2.掌握匀变速直线运动的几个重要结论. (1)某段时间中间时刻的瞬时速度,等于这段时间内的平均速度: 202 t t v v v v +== (2)以加速度a 做匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差为一恒量:Δs =s Ⅱ-s Ⅰ=s Ⅲ-s Ⅱ=…=s N -s N -1=aT 2. (3)初速度为零的匀加速直线运动的四个比例关系:(T 为时间单位) ①1T 末、2T 末、3T 末…的速度比: v 1∶v 2∶v 3∶…v n =1∶2∶3∶…n ②前1T 内、前2T 内、前3T 内…的位移比: s 1∶s 2∶s 3∶…=12∶22∶32∶… ③第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内…的位移比: s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ…=1∶3∶5… ④从计时开始起,物体经过连续相等位移所用的时间之比为: t 1∶t 2∶t 3∶…=1∶(2-1)∶(23-)∶… 3.会应用匀变速直线运动规律进行分析和计算,掌握追及、避碰问题的处理方法. 【学习障碍】

1.怎样解决匀变速直线运动的相关问题. 2.如何解决追及、避碰类运动学问题. 【学习策略】 障碍突破1:程序法应用匀变速直线运动规律解决具体问题 解决匀变速直线运动问题的一般程序: 1.弄清题意,建立一幅物体运动的图景,为了直观形象,应尽可能地画出草图,并在图中标明一些位置和物理量. 2.弄清研究对象,明确哪些量是已知的,哪些量未知,据公式特点恰当选用公式. 由于反映匀变速直线运动规律的公式多,因此初学者往往拿到题目后,面对这么多公式感到无从下手,不知选用哪一个公式,实际上对一个具体的问题往往含有不同的几种解法,不同解法繁简程度不一样.具体问题中应对物理过程进行具体分析,明确运动性质,然后灵活地选择相应的公式. 通常有以下几种情况: (1)利用匀变速直线运动的两个推论和初速度为零的匀加速直线运动的特点,往往能使解题过程简化.例如,对初速度为零的匀加速直线运动,首先考虑它的四个比例关系式;对于末速度为零的匀减速直线运动,可先用逆向转换,把它看成反方向的初速度为零的匀加速直线运动来处理. (2)若题目中涉及不同的运动过程,则应重点寻找各段运动的速度、位移、时间等方面的关系. (3)注意公式中涉及的物理量及题目中的已知量之间的对应关系,根据题目的已知条件中缺少的量去找不涉及该量的公式.例如:若已知条件中缺少时间(且不要求时间),优先考虑v t 2-v 02=2as ,若题目中告诉某一段时间的位移则多考虑,t s v v v v t t ??==+= 202等,若知两段相邻的相等时间的位移,则优先考虑Δs =aT 2. 在学习中应加强一题多解训练,加强解题规律的理解,提高自己运用所学知识解决实际问题的能力,促进发散思维的发展.

第二章 第二讲匀变速直线运动规律及应用

第2讲 匀变速直线运动的规律及其应用 内容解读 知识点整合 一、匀变速直线运动规律及应用 几个常用公式.速度公式:at V V t +=0;位移公式:2 02 1at t V s + =; 速度位移公式:as V V t 2202=-;位移平均速度公式:t V V s t 2 0+= .以上五个物理量中,除时间t 外,s 、V 0、V t 、a 均为矢量.一般以V 0的方向为正方向,以t =0时刻的位移为起点,这时s 、V t 和a 的正负就都有了确定的物理意义. 【例1】一物体以l0m /s 的初速度,以2m /s 2 的加速度作匀减速直线运动,当速度大小变为16m /s 时所需时间是多少?位移是多少?物体经过的路程是多少? 解析:设初速度方向为正方向,根据匀变速直线运动规律at V V t +=0有: 16102t -=-,所以经过13t s =物体的速度大小为16m /s ,又2 02 1at t V s + =可知这段时间内的位移为:21 (1013213)392 s m m =?- ??=-,物体的运动分为两个阶段,第一阶段速度从10m/s 减到零,此阶段位移大小为22 10102522 s m m -= =-?;第二阶段速度从零反向加速到 16m/s ,位移大小为22 21606422 s m m -= =?,则总路程为

12256489L s s m m m =+=+= 答案]:13s ,-39m ,89m [方法技巧] 要熟记匀变速直线运动的基本规律和导出公式,根据题干提供的条件,灵活选用合适的过程和相应的公式进行分析计算. 【例2】飞机着陆后以6m/s 2 加速度做匀减速直线运动,若其着陆速度为60m/s ,求: (1)它着陆后12s 内滑行的距离; (2)静止前4s 内飞机滑行的距离. 解析:飞机在地面上滑行的最长时间为60 106 t s s = = (1)由上述分析可知,飞机12s 内滑行的距离即为10s 内前进的距离s : 由2 02v as =,22 060300226 v s m m a = ==? (1) 静止前4s 内位移:/ 2 0111()2 s s v t at =--,其中1(104)6t s s =-= 故/ 21 64482 s m m = ??= 答案:(1)300m ;(2)48m 二.匀变速直线运动的几个有用的推论及应用 (一)匀变速直线运动的几个推论 (1)匀变速直线运动的物体相邻相等时间内的位移差2 at S =? 2 T s a ?= 2 mat S =?;2 m T s s a n m n -= + ; 可以推广为:S m -S n =(m-n)aT 2 (2)某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度:202 t t V V V += (3)某段位移的中间位置的即时速度公式(不等于该段位移内的平均速度) 22 202t s V V V += .无论匀加速还是匀减速,都有2 2s t V V <. (二)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: at V = , 221at s = , as V 22= , t V s 2 = 以上各式都是单项式,因此可以方便地找到各物理量间的比例关系.

第2节 匀变速直线运动规律

第2节匀变速直线运动规律 基础必备 1.(2019·江苏南京模拟)(多选)汽车从静止启动做匀加速直线运动,加速度大小恒为 2 m/s2,在加速运动时间内,下列说法正确的是( AB ) A.每1 s速度增加2 m/s B.第3 s末速度与第4 s末速度之比为3∶4 C.第2 s内和第3 s内的位移之比为2∶3 D.第3 s内的位移与第2 s内的位移之差为5 m 解析:根据Δv=aΔt知,开始运动一秒后任意时刻的瞬时速度比一秒前的瞬时速度增加2 m/s,故A正确;根据v=at,可知第3 s末速度与第4 s末速度之比为3∶4,故B正确;根据初速度为零的匀加速直线运动的推论可知,第2 s内和第3 s内的位移之比为3∶5,故C错误;根据Δx=at2,第3 s内的位移与第2 s内的位移之差为Δx=2×12 m= 2 m,故D错误. 2.一质点沿直线运动,其平均速度与时间的关系满足v=2+t(各物理量均选用国际单位制中单位),则关于该质点的运动,下列说法正确的是( B ) A.质点可能做匀减速直线运动 B.5 s内质点的位移为35 m C.质点运动的加速度为1 m/s2

D.质点第3 s末的速度为5 m/s 解析:根据平均速度v=知,x=vt=2t+t2,对比x=v 0t+at2知,质点的初速度v0=2 m/s,加速度a=2 m/s2,质点做匀加速直线运动,故A,C错误; 5 s内质点的位移x=v0t+at2=2×5 m+×2×25 m=35 m,故B正确;质点第3 s末的速度v=v0+at=2 m/s+2×3 m/s=8 m/s,故D错误. 3.(多选)在一次救灾活动中,一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动,刚运动了8 s,由于前方突然有巨石滚下堵在路中央,所以又紧急刹车,匀减速运动经4 s停在巨石前,则关于汽车的运动情况,下列说法正确的是( BCD ) A.加速、减速中的加速度大小之比a1∶a2=2∶1 B.加速、减速中的平均速度大小之比v1∶v2=1∶1 C.加速、减速中的位移大小之比x1∶x2=2∶1 D.加速、减速中的加速度大小之比a1∶a2=1∶2 解析:设加速阶段的末速度为v t,则加速阶段的加速度大小为a1==,减速阶段的加速度大小a 2==,则加速度大小之比a1∶a2=1∶2,故A 错误,D正确;根据匀变速直线运动的平均速度公式=得,加速阶段和减速阶段的平均速度之比v 1∶v2=1∶1,故B正确;根据x= t,知加速阶段和减速阶段的位移大小之比x1∶x2=2∶1,故C正确. 4.(2019·湖北武汉调研)某质点做匀加速直线运动,经过时间t速度由v0变为kv0(k>1),位移大小为x.则在随后的4t内,质点的位移大小

匀变速运动规律的应用习题课

匀变速运动规律的应用习题课 匀变速运动规律的应用习题课教学设计 【《课标》研读】 1.《课标》要求 (一)运动的描述 (3)经历匀变速直线运动的实验研究过程,理解位移、速度和加速度,了解匀变速直线运动的规律,体会实验在发现自然规律中的作用。 (4)能用公式和图像描述匀变速直线运动,体会数学在研究物理问题中的重要性。 2.《课标》研读 知识性行为动词2个;技能性行为动词1个;体验性行为动词3个。由此不难看出,新课程在重视知识的同时,更增强调学生的体验过程。 【教材分析】 教材中安排了两个活动一个讨论交流,即:活动1“飞机跑道的设计”;活动2“飞机制动系统的设计”;讨论交流“一起交通事故的分析”。“设计”两个字反映出编者意在把学生放在自主学习的位置,活动中要求学生“1.画出设计分析草图;2.写出设计依据的公式;3.算出你的结果”。也适合对学生实行过程和方法的训练,如果在加上“4.拿你的设计方案和同学交流”,就多了一个探究要素。所以,这节课不应该是一节普通的习题课,而应该是一节应用规律解决实际问题的探究课。 考虑到活动1和活动2本身构成了一个有机整体以及学生的实际情况,教学设计中将讨论交流“一起交通事故的分析”等内容作为后续课程,旨在突出重点,分散难点。 【学生分析】 学生对匀变速运动有一些了解,但是解决问题对规律的应用和理解仍有较大的困难。 【设计思路】 本节的内容是应用匀变速直线运动的规律探究和解决实际问题。教材给出的实例比较典型,但是略显平淡。为此,我们在教学中特别选择了当年震惊世界的“协和飞机失事”事件为线索,设置问题情境,以激发学生的探究兴趣和热情。通过独立思考、交流讨论,让学生体会应用物理规律解决实际问题的过程和方法。教学过程中力求体现新课程的教学理念,落实三维目标。 【教学目标】 (一)知识与技能 1.在匀变速直线运动规律的应用中深化对规律的理解和理解。 2.尝试使用物理知识解决生活中的实际问题。 (二)过程与方法 1.在探究活动中体会用匀变速直线运动规律解决问题的一般过程和方法。 2.使学生在对设计结果的分析、论证和交流中,尝试经过思考发表自己的见解。 (三)情感、态度与价值观 1.通过创设真实的、富有震撼力的问题情境,激发学生探究问题的热情。 2.在解决问题的过程中,使学生进一步领会养成良好学习习惯的重要性。 3.通过“协和飞机失事”原因的分析,使学生领悟细节决定成败,提升责任意识。 【教学重点】 用匀变速直线运动规律解决实际问题的过程和方法 【教学难点】 将实际问题转化为物理模型 【教学方法】 探究讨论、分析讲解 【教学资源】

匀变速直线运动规律测试题

《匀变速直线运动的规律》测试题 班级姓名学号 一、选择题(下面每小题中有一个或几个答案是正确的,请选出正确答案填在括号内)1.两物体都作匀变速直线运动,在相同的时间内………………………………()A.谁的加速度大,谁的位移一定越大 B.谁的初速度越大,谁的位移一定越大 C.谁的末速度越大,谁的位移一定越大 D.谁的平均速度越大,谁的位移一定越大 2.做匀减速直线运动的质点,它的位移随时间变化的规律是x=24t-1.5t2(m),当质点的速度为零,则t为多少………………………………………………………………………()A.1.5s B.8s C.16s D.24s 3.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。 4.一质点做直线运动,t=t0时,x>0,v>0,a>0,此后a逐渐减小至零,则……( ) A.速度的变化越来越慢B.速度逐步减小 C.位移继续增大D.位移、速度始终为正值 5.汽车原来以速度v匀速行驶,刹车后加速度大小为a,做匀减速直线运动,则t秒后其位移为……………………………………………………………………………………()A.vt-at2/2 B.v2/2a C.-vt+at2/2 D.无法确定 m/s2由静止开始作匀加速直线运动,乙车落后2s在同一地点由静止出发,以加速度4m/s2作加速直线运动,两车运动方向一致,在乙车追上甲车之前,两车的距离的最大值是…………………………………………………………………………()A.18m B.23.5m C.24m D.28m v0,若前车突然以恒定的加速度刹车,则在它停住时,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s,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应为…………………………………………………………………………()A.s B.2s C.3s D.4s

探究匀变速直线运动规律练习题

探究匀变速直线运动规律练习题 1.关于物体的运动是否为自由落体运动,以下说法正确的是() A.物体重力大可以看成自由落体运动 B.只有很小的物体在空中下落才可看成自由落体运动 C.在忽略空气阻力的情况下,任何物体在下落时都为自由落体运动 D.忽略空气阻力且物体从静止开始的下落运动为自由落体运动 2.关于自由落体运动,下列说法正确的是 [ ] A.某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半 B.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半 C.在任何相等时间内速度变化相同 D.在任何相等时间内位移变化相同 3.甲物体的重力是乙物体的3倍,它们在同一高度处同时自由下落,则下列说法中正确的是 [ ] A.甲比乙先着地 B.甲比乙的加速度大 C.甲、乙同时着地 D.无法确定谁先着地 4.自由落体运动在任何两个相邻的1s内,位移的增量为 [ ] A.1m B.5m C.10m D.不能确定 5.物体由某一高度处自由落下,经过最后2m所用的时间是0.15s,则物体开始下落的高度约为(g=10m/s2)[ ] A.10m B.12m C.14m D.15m 6.从某高处释放一粒小石子,经过1s从同一地点再释放另一粒小石子,则在它们落地之前,两粒石子间的距离将 [ ] A.保持不变 B.不断增大 C.不断减小 D.有时增大,有时减小

7.图1所示的各v-t图象能正确反映自由落体运动过程的是 [ ] 8.长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口为5m,若这个隧道长也为5m,让这根杆自由下落,它通过隧道的时间为 [ ] 9.甲、乙两物体分别从10m和20m高处同时自由落下,不计空气阻力,下面描述正确的是 [ ] A.落地时甲的速度是乙的1/2 B.落地的时间甲是乙的2倍 C.下落1s时甲的速度与乙的速度相同 D.甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相等 10.为了得到塔身的高度(超过5层楼高)娄据,某人在塔顶使一颗石子做自由落体运动。在已知当地重力加速度的情况下,可以通过下面哪几组物理量的测定,求出塔身的高度() A.最初1s内的位移 B.石子落地的速度 C.最后1s内的下落高度 D.下落经历的总时间 11.一个小球自高45m的塔顶自由落下,若取g=10m/s2,则从它开始下落的那一瞬间起直到落地,小球在每一秒内通过的距离(单位为m)为( ) A.6、12、15 B.5、15、25 C.10、15、20 D.9、15、21 12.对于自由落体运动,下列说法正确的是 [ ]

高考经典课时作业1-2 匀变速直线运动规律

高考经典课时作业1-2 匀变速直线运动规律 (含标准答案及解析) 时间:45分钟 分值:100分 1.(2013·山西四校联考)伽利略为了研究自由落体的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”,对于这个研究过程,下列说法正确的是( ) A .斜面实验放大了重力的作用,便于测量小球运动的路程 B .斜面实验“冲淡”了重力的作用,便于小球运动时间的测量 C .通过对斜面实验的观察与计算,直接得到自由落体的运动规律 D .根据斜面实验结论进行合理的外推,得到自由落体的运动规律 2.汽车进行刹车试验,若速率从8 m/s 匀减速至零,需用时间1 s ,按规定速率为8 m/s 的 汽车刹车后拖行路程不得超过5.9 m ,那么上述刹车试验的拖行路程是否符合规定( ) A .拖行路程为8 m ,符合规定 B .拖行路程为8 m ,不符合规定 C .拖行路程为4 m ,符合规定 D .拖行路程为4 m ,不符合规定 3.给滑块一初速度v 0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为g 2 ,当滑块速度大小减为v 02 时,所用时间可能是( ) A.v 02g B.v 0g C.3v 0g D.3v 02g 4.一个小石块从空中a 点自由落下,先后经过b 点和c 点.不计空气阻力.已知它经过b 点时的速度为v ,经过c 点时的速度为3v ,则ab 段与ac 段位移大小之比为( ) A .1∶3 B .1∶5 C .1∶8 D .1∶9 5.一个质点正在做匀加速直线运动,现用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间 间隔为1 s .分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2 m ,在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8 m ,由此可求得( ) A .第1次闪光时质点的速度 B .质点运动的加速度 C .从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移 D .质点运动的初速度 6.一小物体以一定的初速度自光滑斜面的底端a 点上滑,最远可达b 点,e 为ab 的中点, 已知物体由a 到e 的时间为t 0,则它从e 经b 再返回e 所需时间为( ) A .t 0 B .(2-1)t 0 C .2(2+1)t 0 D .(22+1)t 0 7.(2011·高考安徽卷)一物体做匀加速直线运动,通过一段位移Δx 所用的时间为t 1,紧接着 通过下一段位移Δx 所用的时间为t 2.则物体运动的加速度为( ) A.2Δx t 1-t 2t 1t 2t 1+t 2 B.Δx t 1-t 2t 1t 2t 1+t 2

匀变速直线运动规律的应用(习题课)1

匀变速直线运动规律的应用(习题课) 时间:2课时 一、教学目标 1、知识目标 (1)进一步熟悉匀变速直线运动的公式,并能正确运用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式解决物理问题。 2、能力目标 (1)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; (2)通过一题多解培养发散思维. 3.科学方法: (1)渗透物理思想方法的教育,如模型方法、等效方法等; (2)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. 二、重难点分析 熟练掌握匀变速直线运动的三个基本关系式及其重要推论式并加以应用是重点,能够灵活运用这些规律解决实际运动学问题是难点。 三、教学方法 复习提问、讲练结合 四、教具 幻灯片,投影仪 五、教学过程 (一)复习提问 师:请同学们写出匀变速直线运动的三个基本公式。 生:速度公式:v t=v0+at, 位移公式:s=v0t+at2/2 不含时间的推论式:v t2-v02=2as

师:请同学们写出匀变速直线运动的几个重要推论式。 教师引导学生推导出下面的几个推论式: (1)任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差是一个恒量,即 s 2-s 1=s 3-s 2…=Δs=aT 2 或 s n+k -s n =kaT 2 (2)在一段时间t 内,中间时刻的瞬时速度v 等于这段时间的平均速度,即 v=v - AB =s AB /t=(v A +v B )/2 式中s AB 为这段时间内的位移,v A 、v B 分别为这段时间初、末时刻的瞬时速度. (3)中间时刻瞬时速度等于这段时间内的平均速度: t s v v v v t t =+==202/ (4)中间位移处的速度: 2 2202/t s v v v += (4)初速为零的匀加速运动有如下特征 ①从运动开始计时起,在连续相等的各段时间内通过的位移之比为 s 1:s 2:s 3:…:s n =1:3:5:…:(2n -1)(n=1、2、3…) ②从运动开始计时起,时间t 内,2t 内,3t 内…Nt 内通过的位移之比为 s Ⅰ:s Ⅱ:s Ⅲ:…:s N =12:22:32:…:N 2 ③从运动开始计时起,通过连续的等大位移所用的时间之比为 :)23(:)12(:1:::321--=t t t 以上结论可视情况留给同学们自己证明 (二)例题选讲(规律应用) 【例题1】火车紧急刹车后经7s 停止,设火车匀减速直线运动,它在最后1s 内的位移是2m ,则火车在刹车过程中通过的位移和开始刹车时的速度各是多少? 分析:首先将火车视为质点,由题意画出草图:

匀变速直线运动的规律及应用(习题)

匀变速直线运动的规律及应用 1.汽车进行刹车试验,若速度从8 m/s 匀减速至零,需用时间1 s ,按规定速度为8 m/s 的汽车刹车后拖行路程不得超过5.9 m ,那么上述刹车试验的拖行路程是否符合规定( ) A .拖行路程为8 m ,符合规定 B .拖行路程为8 m ,不符合规定 C .拖行路程为4 m ,符合规定 D .拖行路程为4 m ,不符合规定 【解析】 由x =v 02t 可得:汽车刹车后拖行的路程为x =8 2×1 m =4 m<5.9 m ,所以刹车试验的拖行路程符合规定,C 正确. 【答案】 C 2.汽车遇紧急情况刹车,经1.5 s 停止,刹车距离为9 m .若汽车刹车后做匀减速直线运动,则汽车停止前最后1 s 的位移是( ) A .4.5 m B .4 m C .3 m D .2 m 【解析】 汽车刹车反过可以看做初速度为零的匀加速直线运动,由x =1 2at 2,可得其加速度大小a =2x t 2=2×91.52 m/s 2=8 m/s 2;汽车停止前最后1 s 的位移x ′=1 2at ′2=1 2×8×12 m =4 m ,B 正确. 【答案】 B 3.给滑块一初速度v 0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为g 2,当滑块速度大小减为v 0 2时,所用时间可能是( ) A.v 02g B.v 0g C.3v 0g D.3v 02g

【解析】 当滑块速度大小减为v 0 2时,其方向可能与初速度方向相同,也可能与初速度方向相反,因此要考虑两种情况,即v =v 02和v =-v 0 2,代入公式t =v -v 0a ,得t =v 0g 和t =3v 0 g ,故B 、C 选项正确. 【答案】 BC 4.(2014·南京师大附中模拟)在某一高度以v 0=20 m/s 的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力),当小球速度大小为10 m/s 时,以下判断正确的是(g 取10 m/s 2)( ) A .小球在这段时间内的平均速度大小可能为15 m/s ,方向向上 B .小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s ,方向向下 C .小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s ,方向向上 D .小球的位移大小一定是10 m 【解析】 小球被竖直上抛,做匀变速直线运动,平均速度可以用匀变速直线运动的平均速度公式v =v 0+v t 2求,规定向上为正,当小球的末速度为向上10 m/s 时,v t =10 m/s ,用公式求得平均速度为15 m/s ,方向向上,A 正确;当小球的末速度为向下10 m/s 时,v t =-10 m/s ,用公式求得平均速度为5 m/s ,方向向上,C 正 确;由于末速度大小为10 m/s ,球的位置一定,距起点的位移x =v 20-v 2 t 2g =15 m ,D 错误. 【答案】 AC 5.物体做匀加速直线运动,加速度为a ,物体通过A 点时的速度为v A ,经过时间t 到达B 点,速度为v B ,再经过时间t 到达C 点速度为v C ,则有( ) A .v B = v A +v C 2 B .v B = AB +BC 2t

《匀变速直线运动规律的应用》教案

学案6 匀变速直线运动规律的应用 [学习目标定位] 1.会分析汽车行驶的安全问题.2.能正确分析“刹车”问题.3.会分析简单的追及和相遇问题.4.能利用v -t 图像解决问题. 知识储备区 一、生活中的匀变速直线运动 1.生活中的匀变速直线运动 匀变速直线运动是一种理想化的运动模型.生活中的许多运动由于受到多种因素的影响,运动规律往往比较复杂,但当我们忽略某些次要因素后,有些运动如汽车刹车、启动,飞机的起飞、降落等有时也可以把它们看成是匀变速直线运动,应用匀变速直线运动的规律解决这类问题. 2.交通安全问题 汽车行驶的安全车距等于反应距离和刹车距离之和. 二、求解匀变速直线运动需注意的问题 求解匀变速直线运动的问题时,一定要认真分析运动过程,明确哪些是已知量,哪些是待求量,并养成画示意图的习惯.由于匀变速直线运动的两个基本公式(速度公式和位移公式)中包括五个物理量(v 0、v t 、a 、s 、t ),因此,只要知道其中的三个量,就一定可以求出另外两个量. 学习探究区 一、汽车行驶安全问题和v -t 图像的应用 1.汽车行驶安全问题 (1)汽车运动模型???? ? 启动过程:匀加速直线运动行驶过程:匀速直线运动 刹车过程:匀减速直线运动 (2)反应时间:从发现情况到采取相应行动经过的时间. (3)反应距离 反应距离s 1=车速v 0×反应时间t . 在车速一定的情况下,反应越快即反应时间越短越安全. (4)刹车距离:刹车过程做匀减速运动,其刹车距离s 2=-v 2 02a (a <0),大小取决于初速 度和刹车的加速度. (5)安全距离

安全距离即停车距离,包含反应距离和刹车距离两部分. 2.利用v -t 图像求位移 v -t 图像上,某段时间内图线与时间轴围成的图形的面积表示该段时间内物体通过的位 移大小. 例1 汽车在高速公路上行驶的速度为108 km/h ,若驾驶员发现前方80 m 处发生了交通事故,马上紧急刹车,汽车以恒定的加速度经过4 s 才停下来,假设驾驶员看到交通事故时的反应时间是0.5 s ,则 (1)在反应时间内汽车的位移是多少? (2)紧急刹车后,汽车的位移是多少? (3)该汽车行驶过程中是否会出现安全问题? 解析 解法一 设汽车的初速度为v ,且v =108 km/h =30 m/s. (1)汽车在反应时间内的位移为 s 1=vt 1=30×0.5 m=15 m. (2)汽车在刹车过程中的位移为 s 2=v 2t 2=30 2×4 m=60 m. (3)汽车停下来的实际位移为 s =s 1+s 2=(15+60) m =75 m. 由于前方80 m 处出现了事故,所以不会出现安全问题. 解法二 汽车的位移可以通过v -t 图像求解,作出汽车这个过程的v -t 图像(如图),由图像可知 (1)反应时间内的位移s 1=30×0.5 m=15 m. (2)刹车位移s 2=30×4 2 m =60 m. (3)总位移s =+ 2 =75 m .由于前方80 m 处出现了事故,所以不会出现安 全问题. 答案 (1)15 m (2)60 m (3)不会 二、刹车类问题和逆向思维法 1.特点:对于汽车刹车,飞机降落后在跑道上滑行等这类交通工具的匀减速直线运动,当速度减到零后,加速度也为零,物体不可能倒过来做反向的运动,所以其运动的最长时间

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