1.2匀变速直线运动的规律(1)
一、考点分析
匀变速直线运动,加速度。
公式v = v0 + at,x= v0t + 错误!未找到引用源。at2 ,v2 -v02 = 2ax 。v-t图
二、知识要点
1.匀变速直线运动及其加速度
相等的时间内速度的变化 的直线运动叫做匀变速直线运动。匀变速直线运动中 为一恒量;当速度的方向和加速度的方向 时,物体速度增大,做匀加速运动;当速度的方向和加速度的方向 时,物体速度减小,做匀减速运动。
错误!未找到引用源。
2.匀变速直线运动的v-t图象及其位移
位移等于图线所包围的面积
错误!未找到引用源。
3.匀变速直线运动规律的公式
两个基本公式 vt=v0+at 错误!未找到引用源。
两个推论 错误!未找到引用源。 错误!未找到引用源。
三、典例精析
例1 升降机从静止开始上升,先做匀加速运动,经过4s速度达到4m/s,然后匀速上升2s,最后3s做匀减速运动直到停止,求升降机上升的总高度。
例2 物体沿某一方向做匀变速直线运动,在时间t内通过的路程为s,它在错误!未找到引用源。处的速度为,在中间时刻的速度为.则和的关系是 ( )
A.当物体做匀加速直线运动时,
B.当物体做匀减速直线运动时,
C.当物体做匀速直线运动时,
D.当物体做匀减速直线运动时,
例3.汽车正以15m/s的速度行驶,驾驶员突然发现前方有障碍,便立即刹车。假设汽车刹车后做加速度大小为6m/s2的匀减速运动。求刹车后4秒内汽车滑行的距离。
例4 在火车站站台上有一观察者,在列车开动时恰好站在第一节车厢的最前端,列车起动后做匀加速直线运动;经过4s第一节车厢通过观察者,整个列车经过他历时20s,设每节车厢等长,车厢连接处长度不计,求:
(1)这列列车共有多少节车厢
(2)最后9节车厢通过观察者所经历的时间.
例5 质点以加速度a从静止出发做匀加速直线运动,在时刻t加速度变为2a,时刻2t加速度变为3a……,求质点在开始的nt 时间内通过的总位移。
四、随堂训练
1.物体从静止开始作匀加速直线运动,第3 s内通过的位移是3 m,则 ( )
A.第3 s内的平均速度是3 m/s B.物体的加速度是1.2 m/s2
C.前3 s内的位移是6 m D.3 s末的速度是3.6 m/s
2.如图1-2-2所示的光滑斜面上,一物体以4m/s的初速度由斜面底端的A点匀减速滑上斜面,途经C和B,C为AB中点,已知vA∶vC= 4∶3,从C点到B点历时(错误!未找到引用源。)S,试求:
(1)到达B点的速度?
(2)AB长度?
五、巩固提高
1.物体做匀加速直线运动,如果它的加速度为2 m/s2,那么它在任何1 s内的( )
A.末速度一定比初速度大2 m/s B.后1 s的位移总比前l s的位移大2 m
C.后1 s的位移总是前1 s的位移的2倍 D.以上结论都不对
2.匀变速直线运动的物体,初速度为10 m/s,方向沿x轴正方向,经过2 s,末速度变为10 m/s,方向沿x轴负方向,则其加速度和2 s内的平均速度分别是( ).
A.10 m/s2;0 B.0;10 m/s C.-10 m/s2;0 D.-10 m/s2;10 m/s
3.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s,1s后速度大小为10m/s,在这1s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
4.有一个物体开始时静止在O点,先使它向东作匀加速直线运动,经过5秒钟,使它的加速度方向立即改为向西,加速度的大小不改变,再经过5秒钟,又使它加速度方向改为向东,但加速度大小不改变,如此重复共历时20秒,则这段时间内( )
A.物体运动方向时而向东时而向西 B.物体最后静止在O点
C.物体运动时快时慢,一直向东运动 D.物体速度一直在增大
5.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度为5m/s2,那么刹车后2S与刹车后6S汽车通过的位移之比为( )
A.1∶1 B.3∶1 C.3∶4 D.4∶3
6.物体沿光滑斜面匀减速上滑,加速度大小为4 m/s2,6 s后又返回原出发点.那么下述结论正确的是( ).
A.物体开始沿斜面上滑时速度为12 m/s B.物体开始沿斜面上滑时速度是10 m/s
C.物体沿斜面上滑的最大位移是18 m D.物体沿斜面上滑的最大位移是15 m
7.质点在x轴上运动,t=0,质点位于坐标原点;图1-2-3为该质点的图像,由图线可知,此质点的s- t关系为_____________,在t =_________s时刻质点与坐标原点的距离最大,从t = 0到t = 20 s过程中质点位移是________,通过的路程是_______. 图1-2-3
8.在正常情况下,火车以54km/h作匀速直线运动。火车在经过某小站时要作短暂停留。火车将要到小站时以-0.5m/s2的加速度作匀减速直线运动,停留2分钟后,又以0.3m/s2的加速度驶出小站直到恢复原来的速度,求:火车因停靠小站而延误的时间。
9.滑雪运动员由一斜坡某处从静止开始滑下,滑到坡底又在水平面上继续运动到某处恰停下来,滑行总路程为s,在坡上运动时间t1,在水平面上运动时间t2。求:
(1)他滑行中的最大速率
(2)在斜坡上与水平面上运动加速度大小之比
(3)在斜坡上滑行与水平面上滑行距离之比
1.2参考答案
又因 有
因物体做单方向直线运动,速度总是正值,所以。
上式表明物体无论做匀加速直线运动还是做匀减速直线运动,中间位置的速度都大于中间时刻的速度,只有当物体做匀速直线运动时两个速度才相等.所以选项A、B、C都正确.
〖点评〗由公式 及 ,运用数学知识:为2次幂平均值(方均根值),必大于1次幂平均值 (算术平均值), 即可得出无论物体做匀加速直线运动,还是做匀减速直线运动,总有。
四、随堂训练
1.ABD 2.1.414m/s、7m
五、巩固提高
1.AB 2.C 3.AD 4.C 5.C 6.AC 7.;10;0;50 m 8.160s
9.2s/(t1+t2)、t2∶t1、t1∶t2
图1-2-2