内容正文:
教材回扣·夯实基础
一、匀变速直线运动的规律
1.定义和分类
(1)定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动叫做匀变速直线运动.
(2)分类:eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(匀加速直线运动:a、v方向相同.,匀减速直线运动:a、v方向相反.))
2.基本规律
(1)速度公式:v=v0+at.
(2)位移公式:x=v0t+eq \f(1,2)at2.
(3)速度位移关系式:v2-veq \o\al(2,0)=2ax.
3.两个重要推论
(1)物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,还等于初末时刻速度矢量和的一半,即eq \o(v,\s\up6(-))=veq \f(1,2)=eq \f(v0+v,2).
(2)任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量,即:Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2.可以推广到xm-xn=(m-n)aT2.
4.初速度为零的匀变速直线运动的四个推论
(1)1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为:
v1:v2:v3:…:vn=1:2:3:…:n.
(2)1T内、2T内、3T内……位移的比为:
x1:x2:x3 :…:xn=12:22:32:…:n2.
(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比为:
xⅠ:xⅡ:xⅢ:…:xn=1:3:5:…:(2n-1).
(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为:
t1:t2:t3:…:tn=1:(eq \r(2)-1):(eq \r(3)-eq \r(2)):…:(eq \r(n)-eq \r(n-1)).
二、自由落体运动和竖直上抛运动
1.自由落体运动
(1)条件:物体只受重力,从静止开始下落.
(2)基本规律
①速度公式:v=gt.
②位移公式:h=eq \f(1,2)gt2.
③速度位移关系式:v2=2gh.
(3)伽利略对自由落体运动的研究
①伽利略通过逻辑推理的方法推翻了亚里士多德的“重的物体比轻的物体下落快”的结论.
②伽利略对自由落体运动的研究方法是逻辑推理―→猜想与假设―→实验验证―→合理外推.这种方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学演算)和谐地结合起来.
2.竖直上抛运动
(1)运动特点:加速度为g,上升阶段做匀减速运动,下降阶段做自由落体运动.
(2)基本规律
①速度公式:v=v0-gt
②位移公式:h=v0t-eq \f(1,2)gt2
③速度—位移关系式:v2-veq \o\al(2,0)=-2gh
④上升的最大高度:H=eq \f(v\o\al(2,0),2g)
⑤上升到最高点所用时间:t=eq \f(v0,g)
[易混易错·判一判]
(1)匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动.( )
(2)匀加速直线运动的位移是均匀增加的.( )
(3)在匀变速直线运动中,中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度.( )
(4)亚里士多德认为物体越重下落越快.( )
(5)物体做自由落体运动的加速度一定等于9.8 m/s2.( )
(6)物体由某高度由静止下落一定做自由落体运动.( )
(7)竖直上抛运动的上升阶段和下落阶段速度变化的方向都是向下的.( )
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透析考点·多维突破
考点一 匀变速直线运动的基本规律及应用
1.解答运动学问题的基本思路
2.运动学公式中正、负号的规定
直线运动可以用正、负号表示矢量的方向,一般情况下,规定初速度v0的方向为正方向,与初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取负值,当v0=0时,一般以加速度 a的方向为正方向.
例 eq \a\vs4\al\co1(,1) [2019·江西南昌调研]出租车载客后,从高速公路入口处驶入高速公路,并从10时10分55秒开始做初速度为零的匀加速直线运动,经过10 s时,速度计显示速度为54 km/h.求:
(1)这时出租车离出发点的距离;
(2)出租车继续做匀加速直线运动,当速度计显示速度为108 km/h时,出租车开始做匀速直线运动.10时12分35秒时计价器里程表示数应为多少米?(车启动时,计价器里程表示数为零)
解析:(1)v=54 km/h=15 m/s
由速度公式v=v0+at得
a=eq \f(v,t)=eq \f(15,10) m/s2=1.5 m/s2
由位移时间公式得
x=eq \f(1,2)at2=eq \f(1,2)×1.5×102 m=75 m
(2)v′=108 km/h=30 m/s
由v2-veq \o\al(2,0)=2ax得
x1=eq \f(v′2,2a)=eq \f(302,2×1.5)m=300 m
这时汽车从静止载客开始,已经