内容正文:
专题强化 匀变速直线运动规律
的应用
第二章 匀变速直线运动的研究
学科素养与目标要求
1.能灵活运用匀变速直线运动的有关公式,熟练掌握各公式的应用.
2.掌握初速度为零的匀加速直线运动的比例式,并能进行有关计算.
科学思维:
探究重点 提升素养
随堂演练 逐点落实
内容索引
NEIRONGSUOYIN
01
探究重点 提升素养
1.匀变速直线运动公式的比较
匀变速直线运动公式的比较
一
一般形式 特殊形式(v0=0) 不涉及的物理量
速度公式 v=v0+at v=at x
位移公式 v
位移、速度关系式 v2=2ax t
平均速度求位移公式 a
位移差公式 x2-x1=aT2 v0、v
2.解答匀变速直线运动问题时巧选公式的基本方法
(1)如果题目已知条件中无位移x,也不让求x,一般选用速度公式v=v0+at;
(2)如果题目已知条件中无末速度v,也不让求v,一般选用位移公式x=v0t+ at2;
(3)如果题目已知条件中无运动时间t,也不让求t,一般选用导出公式
(4)如果题目中给出两段连续相等时间的位移,则一般选用位移差公式x2-x1=aT2求加速度,此公式在利用纸带求加速度的实验中得到充分应用.
3.逆向思维法的应用
匀减速直线运动倒过去可看成匀加速直线运动.特别是对于末速度为零的匀减速直线运动,采用逆向思维法后,速度公式和位移公式变为v=at,x= at2,计算更为简洁.
例1 (2019·辉县一中段考)质点做匀减速直线运动,在第1 s内位移为x1=6 m,停止运动前的最后1 s内位移为x2=2 m.求:
(1)在整个减速运动过程中质点的位移大小;
答案 8 m
解析 设质点做匀减速直线运动的加速度大小为a,初速度为v0,由于质点停止运动前的最后1 s内位移为x2=2 m,把最后1 s看成反方向的初速度为零的匀加速直线运动,
质点在第1 s内的位移为6 m
(2)整个减速过程共用的时间.
答案 2 s
方法2:根据速度公式v=v0-at
例2 (多选)固定的光滑斜面的长度为L,一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端,经历的时间为t,则下列说法正确的是
√
√
√
例3 物体以初速度v0做匀减速直线运动,第1 s内通过的位移为x1=3 m,第2 s内通过的位移为x2=2 m,又经过位移x3物体的速度减小为0,则下列说法中不正确的是
A.加速度a的大小为1 m/s2
B.初速度v0的大小为2.5 m/s
C.位移x3的大小为 m
D.位移x3内的平均速度大小为0.75 m/s
√
解析 根据Δx=aT2得,
第2 s末的速度v2=v0+at2=(3.5-1×2) m/s=1.5 m/s,
初速度为零的匀加速直线运动的比例式
二
1.初速度为0的匀加速直线运动,按时间等分(设相等的时间间隔为T),则:
(1)T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬时速度之比为:
v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n.
(2)T内、2T内、3T内、…、nT内的位移之比为:
x1∶x2∶x3∶…∶xn=12∶22∶32∶…∶n2.
(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内、…、第n个T内的位移之比为:
x1′∶x2′∶x3′∶…∶xn′=1∶3∶5∶…∶(2n-1).
2.按位移等分(设相等的位移为x)的比例式
(1)通过前x、前2x、前3x、…、前nx的位移时的瞬时速度之比为:v1∶v2∶v3∶…∶vn=
(2)通过前x、前2x、前3x、…、前nx的位移所用时间之比为:t1∶t2∶t3∶…∶tn=
(3)通过连续相同的位移所用时间之比为:
t1′∶t2′∶t3′∶…∶tn′=
例4 一小球沿斜面由静止开始匀加速滚下(斜面足够长),已知小球在第4 s末的速度为4 m/s.求:
(1)第6 s末的速度大小;
解析 由于第4 s末与第6 s末的速度之比v4∶v6=4∶6=2∶3
答案 6 m/s
(2)第1 s内的位移和前6 s内的位移;
第1 s内与前6 s内的位移之比x1∶x6=12∶62
故前6 s内小球的位移x6=36x1=18 m
答案 0.5 m 18 m
(3)第6 s内的位移大小.
解析 第1 s内与第6 s内的位移之比xⅠ∶xⅥ=1∶(2×6-1)=1∶11
故第6 s内的位移xⅥ=11xⅠ=5.5 m.
答案 5.5 m
例5 (多选)(2019·广安高一上学期期末)水球可以挡住高速运动的子弹.实验证实:如图1所示,用极薄的塑料膜片制成三个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第三个水球,则可以判定(忽略薄塑料膜片对子弹的作用)
A.子弹在每个水球中运动时间之比为t1∶t2∶t3=1∶1∶1
B.子