内容正文:
第一讲 匀变速直线运动
基础知识归纳
1、概念:物体做 直线 运动,且加速度大小、方向都 不变 ,这种运动叫做匀变速直线运动.可分为 匀加速 直线运动和 匀减速 直线运动两类.
2、特点: 加速度的大小和方向都不随时间变化 .
3、匀变速直线运动的规律
注意:(1)说明:上述各式中
、
、
、
、
五个量中中除t外其余均为矢量,在运用时一般选择取 的方向为正方向,若该量与 的方向相同则取正值,反之为负。对已知量代入公式时要带上正负号,对未知量一般假设为正,若结果为正值,则表示与 方向相同,反之则表示与 方向相反。
另外,在规定 方向为正的前提下,若a为正值,表示物体作加速运动,若a为负值,则表示物体作减速运动;若v为正值,表示物体沿正方向运动,若v为负值,表示物体沿反方向运动;若x为正值,表示物体位于出发点的前方,若x为负值,表示物体位于出发点之后。
(2)以上各式仅适用于匀变速直线运动,包括有往返的情况,对匀变速曲线运动和变加速运动均不成立。
典例精析
【例1】一个做匀加速直线运动的物体,在头4 s内经过的位移为24 m,在第二个4 s内经过的位移是60 m.求这个物体的加速度和初速度各是多少?
【练习1】汽车初速度v0=20 m/s,刹车后做匀减速直线运动,加速度大小为a=5 m/s2,求:
(1)开始刹车后6 s末汽车的速度;
(2)10 s末汽车的位置.
【例2】一物体作匀加速直线运动,通过一段位移
所用的时间为
,紧接着通过下一段位移
所用时间为
。则物体运动的加速度为( )
A.
B.
C.
D.
【练习2】物体以一定的初速度从A点冲上固定的光滑的斜面,到达斜面最高点C时速度恰好为零,如图所示.已知物体运动到斜面长度3/4处的B点时,所用时间为t,求物体从B运动到C所用的时间.
【例3】某物体由A点由静止开始以加速度大小为a1作匀加速直线运动,经时间t后到达B点,此时物体的加速度大小变为a2,方向与a1方向相反,又经时间t物体回到了A点.求:
(1) 加速度大小a1:a2的值.
(2) 物体在B点和回到A点时的速率之比.
【练习3】跳伞运动员做低空跳伞表演,当飞机离地面224m时,跳伞运动员离开飞机自由下落。运动一段时间后,打开降落伞,以大小为12.5 m/s2的加速度减速运动.为了保证运动员的人身安全,要求运动员落地的速度不得超过5m/s,g取10m/s2.求
(1)运动员打开降落伞时离地的高度;
(2)运动员在空中的最短时间为多少?
【例4】从斜面上某一位置,每隔0.1s释放一颗小球,在连续释放几颗后,对在斜面上滑动的小球拍下照片,如图所示,测得SAB=15cm,SBC=20cm,试求:
(1)小球的加速度
(2)拍摄时B球的速vB
(3)拍摄时SCD
(4)A球上面滚动的小球还有几颗?
课外作业:
1.物体由静止开始做匀加速直线运动,在第7秒内的平均速度为2.6 m/s,则物体加速度为( )
A.4 m/s2 B.0.37 m/s2
C.2.6 m/s2 D.0.4m/s2
2.一质点沿直线Ox方向做变速运动,它离开O点的距离随时间变化的关系为x=5+2 t3(m),它的速度随时间t变化关系为v=6t2(m/s).该质点在t=0到t=2 s间的平均速度和t=2 s到t=3 s间的平均速度大小分别为( )
A.12 m/s,39 m/s B.8 m/s,38 m/s C.12 m/s,19.5 m/s D.8 m/s,12 m/s
3.静止置于水平地面的一物体质量为m=57 kg,与水平地面间的动摩擦因数为0.43,在F=287 N的水平拉力作用下做匀变速直线运动,则由此可知物体在运动过程中第5个7秒内的位移与第11个3秒内的位移比为( )
A.2∶1 B.1∶2 C.7∶3 D.3∶7
4.一个物体做匀加速直线运动,它在第5s内的位移为9m,则下列说法正确的是( )
A.物体在第4.5秒末的速度一定是9m/s B.物体的加速度一定是2m/s2
C.物体在前9s内的位移一定是81m D.物体在9s内的位移一定是17m
5.在水平面上有a、b两点,相距20 cm,一质点在一恒定的合外力作用下沿a向b做直线运动,经过0.2 s的时间先后通过a、b两点,则该质点通过a、b中点时的速度大小为( )
A.若力的方向由a向b,则大于1 m/s,若力的方向由b向a,则小于1 m/s
B.若力的方向由a向b,则小于1 m/s;若力的方向由b向a,则大于1 m/s
C.无论力的方向如何,均大于1 m/s
D.无论力的方向如何,均小于1 m/s
6.一个质点正在做匀加速直线运动,用固定的照相机对该质