内容正文:
第2讲 匀变速直线运动规律
一、匀变速直线运动
1.概念:沿一条直线且_______不变的运动。
2.分类:
(1)匀加速直线运动:a与v方向_____。
(2)匀减速直线运动:a与v方向_____。
加速度
相同
相反
【知识梳理自查】
3.基本规律:
(1)速度公式:_______。
(2)位移公式:____________。
(3)速度位移公式:__________。
v=v0+at
x=v0t+ at2
v2- =2ax
二、匀变速直线运动的推论
1.平均速度: 即一段时间内的平均速度等于这段时间_____时刻
的瞬时速度,也等于这段时间初、末时刻速度矢量和的_____。
2.任意两个连续相等时间间隔(T)内的位移之差_____,即Δx=x2-x1=x3-x2=
…=xn-xn-1=aT2。
3.位移中点速度:
中间
一半
相等
4.初速度为零的匀加速直线运动的比例:
(1)1T末,2T末,3T末,…,nT末的瞬时速度之比:
v1∶v2∶v3∶…∶vn= _______________。
(2)第1个T内,第2个T内,第3个T内,…,第n个T内的位移之比:
x1∶x2∶x3∶…∶xn= ____________________。
(3)通过连续相等的位移所用时间之比:
t1∶t2∶t3∶…∶tn=_____________________________。
1∶2∶3∶…∶n
1∶3∶5∶…∶(2n-1)
【情境转换】
在一条平直的公路上有等间距的五个点A、B、C、D、E,一辆汽车在公路上从
A点由静止开始做匀加速直线运动,经过这几个点,若汽车经过时间t达到B点
时。
(1)汽车分别经过多长时间到达C、D、E点?
(2)汽车通过BC、CD、DE几段距离所用的时间是多少?
提示:(1)分别到达C、D、E点的时间为 、2t。
(2)经过BC、CD、DE几段距离所用的时间分别是
三、自由落体运动
1.条件:物体只受_____,从静止开始下落。
2.基本规律
(1)速度公式:_____。
(2)位移公式:________。
(3)速度位移关系式:______。
重力
v=gt
h= gt2
v2=2gh
【情境转换】
在无风的雨天,水滴从房檐无初速度滴落,不计空气阻力。
(1)水滴的运动是匀变速直线运动吗?实际生活中水滴的下落运动是匀变速直线运动吗?
(2)水滴下落过程中,下落前一半高度所用的时间与下落后一半高度所用的时间之比为多少?
提示:(1)此时水滴的下落运动是匀变速直线运动,实际生活中水滴的下落运动
不是匀变速直线运动。
(2)所用时间之比为1∶( -1)。
【小题速诊速纠】
1.判一判
(1)匀加速直线运动是速度随时间均匀变化的直线运动。 ( )
(2)匀加速直线运动的位移是均匀增大的。 ( )
(3)在匀变速直线运动中,中间时刻的速度一定等于该段时间的平均速度。
( )
(4)物体由某高度由静止下落一定做自由落体运动。 ( )
(5)伽利略利用理想实验法研究得出自由落体是初速度为零的匀加速运动。
( )
提示:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√
2.练一练
(1)一物体做初速度为零的匀加速直线运动,将其运动时间顺次分成1∶2∶3的
三段,则每段时间内的位移之比为 ( )
A.1∶3∶5 B.1∶4∶9
C.1∶8∶27 D.1∶16∶81
【解析】选C。根据x= at2知,物体在1 s内、3 s内、6 s内的位移之比为
1∶9∶36,则物体在第1 s、2到3 s和3~6 s三段位移之比为1∶8∶27。
(2)以18 m/s 的速度行驶的汽车,制动后做匀减速运动,在3 s内前进36 m,则
汽车在5 s内的位移为 ( )
A.50 m B.45 m C.40.5 m D.40 m
【解析】选C。根据x=v0t+ at2得36=18×3+ a×32,即a=-4 m/s2。汽车停
止所需时间为t′= s=4.5 s<5 s,所以4.5 s末汽车停车,5 s内的位
移x=v0t′+ at′2=40.5 m,故选项C正确。
考点1 速度、位移与时间的关系(d)
【要点融会贯通】
1.求解运动学问题的基本思路:
2.恰当选用公式:
【精练题组通关】
1.(2020·温州模拟)2020年1月,一种新型冠状病毒引起的肺炎疫情使全国人民猝不及防,专家们也对疫情的扩散模型不断进行修正,来预测“拐点”出现的时间。“拐点”之前每日新增病例成增加的趋势,“拐点”之后每日新增病例呈减少的趋势。若将总病例数量类比成直线运动学中的位移,则下列类比关系正确的是 ( )