内容正文:
[体系构建]
[核心速填]
1.匀变速直线运动规律
(1)速度公式:vt=v0+at.
(2)位移公式:s=v0t+at2.
(3)速度位移关系式:v=2as.
-v
2.匀变速直线运动的两个重要推论
(1)平均速度公式:.
)==v
(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Δs=aT2.
3.自由落体运动
(1)运动性质:初速度v0=0,加速度为重力加速度g的
匀加速直线运动.
(2)运动规律
①速度公式:vt=gt.
②位移公式:h=gt2.
③速度位移关系式:v=2gh.
匀变速直线运动规律的应用
解决匀变速直线运动问题,常用方法总结如下:
常用方法
规律、特点
一般公
式法
一般公式法指速度公式、位移公式和速度位移关系式三式.它们均是矢量式,使用时注意方向性.一般以v0的方向为正方向,其余与正方向相同者为正,与正方向相反者取负
平均速
度法
定义式 (v0+vt)只适用于匀变速直线运动=对任何性质的运动都适用,而 =
中间时刻
速度法
利用“任一段时间t中间时刻的瞬时速度等于这段时间t内的平均速度”即v,适用于任何一个匀变速直线运动,有些题目应用它可以避免常规解法中用位移公式列出的含有t2的复杂式子,从而简化解题过程,提高解题速度)=
比例法
对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动,可利用初速度为零的匀加速直线运动的重要特征的比例关系,用比例法求解
逆向思维
法
(反演法)
把运动过程的“末态”作为“初态”的反向来研究问题的方法,一般用于末态已知的情况
图象法
应用vt图象,可把较复杂的问题转变为较为简单的数学问题解决.尤其是用图象定性分析,可避开繁杂的计算,快速找出答案
巧用推论
Δs=sn+1
-sn=aT2
解题
匀变速直线运动中,在连续相等的时间T内的位移之差为一恒量,即sn+1-sn=aT2,对一般的匀变速直线运动问题,若出现相等的时间间隔问题,应优先考虑用Δs=aT2求解
巧选参考
系解题
物体的运动是相对一定的参考系而言的.研究地面上物体的运动常以地面为参考系,有时为了研究问题方便,也可巧妙地选用其他物体为参考系,甚至在分析某些较为复杂的问题时,为了求解简捷,还需灵活地转换参考系
【例1】 物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,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滑到C所用的时间.
解析:解法一:逆向思维法
物体向上匀减速冲上斜面,相当于向下匀加速滑下斜面.故sBC=a(t+tBC)2,sAC=at
又sBC=sAC/4
解得tBC=t.
解法二:比例法
对于初速度为零的匀变速直线运动,在连续相等的时间里通过的位移之比为s1∶s2∶s3∶…∶sn=1∶3∶5∶…∶(2n-1)
现有sBC∶sBA=(sAC/4)∶(3sAC/4)=1∶3
通过sAB的时间为t,故通过sBC的时间tBC=t.
解法三:中间时刻速度法
利用教材中的推论:中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度AC=(vA+vC)/2=(v0+0)/2=v0/2
又v=2asBC,sBC=sAC/4=2asAC,v
由以上各式解得vB=v0/2
可以看出vB正好等于AC段的平均速度,因此B点是时间中点的位置,因此有tBC=t.
解法四:图象法
利用相似三角形面积之比等于对应边平方比的方法,作出vt图象,如图所示,S△AOC/S△BDC=CO2/CD2且S△AOC=4S△BDC,OD=t,OC=t+tBC
所以4/1=(t+tBC)2/t
解得tBC=t.
答案:t
[一语通关]
匀变速直线运动公式的优选方法
(1)理解各个匀变速直线运动公式的特点和应用情景.
(2)认真分析已知条件(必要时以书面的形式呈现出来),看已知条件和哪个公式的特点相符,然后选择用之.
(3)对不能直接用单一公式解决的匀变速直线运动问题,要多角度考虑公式的组合,选择最佳的组合进行解题.
1.国庆期间,京津冀地区平均PM2.5浓度维持在250 μg/m3左右,出现严重污染.已知汽车在京津高速上行驶限速120 km/h,由于雾霾的影响,某人开车在此段高速公路上行驶时,能见度(观察者与能看见的最远目标间的距离)为50 m,该人的反应时间为0.5 s,汽车刹车时能产生的最大加速度的大小为5 m/s2,为安全行驶,汽车行驶的最大速度是( )
A.10 m/s
B.15 m/s
C.20 m/s
D.25 m/s
C [设汽车行驶的最大速度为v,则有vt0+=50,解得v=20 m/s,故C正确.]=s,即0.5v+
2.(多选)一辆汽车沿着一条平直的公路行驶,公路旁边有与公路平行的一行电线杆,相邻电线杆间的距离均