第2章 习题课1 匀变速直线运动规律的应用-2021-2022学年高中物理必修1【名师导航】同步Word教参(人教版)

习题课1　匀变速直线运动规律的应用 [学习目标]　1.[科学思维与科学方法]熟练掌握匀变速直线运动的两个基本公式．　2.[科学思维与科学方法]总结平均速度三个公式，会应用平均速度分析问题．　3.[科学思维与科学方法]掌握位移差公式Δx＝aT2并能解决相关问题． 匀变速直线运动的两个基本公式 1．速度公式：v＝v0＋at. 2．位移公式：x＝v0t＋at2. 3．应用时注意的问题 (1)基本公式中的v0、v、a、x都是矢量，在直线运动中，若规定了正方向，它们都可用带正、负号的代数值表示，把矢量运算转化为代数运算．通常情况下取初速度方向为正方向，凡是与初速度同向的物理量都取正值，凡是与初速度反向的物理量取负值． (2)两个基本公式含有五个物理量，可“知三求二”． (3)逆向思维法的应用：末速度为0的匀减速直线运动，可以倒过来看成是初速度为0的匀加速直线运动． (4)解决运动学问题的基本思路：审题→画过程草图→判断运动性质→选取正方向(或选取坐标轴)→选用公式列方程→求解方程，必要时对结果进行讨论． 【例1】　在一段限速为50 km/h的平直道路上，一辆汽车遇到紧急情况刹车，刹车后车轮在路面上滑行并留下9.0 m长的笔直的刹车痕．从监控录像中得知该车从刹车到停止的时间为1.5 s．请你根据上述数据计算该车刹车前的速度，并判断该车有没有超速行驶． 思路点拨：①若涉及速度、时间问题，应用v＝v0＋at列式分析． ②若涉及位移、时间问题，应用x＝v0t＋at2列式分析． [解析]　已知汽车刹车的位移为x＝9 m，刹车后运动时间t＝1.5 s，刹车后的末速度为v＝0 由于汽车刹车后做匀减速直线运动，根据速度时间关系有：v＝v0＋at 根据匀减速直线运动位移—时间关系有：x＝v0t＋at2 联立解得汽车刹车时的速度v0＝12 m/s＝43.2 km/h 因为43.2 km/h<50 km/h，所以该汽车没有超速行驶． [答案]　12 m/s　没有超速 [跟进训练] 1．(多选)一个物体以v0＝8 m/s的初速度沿光滑斜面向上滑，加速度的大小为2 m/s2，冲上最高点之后，又以相同的加速度往回运动．则(　　) A．第1 s末的速度大小为6 m/s B．第3 s末的速度为零 C．2 s内的位移大小是12 m D．5 s内的位移大小是15 m ACD　[由t＝at2，物体2 s内的位移是12 m，4 s内的位移是16 m，第5 s内的位移是沿斜面向下的1 m，所以5 s内的位移是15 m，C、D对．]，物体冲上最高点的时间是4 s，又根据v＝v0＋at，物体1 s末的速度为6 m/s，A对、B错．根据x＝v0t＋ 匀变速直线运动的平均速度公式 1.适用于所有运动． ＝ 2.适用于匀变速直线运动． ＝ 3.，即一段时间内的平均速度，等于这段时间内中间时刻的瞬时速度，适用于匀变速直线运动． ＝v 【例2】　一质点做匀变速直线运动，初速度v0＝2 m/s,4 s内位移为20 m，求： (1)质点4 s内的平均速度； (2)质点第4 s末的速度； (3)质点第2 s末的速度． [解析]　(1)利用平均速度公式：4 s内的平均速度 m/s＝5 m/s.＝＝ (2)因为，代入数据解得，第4 s末的速度＝ v4＝8 m/s. (3)第2 s末为这段时间的中间时刻，故v2＝＝5 m/s. [答案]　(1)5 m/s　(2)8 m/s (3)5 m/s [跟进训练] 2．某战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动，达到起飞速度v所需时间为t，则起飞前的运动距离为(　　) A．vt　 B． C．2vt D．不能确定 B　[因为战机在起飞前做匀加速直线运动，则x＝t.B正确．]t＝t＝ 位移差公式Δx＝aT2 1．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定值，即Δx＝x2－x1＝aT2. 2．应用 (1)判断物体是否做匀变速直线运动 如果Δx＝x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1＝aT2成立， 则a为一恒量，说明物体做匀变速直线运动． (2)求加速度 利用Δx＝aT2，可求得a＝. 【例3】　从斜面上某一位置每隔0.1 s释放一个相同的小球，释放后小球做匀加速直线运动，在连续释放几个后，对在斜面上滚动的小球拍下如图所示的照片，测得xAB＝15 cm，xBC＝20 cm.试问： (1)小球的加速度是多少？ (2)拍摄时小球B的速度是多少？ (3)拍摄时xCD是多少？ 思路点拨：①可认为A、B、C、D各点是一个小球在不同时刻的位置． ②xAB和xBC为相邻两相等时间内的位移． [解析]　(1)由推论Δx＝aT2可知，小球的加速度为a＝ m/s2＝5 m/s2.＝＝ (2)由题意知B点对应AC段的中间时刻，可知B点的速度等于AC段