内容正文:
第二章 章节复习巩固提升
(本篇复习章节包含知识归纳分析,专题分析)
一、匀变速直线运动的速度与时间的关系
一、匀变速直线运动
1.定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动。
注意:常见的变速运动并不是严格意义上的匀变速直线运动。例如,火车在加速启动的一段时间内的运动可以近似看成是匀变速直线运动。匀变速直线运动是一种理想化模型。
2.分类
(1)匀加速直线运动:速度随时间均匀增加的直线运动。
(2)匀减速直线运动:速度随时间均匀减小的直线运动。
3.图像:匀变速直线运动的vt图像是一条倾斜的直线。
二、速度与时间的关系
1.速度公式:v=v0+at。
2.对公式的理解:做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度v等于物体在开始时刻的速度v0加上在整个过程中速度的变化量at。
考点演练
1.(速度公式的理解及应用)某乘客用手表估测火车的加速度,他先观测3分钟,发现火车前进了540 m;隔3分钟后又观测1分钟,发现火车前进了360 m,若火车在这7分钟内做匀加速直线运动,则这列火车加
速度大小为( )
A.0.03 m/s2 B.0.01 m/s2 C.0.5 m/s2 D.0.6 m/s2
【答案】 D
【解析】 v1.5= m/s=3 m/s,v6.5= m/s=6 m/s
a= m/s2=0.6 m/s2.
【归纳总结】
1.多运动过程问题要划分不同的运动阶段,并搞清各运动过程之间的联系.
2.画出运动过程的草图,标上已知量以便于灵活选用公式.
3.选取一个过程为研究过程,以初速度方向为正方向.判断各量的正负,利用v=v0+at由已知条件求解未知量.
4.讨论所得矢量的大小及方向.
2.(速度公式矢量性的应用)如图所示,小球以v0=6 m/s 的速度从中间滑上光滑的足够长斜面,已知小球在斜面上运动时的加速度大小为2 m/s2,问小球速度大小为3 m/s时需多少时间?(小球在光滑斜面上运动时,加速度大小、方向不变)
【解析】 法一 当小球在上升过程中速度减为3 m/s时,
以沿斜面向上的方向为正方向,
此时,v0=6 m/s,v=3 m/s,a=-2 m/s2,
根据v=v0+at得t1== s=1.5 s.
小球继续向上运动,
经t2= s=1.5 s速度由3 m/s减为0后,开始沿斜面向下匀加速运动;
以沿斜面向下的方向为正
方向,当小球在下降过程中速度又增为3 m/s时,
此时,v0=0,v=3 m/s,a=2 m/s2,
根据v=v0+at得t2′== s=1.5 s;
综上可知,若小球在上升过程中速度达到3 m/s,则经历的时间为1.5 s;
若在下降过程中速度达到3 m/s,则经历的时间为t1+t2+t2′=4.5 s.
法二 上滑过程达3 m/s时,同上.
若在下滑过程中达到3 m/s,以沿斜面向上为正方向,
则有v0=6 m/s,a=-2 m/s2,v=-3 m/s,
由v=v0+at得t=4.5 s.
【答案】 1.5 s或4.5 s
【归纳总结】
1.速度公式是一个矢量表达式,速度和加速度都是矢量,可以引起多解问题.
2.小球沿斜面上、下滑动时加速度大小、方向均不变,而匀变速直线运动的速度公式的适用条件就是加速度恒定,因此对这类“双向可逆”类匀变速运动,可以全过程列式,但应注意各量的方向(正、负号).
若在下滑过程中达到3 m/s,以沿斜面向上的方向为正方向,则有;v0=6 m/s,a=-2 m/s2,v=-3 m/s由v=v0+at得t=4.5 s.
3.对同一研究过程,各物理量正、负号选取的标准应是统一的.
3.(v﹣t)图象的理解及应用
如图所示是某同学在“用打点计时器测速度”实验中,根据纸带数据所得出的v﹣t图象,对其物理意义叙述正确的是( )
A.在0~6s内,物体以2cm/s的速度做匀速直线运动
B.在0~0.12s内物体的平均速度为2cm/s
C.在0.12~0.16s内,物体的速度由2cm/s增加到4cm/s
D.从8s初开始,物体以8cm/s的速度做匀速直线运动
【解析】 A.在0~6×0.02s,即0.12s内,物体以2cm/s的速度做匀速直线运动,故A错误;
B.由上分析,可知,在0~0.12s内物体做匀速直线运动,
那么其的平均速度也为2cm/s,故B正确;
C.由图象可知,在0.12~0.16s内,物体的速度由2cm/s增加到4cm/s,故C正确;
D.从8×0.02s,即从0.16s初开始,物体以8cm/s的速度做匀速直线运动,故D错误。
故选BC。
【答案】 BC
【归纳总结】
1.从v-t图象可获得物体运动的信息有:
(1)物体运动快慢——对应纵轴数值.
(2)物体运动的方向——t轴上方为正方向,t轴下方为负方向.
(