内容正文:
第二章
匀变速直线运动的研究
专题一 匀变速直线运动推论及应用
第二章 匀变速直线运动的研究
学习目标
1.知道中间时刻、中间位置的速度公式,会用公式分析计算有关问题。
2.理解初速度为零的几个比例式。
3.会熟练运用匀变速直线运动的公式解决问题。
第二章 匀变速直线运动的研究
互动探究解疑难
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[特别提醒] 该推论只适用于匀变速直线运动,对于不相邻的任意两段位移:xm-xn=(m-n)aT2。
(3)应用
①判断物体是否做匀变速直线运动。
②求加速度。
第二章 匀变速直线运动的研究
[例2] 有一个做匀变速直线运动的物体,它在两段连续相等的时间内通过的位移分别是24 m和64 m,连续相等的时间为4 s,求物体的初速度和加速度是多少。
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计算题答题规范
(1)对于做直线运动的物体,尤其是多过程的运动,要画出示意图,标明状态节点及相关的物理量。
(2)选用公式时要书写定律中表达式。
(3)公式中所涉及的物理量或者未知的物理量应该用常用物理的符号,角标应合理。切忌只要是未知量就设为“x”。
(4)代入数据的求解运算过程不用书写,直接得出结果即可。
(5)结果为数字的,一般应带单位,结果为表达式的一般不带单位。
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[特别提醒] 对于初速度为零,且运动过程可分为等时间段或等位移段的匀加速直线运动,可优先考虑应用上面的结论求解。
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[例4] 2022年2月16日,北京冬奥会女子冰壶循环赛,王芮领衔的中国队拼尽全力,加局先手偷到两分,以11比9击败加拿大队。如图甲所示为比赛中的运动员推出冰壶的动作。如图乙所示,一冰壶以速度v垂直进入两个相同的矩形区域做匀减速运动,且刚要离开第二个矩形区域时速度恰好为零。求:
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(1)冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比;
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(2)冰壶穿过每个矩形区域所用的时间之比。(冰壶可看成质点)
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利用匀变速直线运动比例关系解题的技巧
(1)对于末速度为零的匀减速直线运动,可把它看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动,应用比例快速解题。
(2)对于初速度和末速度均不为零的匀变速直线运动,可以掐段应用比例,如位移之比5∶7∶9∶11。
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1.(位移差公式Δx=aT2的应用)(多选)如图所示,物体做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得AB=2 m,BC=3 m,且物体通过AB、BC、CD所用的时间均为0.2 s,则下列说法正确的是( )
A.物体的加速度为20 m/s2
B.物体的加速度为25 m/s2
C.CD=4 m
D.CD=5 m
随堂巩固促应用
第二章 匀变速直线运动的研究
答案 BC
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第二章 匀变速直线运动的研究
答案 AC
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3.(中间时刻与中间位置)(多选)对做初速度为零的匀加速直线运动的物体有( )
A.中间时刻正好运动到中间位置
B.中间位置在中间时刻之前到达
C.中间时刻的瞬时速度等于整段路程中的平均速度
D.中间时刻的速度等于末速度的一半
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分层练习提素养
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第二章 匀变速直线运动的研究
一、匀变速直线运动的三个重要推论
1.平均速度公式及应用
(1)平均速度:做匀变速直线运动的物体,在一段时间t内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度,还等于这段时间初、末速度矢量和的一半,即
=v=(v0+v)=。
(2)推导:设物体的初速度为v0,做匀变速直线运动的加速度为a,t秒末的速度为v。
由x=v0t+at2得 , ①
平均速度==v0+at ②
由速度公式v=v0+at知,
当t′=时,v=v0+a· ③
由②③得=v ④
又v=v+a· ⑤
联立以上各式解得v=,
所以=v=。
[例1] 汽车由静止开始做匀加速直线运动,速度达到v时立即做匀减速直线运动,最后停止,运动的总时间为t,则汽车通过的全部位移为( )
A.vt B.vt
C.vt D.vt
[解析] 解法一:汽车在加速