内容正文:
习题课一 匀变速直线运动的推论
核心素养导学
物理观念 (1)理解平均速度公式及应用。
(2)理解中点位置的瞬时速度公式及应用。
(3)理解逐差相等公式及应用。
(4)理解初速度为零的匀加速直线运动的推论及应用。
科学思维 (1)能利用匀变速直线运动的位移、速度及平均速度的定义式推导出平均速度公式。
(2)能利用匀变速直线运动的速度与位移关系式推导出中点位置的瞬时速度公式。
科学思维 (3)能利用匀变速直线运动的位移公式推导出逐差相等公式。
(4)能利用匀变速直线运动的位移、速度公式推导出初速度为零的匀加速直线运动的推论。
科学态度与责任 体会应用上述推论解决实际问题。
续表
[典例体验]
[典例] 某汽车从车站由静止开出,做匀加速直线运动,运动了12 s时,发现还有乘客没上来,于是汽车立即做匀减速运动至停下,共历时20 s,运动了50 m,求汽车在上述运动中的最大速度。
[答案] 5 m/s
/方法技巧/ 四个运动学公式的“巧选”问题
运动学公式中常涉及v0、vt、a、t、s五个物理量,根据已知量和待求量,恰当选择公式可达到事半功倍的效果:
7
答案:A
答案:B
答案:B
[答案] BD
答案:ABD
答案:B
答案:D
[典例体验]
[典例] 一物体做匀变速直线运动,在连续相等的两个时间间隔内通过的位移分别是24 m和64 m,每一个时间间隔为4 s,求物体的初速度、末速度及加速度。
[解题指导] 画出该物体的运动过程如图所示,物体由A经B到C,其中B是中间时刻。根据题目要求可选用不同方法进行求解。
[答案] 1 m/s 21 m/s 2.5 m/s2
[针对训练]
1.(2022·广东1月学考)研究小球落体运动规律时相摄的频闪照片如图
所示,根据照片基本可以判断 ( )
A.小球速度不变
B.小球速度越来越小
C.小球加速度不变
D.小球加速度越来越大
解析:据频闪照片可以看出,相邻两次拍照时间内小球下落的位移分别为:x1=0.55 cm,x2=2.20 cm-0.55 cm=1.65 cm,x3=4.95 cm-2.20 cm=2.75 cm,x4=8.80 cm-4.95 cm=3.85 cm,x5=13.75 cm-8.80 cm=4.95 cm,符合匀变速直线运动推论Δx=aT2,连续相等时间内的位移差为定值,说明加速度a不变,C正确。
答案:C
2.(多选)猎豹是动物界的“短跑之王”,据测,一只成年猎豹能在
几秒之内达到108 km/h的最大速度。如图所示是某猎豹突然启动
追赶猎物的情景,启动过程可以看成从静止开始的匀加速直线运
动,已知猎豹第2 s内跑了7.5 m,第3 s内跑了12.5 m。则 ( )
A.猎豹的加速度为5 m/s2
B.猎豹的加速度为10 m/s2
C.猎豹加速到最大速度所用时间为3 s
D.猎豹加速到最大速度所用时间为6 s
解析:由逐差相等公式sⅡ-sⅠ=aT2,代入数据解得猎豹的加速度a=5 m/s2,A正确、B错误;猎豹的最大速度v=108 km/h=30 m/s,由v=at,解得t=6 s,C错误,D正确。
答案:AD
综合提能(四) 初速度为零的匀加速直线运动的推论及应用
[融通知能]
初速度为零的匀加速直线运动的推论
[特别提醒]
(1)以上比例式只适用于初速度为零的匀加速直线运动。
(2)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,应用以上比例式可以快速解题——逆向思维法。
[解题指导] 把子弹的运动看作逆向的初速度为零的匀加速直线运动,应用有关比例式解题。
[答案] BD
[针对训练]
1.(多选)几个水球可以挡住子弹?《国家地理频道》实验证实:四个水球就足够!四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动。恰好能穿出第四个水球,则可以判定 ( )
A.子弹在每个水球中运动的时间相同
B.由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间之比
C.子弹在每个水球中速度变化相同
D.子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
答案:BD
2.做匀减速直线运动的物体经4 s后停止,若在第1 s内的位移是14 m,则最后1 s的位移是 ( )
A.3.5 m B.2 m
C.1 m D.0
解析:把物体的运动看成初速度为零的匀加速直线运动,由推论知在连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7,已知第4 s内的位移是14 m,所以第1 s内的位移是2 m,即物体在最后1 s的位移是2 m,B正确。
答案:B
3.(2022·汕头高一检测)一坐在火车上的同学在火车进站前发现铁路边有等间距电线杆,于是从某根电线杆