内容正文:
专题提升1 匀变速直线运动规律的推论及应用
物理
[素养目标]
1.掌握初速度为零的匀加速直线运动几个比例式及其应用.
2.掌握匀变速直线运动的重要推论,并能用来解决运动学问题.
物理
分类研析
随堂演练
物理
分类研析
突破要点,提升关键
类型一 初速度为零的匀加速直线运动几个比例式的灵活选用
1.等分运动时间(以T为时间单位)的情况
(1)1T末、2T末、3T末……瞬时速度之比
v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n.
(2)1T内、2T内、3T内……位移之比
s1∶s2∶s3∶…∶sn=1∶4∶9∶…∶n2.
(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移之比
s1′∶s2′∶s3′∶…∶sn′=1∶3∶5∶…∶(2n-1).
物理
2.等分位移(以s为单位)的情况
(1)通过s,2s,3s,…所用时间之比
物理
[例1] (多选)如图所示,在水平面上固定着三个完全相同的木块,一粒子弹以水平速度v射入.若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第三个木块时速度恰好为零,则子弹依次穿入每个木块时的速度之比和穿过每个木块所用时间之比分别为( )
BD
物理
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规律方法
初速度为零的匀加速直线运动几个比例式的两点注意
(1)比例式适用于初速度为零的匀加速直线运动,但应用逆向转换的方法也可以用来求解匀减速直线运动减速到速度为0的运动.
(2)比例式不是独立的公式,而是由匀变速直线运动的速度公式和位移公式推导出来的.
物理
A
物理
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类型二 匀变速直线运动重要推论的应用
物理
物理
[例2] 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sAB=15 cm,sBC=20 cm.则:
(1)小球的加速度是多大?
(2)拍摄时小球B的速度是多大?
(3)拍摄时sCD是多大?
思路点拨:解此题的关键有两点:
(1)可认为A,B,C,D各点是一个小球在不同时刻的位置.
(2)sAB和sBC为相邻两相等时间内的位移.
物理
(3)由于连续相等时间内的位移差恒定,sCD-sBC=sBC-sAB,所以sCD=2sBC-sAB=
2×20×10-2 m-15×10-2 m=0.25 m.
答案:(1)5 m/s2 (2)1.75 m/s (3)0.25 m
物理
规律方法
(2)Δs=aT2的选择与拓展.
①对于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.
②对于不相邻的两段位移,则用sm-sn=(m-n)aT2求解.
③此关系式常用于解决实验中匀变速直线运动的加速度问题.
物理
[对点训练2] (多选)物体做匀加速直线运动,在时间T内通过位移s1到达A
点,接着在时间T内又通过位移s2到达B点,则物体( )
AB
物理
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随堂演练
检测效果,发展素养
D
解析:运动员入水后做匀减速直线运动,下降到最深处速度减为零,把该过程看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动,则在连续相等的时间间隔内位移之比等于连续奇数比,可得s2∶s1=1∶3,故选项D正确.
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2.(多选)据测,一只成年猎豹能在几秒之内达到108 km/h的最大速度.某猎豹突然起跑追赶猎物的情境如图所示,起跑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
AD
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,故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,
故C错误,D正确.
物理
3.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动.开始刹车后的第1 s内和第2 s内位移大小依次为9 m和7 m.则刹车后6 s内的位移是( )
A.20 m B.24 m C.25 m D.75 m
C
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4.一物体从斜面顶端由静止开始匀加速滚下,到达斜面中点用时1 s,速度为2 m/s,则下列说法正确的是( )
A.斜面长度为1 m B.斜面长度为2 m
C.物体在斜面上运动的总时间为2 s D.到达斜面底端时的速度为4 m/s
B
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t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶∶∶…∶.
(2)通过第一个s、第二个s、第三个s……所用时间之比
t1′∶t2′∶t3′∶…∶tn′=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-).
A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1
B.v1∶v2∶