内容正文:
2024版·物理(①)
第一章 运动的描述 匀变速直线运动
第2讲 匀变速直线运动的规律
1∶2∶3∶…∶n
gt
2gh
-2gh
×
√
×
√
【课标解读】 1.掌握匀变速直线运动的基本公式和导出公式,并能熟练应用。2.掌握自由落体运动和竖直上抛运动的特点,知道竖直上抛运动的对称性。
备考第1步——梳理教材基础,落实必备知识
一、匀变速直线运动的规律
1.三个基本公式[1]
(1)速度公式:v=____________。
(2)位移公式:x=_____________。
(3)速度-位移关系式: __________________________。
v0+at
v0t+ eq \f(1,2) at2
v2-v02=2ax
2.重要推论
(1)中间时刻速度公式:v eq \s\do9(\f(t,2)) = eq \o(v,\s\up6(-)) = eq \f(v0+v,2)
(2)相邻相等时间的位移差公式:Δx=aT2[2]
(3)位移中点速度:v eq \s\do9(\f(x,2)) = eq \a\vs4\al(\r(\f(v02+v2,2)) ) [3]
3.初速度为0的匀变速直线运动的比例式
(1)1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为v1∶v2∶v3∶…∶vn=____________________。
(2)1T内、2T内、3T内……位移的比为x1∶x2∶x3∶…∶xn=____________________。
(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN=____________________。[4]
(4)通过x、2x、3x…nx所用时间的比为t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶ eq \r(2) ∶ eq \r(3) ∶…∶ eq \r(n) 。
(5)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为t1∶t2∶t3∶…∶tn=____________________________________________。
12∶22∶32∶…∶n2
1∶3∶5∶…∶(2N-1)
1∶( eq \r(2) -1)∶( eq \r(3) - eq \r(2) )∶…∶( eq \r(n) - eq \r(n-1) )
(6)x末、2x末、3x末…nx末的瞬时速度比为v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶ eq \r(2) ∶ eq \r(3) ∶…∶ eq \r(n) 。
注解[1] 以初速度方向为正方向,物体做匀加速直线运动时a取正值,做匀减速直线运动时a取负值。
注解[2]此公式可以延伸为xm-xn=(m-n)aT2,常用于纸带或闪光照片逐差法求加速度。
注解[3] 不论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动,均有v eq \f(x,2) >v eq \f(t,2) 。
注解[4] n秒内与第n秒内的区别;相等的时间内通过的位移与通过相等位移所需时间的区别。
v0t- eq \f(1,2) gt2
二、自由落体和竖直上抛运动的基本公式
公式
自由落体运动[5]
竖直上抛运动[6]
速度公式
v=____
v=______
位移公式
h=______
h=__________
速度-位移关系式
v2=______
v2-v02=________
注解[5] 自由落体运动隐含两个条件:初速度为零,加速度为g。
注解[6] 整段研究竖直上抛运动时,注意所选取的正方向和相应时刻或位置速度的方向。
v0-gt
eq \f(1,2) gt2
基础小题自测
1.判断下列说法的正误。
(1)匀加速直线运动的位移是均匀增大的。( )
(2)在匀变速直线运动中,中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度。( )
(3)物体由某高度从静止下落一定做自由落体运动。( )
(4)竖直上抛的上升阶段速度的变化量的方向是向下的。( )
2.(多选)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=6+5t-t2(各物理量均采用国际单位制),则该质点( )
A.第1 s内的位移是10 m
B.前2 s内的平均速度是3 m/s
C.运动的加速度为1 m/s2
D.任意1 s内的速度增量都是-2 m/s
解析:选BD。第1 s内的位移x1=[(6+5×1-1)-6] m=4 m,故A错误;前2 s内的位移x2=[(6+5×2-4)-6] m=6 m,则前2 s内的平均速度 eq \o(v,\s\up6(-)) = eq \f(x2,t2) = eq \f(6,2) m/s=3 m/s,故B正确;根据x=x0+v0t+ eq \f(1,2) at2=6+5t-t2得,加速度a=-2 m/s2,任意1 s内速度的增量Δv=at=-2×1 m/s=-2 m/