内容正文:
第1章 运动的描述 匀变速直线运动
1.2匀变速直线运动的规律及应用
【考点预测】
1. 匀变速直线运动的基本规律的应用
2.刹车类、双向可逆类匀减速直线运动
3. 匀变速直线运动的推论及应用
4. 初速度为零的匀加速直线运动的四个重要比例式
5. 自由落体运动和竖直上抛运动
【方法技巧与总结】
匀变速直线运动的基本规律解题技巧
1.基本思路
→→→→
2.正方向的选定
无论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动,通常以初速度v0的方向为正方向;当v0=0时,一般以加速度a的方向为正方向.速度、加速度、位移的方向与正方向相同时取正,相反时取负.
3.解决匀变速运动的常用方法
(1)逆向思维法:
对于末速度为零的匀减速运动,采用逆向思维法,可以看成反向的初速度为零的匀加速直线运动.
(2)图像法:借助v-t图像(斜率、面积)分析运动过程.
【题型归纳目录】
题型一:匀变速直线运动的基本规律的应用
题型二: 匀变速直线运动平均速度公式的应用
题型三: 刹车类问题
题型四:匀变速直线运动的推论及应用
题型五:初速度为零的匀加速直线运动
题型六:自由落体运动和竖直上抛运动
【题型一】匀变速直线运动的基本规律的应用
【典型例题】
例1.中国第三艘航母“福建舰”已成功下水,该航母上有帮助飞机起飞的电磁弹射系统,若经过弹射后,飞机依靠自身动力以16m/s2的加速度匀加速滑行100m,达到60m/s的起飞速度,则弹射系统使飞机具有的初速度大小为( )
A.20m/s B.25m/s C.30m/s D.35m/s
【方法技巧与总结】
1. 注意正方向的选定.
2. 画运动过程示意图,选择合适的匀变速直线运动的公式.
练1.一个小球沿光滑斜面向上运动,初速度大小为5m/s,C为斜面的最高点,AC间距离为。小球在时刻自A点出发,4s后途经A下方的B点(B点未在图上标出)。则下列说法正确的是( )
A.小球加速度的最大值为2.5
B.小球加速度的最小值为2.5
C.若小球加速度大小为5,则斜面至少长25m
D.小球到达B点速度大小可能是4.5m/s
【题型二】匀变速直线运动平均速度公式的应用
【典型例题】
例2.如图所示,电动公交车做匀减速直线运动进站,连续经过R、S、T三点,已知ST间的距离是RS的两倍,RS段的平均速度是10m/s,ST段的平均速度是5m/s,则公交车经过T点时的瞬时速度为( )
A.3m/s B.2m/s C.1m/s D.0.5m/s
【方法技巧与总结】
1. 平均速度的定义为位移与时间的比值,适用于一切运动。
2. 匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的瞬时速度。
练2.(多选)固定的光滑斜面的长度为L,一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端,经历的时间为t,则下列说法正确的是( )
A.物体运动全过程中的平均速度是
B.物体在时的瞬时速度是
C.物体运动到斜面中点时的瞬时速度是
D.物体从顶端运动到斜面中点所需的时间是
【题型三】刹车类问题
【典型例题】
例3.一汽车以10m/s的初速度开始刹车,它的加速度大小为2m/s2,在前6s内汽车的位移大小是( )
A.24m B.25m C.60m D.96m
【方法技巧与总结】
1.刹车类问题先判断刹车时间。
2.若直接利用匀变速直线运动的规律解题,需要规定正方向。例如初速度方向为正,加速度方向为负。
3.注意逆向思维的运用,末速度为零的匀减速直线运动可以看成初速度为零的匀加速直线运动。
练3.预碰撞安全系统能自动探测前方障碍物,测算出发生碰撞的可能性,若系统判断碰撞不可避免,则会预先收紧前座安全带、启动刹车来最大限度地减轻损伤。某新型赛车进行自动刹车性能测试的运动学图像如图所示,已知汽车在平直路面上行驶,从发现问题开始计时,经0.1s反应时间后开始采取制动措施,之后做匀减速直线运动直到停止,则以下说法正确的是( )
A.汽车运动的最后5m内平均速度大小为
B.时,汽车停止运动
C.汽车初速度大小为40m/s
D.汽车减速时的加速度大小为
【题型四】匀变速直线运动的推论及应用
【典型例题】
例4.电影《长空之王》正在热映,电影中讲述了战斗机试飞员做出的各种牺牲。若某次试飞着陆过程的实验数据显示,在第2秒内的位移为37.5米,第3秒内的位移为12.5m,若该过程视为匀减速直线运动,则加速度的大小为( )
A.15m/s2 B.25 m/s2 C.30 m/s2 D.35 m/s2
【方法技巧与总结】
(1)平均速度公式:做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间内初、末时刻速度矢量和的一半,还等于中间时刻的瞬时速度.即:==.此公式可以求某时刻的瞬时速度.
(2)位移差公式:连续相等的相邻时间间隔T内的位移差相等.
即:Δx=