内容正文:
第2讲 匀变速直线运动规律及推论
——划重点之复习强化精细讲义系列
知识点一 匀变速直线运动的规律
1.匀变速直线运动的定义:物体做直线运动,且加速度大小、方向都不变(合外力大小、方向都不变,速度均匀变化——在任意相等时间内速度变化量都相等)。
2.分类:
①匀加速直线运动,a与v0方向相同,物体速度随时间均匀增加的直线运动。
②匀减速直线运动,a与v0方向相反,物体速度随时间均匀减小的直线运动。
3.一般的匀变速直线运动的规律
(1)速度规律:v=v0+at。
(2)位移规律:x=v0t+at2。
(3)位移速度关系式:v2-v=2ax。
这三个基本公式,是解决匀变速直线运动的基石。三个公式中的物理量x、a、v0、v均为矢量(三个公式称为矢量式)。在应用时,一般以初速度方向为正方向,凡是与v0方向相同的x、a、v均为正值,反之为负值。当v0=0时,一般以a的方向为正方向。这样就可将矢量运算转化为代数运算,使问题简化均为矢量式,应用时应规定正方向。
4.公式选取方法
(1)没有涉及x,适宜选用v=v0+at。
(2)没有涉及v ,适宜选用x=v0t+at2。
(3)没有涉及t ,适宜选用v2-v02=2ax。
5.应用匀变速直线运动的公式解题时应注意的问题
(1)首先必须对物体的运动性质和运动过程进行分析和判断,看物体的运动是否为或可视为匀变速直线运动。
(2)通常选取初速度方向为正方向。
(3)公式x=vot+at2是位移公式,利用该公式求得是位移,不是路程。对于往返型的匀变速直线运动,该公式对全程的各个时刻也都是适用的。
(4)分析物体的运动问题,要养成画物体运动草图的习惯,并在图中标注出有关各量。这样将加深对物体运动过程的理解,有助于发现已知量和未知量之间的相互关系,迅速找到解题的突破口。
(5)如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,弄清物体在每段上的运动情况及遵循的规律.应特别注意各段交接处的速度往往是解题的关键。
(6)末速度为零的匀减速直线运动可看成初速度为零、加速度相等的反向匀加速直线运动(逆向思维法)。
【针对练习1】(多选)甲、乙、丙三个物体做匀变速直线运动,通过A点时,物体甲的速度是6m/s,加速度是1m/s2;物体乙的速度是2m/s,加速度是6m/s2;物体丙的速度是,加速度是2m/s2,则下列说法中正确的是( )
A.通过A点,物体甲最快,丙最慢
B.通过A点前1s时,物体丙最快,乙最慢
C.通过A点后1s时,物体乙最快,丙最慢
D.2s后,甲乙丙的运动方向均相同
【针对练习2】(多选)一物体做匀变速直线运动,其位移与时间的关系满足(式中各物理量均选用国际单位制的单位),则下列说法正确的是( )
A.物体的初速度 B.物体在内的平均速度大小为
C.物体的加速度大小为 D.此物体不能求内的平均速度
【针对练习3】(多选)一物体沿一条直线运动, 其平均速度与时间的关系为(均为国际单位), 以下说法正确的是( )
A.物体的初速度大小为 B.物体的加速度大小为
C.前2s内的位移大小为 D.2s末的速度大小为
【针对练习4】(多选)如图所示,t=0时刻,A、B两物体由静止开始分别向左、右做匀加速直线运动,已知A物体的加速度大小为1m/s2,B物体的加速度大小为2m/s2,规定向右的方向为正方向,则关于A、B两物体运动的说法正确的是( )
A.0~1s内A物体的位移大小为1m
B.0~1s内B物体的位移大小为1m
C.从0时刻开始,在任意一段相等的时间内,B物体的位移总是A物体位移的4倍
D.第5s末,B物体的速度大小是A物体速度大小的2倍
【针对练习5】某物体做匀加速直线运动,速度v与位移x的关系为则物体的加速度大小是( )
A. B.
C. D.
【针对练习6】如图所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为4s和2s。关卡刚放行时,一同学立即在关卡1处以加速度2m/s²由静止加速到2m/s,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是( )
A.关卡2 B.关卡3 C.关卡4 D.关卡5
【针对练习7】质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=6t+2t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A.第1s内的位移是8m
B.前3s内的平均速度是6m/s
C.任意相邻的1s内位移差都是1m
D.任意1s内的速度增量都是2m/s
【针对练习8】一物体以初速度开始做匀加速直线运动,加速度大小为,则下列说法正确的是( )
A.第内的位移大小为 B.第内的平均速度为
C.第末的速度大小为 D.第内的位移和第内位移之比为
【针对练习9】2023年5月28日国产C919大型客机首次执行商业载客飞行。现将飞机降落后在跑道