第2章 匀变速直线运动 章末小结(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第一册(粤教版2019)
一、知识体系建构——理清物理观念
二、综合考法融会——强化科学思维
两类匀减速直线运动问题 |
两类运动 | 轨迹特点 | 技巧点拨 |
刹车类问题 | (最后状态) | 可看成反向的初速度为零的匀加速运动 |
双向可逆类 | (转折状态) | 如沿光滑斜面上滑的小球,到最高点后返回,这类运动可对全程列式,注意s、vt、a等矢量的正负号 |
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[典例1] 飞机着陆做匀减速直线运动可获得大小为a=6 m/s2的加速度,飞机着陆时的速度为v0=60 m/s,求飞机着陆后t=12 s内滑行的距离。
[解析] 设飞机从着陆到停止所需时间为t0,由速度公式vt=v0-at0得t0=10 s。
可见,飞机在t=12 s内的前10 s内做匀减速直线运动,后2 s内保持静止。
所以有s=v0t0-at02=300 m;或s=
=300 m。
[答案] 300 m
/易错警示/
(1)本例题的易错点在于不考虑刹车的实际情况,盲目套用位移公式s=v0t-at2,将t=12 s直接代入得到s=288 m的典型错解。
(2)解答该类问题时应先计算出物体停止运动实际需要的时间,才能判断给定时间内物体的运动情况。
[典例2] 如图所示,小球以6 m/s 的速度由足够长的光滑斜面中部沿着斜面向上滑。已知小球在斜面上运动的加速度大小为2 m/s2。分别求出经过2 s、3 s、4 s、6 s、8 s小球的位移。(小球在光滑斜面上运动时,加速度的大小、方向都不变)
[解析] 以小球的初速度方向为正方向,即沿斜面向上为正方向,则小球的加速度沿斜面向下,为负值。
将t2=2 s,t3=3 s,t4=4 s,t6=6 s,t8=8 s代入s=v0t+at2,
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解得s2=8 m,s3=9 m,s4=8 m,s6=0,s8=-16 m。
[答案] 8 m,9 m,8 m,0,-16 m,其中负号表示小球位移方向沿斜面向下
[对点训练]
1.一辆汽车以10 m/s的速度匀速行驶,遇到紧急情况,突然以大小为2 m/s2的加速度匀减速刹车,则从刹车开始计时,汽车在6 s内的位移是( )
A.24 m B.25 m
C.60 m D.96 m
解析:选B 汽车停止运动时间为t==
s=5 s,汽车在5 s末就已经停止运动,所以汽车在6 s内的位移等于在5 s内的位移,故有s=
=
m=25 m,B正确。
2.一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
解析:选C 设汽车的初速度为v0,加速度为a。根据匀变速直线运动的推论Δs=aT2得:s2-s1=aT2
得a==
m/s2=-2 m/s2。
根据第1 s内的位移:s1=v0t+at2,代入数据得,
9=v0×1+×(-2)×12,解得v0=10 m/s。
汽车刹车到停止所需的时间t0==
s=5 s。
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