内容正文:
第2讲 匀变速直线运动的规律
授课提示:对应学生用书第6页
一、匀变速直线运动的规律
1.匀变速直线运动:沿着一条直线,且加速度不变的运动。
2.匀变速直线运动的基本规律
(1)速度公式:vt=v0+at。
(2)位移公式:s=v0t+at2。
(3)速度—位移关系式:vt2-v02=2as。
二、匀变速直线运动的推论
1.三个推论(v0≠0)
(1)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初、末时刻速度矢量和的,还等于中间时刻的瞬时速度。
平均速度公式:==v。
(2)位移中点的速度:v= 。
(3)连续相等的时间间隔T内的位移差相等,
①Δs=s2-s1=s3-s2=…=sn-sn-1=aT2。
②sn-sm=(n-m)aT2。
2.初速度为零的匀加速直线运动的四个重要推论
(1)1T末,2T末,3T末,…,nT末的瞬时速度之比为
v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n。
(2)1T内,2T内,3T内,…,nT内的位移之比为
s1∶s2∶s3∶…∶sn=12∶22∶32∶…∶n2。
(3)第1个T内,第2个T内,第3个T内,…,第n个T内的位移之比为
sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sN=1∶3∶5∶…∶(2n-1)。
(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为
t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-)。
三、自由落体运动和竖直上抛运动
自由落
体运动
运动条件
(1)物体只受重力作用;
(2)由静止开始下落
运动性质
初速度为零的匀加速直线运动
运动规律
(1)速度公式:vt=gt;
(2)位移公式:s=gt2;
(3)速度—位移公式:vt2=2gh
(1)速度公式:vt=v0-gt;
(2)位移公式:s=v0t-gt2;
(3)速度—位移关系式:vt2-v02=-2gh;
(4)上升的最大高度:H=;
(5)上升到最高点所用时间:t=
一、判断题
1.做匀变速直线运动物体的速度随时间均匀变化。(√)
2.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度为6 m/s,1 s后速度为反向10 m/s,加速度的大小一定为4 m/s2。(×)
3.匀加速直线运动1T末、2T末、3T末的瞬时速度之比为1∶2∶3。(×)
4.某物体从静止开始做匀加速直线运动,速度由0到v的运动距离是由v到2v运动距离的2倍。(×)
5.对任意直线运动,其中间时刻的瞬时速度一定等于其平均速度。(×)
6.不计空气阻力,物体从某高度由静止下落,任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差恒定。(√)
7.做竖直上抛运动的物体,上升阶段与下落阶段的加速度方向相同。(√)
二、选择题
1.关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A.在相等时间内位移的变化相同
B.在相等时间内速度的变化相同
C.在相等时间内加速度的变化相同
D.在相等路程内速度的变化相同
解析:根据匀变速直线运动的定义可知,做匀变速直线运动的物体,在相等的时间内速度变化相同,加速度不变,故B正确,C错误;匀变速直线运动在连续相等时间内位移之差是一恒量,故A错误;匀变速直线运动速度随时间均匀变化,而不是在相等路程内速度变化相同,D错误。
答案:B
2.(多选)(粤教版必修第一册P58T3)物体做匀变速直线运动,当t0=0时,速度的大小为12 m/s,方向向东;当t1=2 s时,速度的大小为8 m/s,方向仍然向东。若速度的大小变为2 m/s,则t可能等于( )
A.3 s B.5 s
C.7 s D.9 s
解析:由vt=v0+at可得a== m/s2=-2 m/s2,若末速度vt=2 m/s,由2=12-2t可得t=5 s;若末速度vt=-2 m/s,由-2=12-2t可得t=7 s,故选项B、C正确。
答案:BC
3.(2023·广东中山调研)一质点沿直线运动,其平均速度与时间的关系满足v=2+t(各物理量均选用国际单位制中的单位),则关于该质点的运动,下列说法正确的是( )
A.质点可能做匀减速直线运动
B.5 s内质点的位移为35 m
C.质点运动的加速度为1 m/s2
D.质点3 s末的速度为5 m/s
解析:根据平均速度v=知,s=vt=2t+t2,根据s=v0t+at2=2t+t2知,质点的初速度v0=2 m/s,加速度a=2 m/s2,质点做匀加速直线运动,故A、C错误;5 s内质点的位移s=v0t5+at52=2×5 m+×2×25 m=35 m,故B正确;质点在3 s末的速度v=v0+at3=2 m/s+2×3 m/s=8 m/s,故D错误。
答案:B
4.一个从地面上竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点A的时间间隔是5 s,两次经过一个较高点B的时间间隔是3 s,则A、B之间的距离是(不