内容正文:
第二章 第3节
匀变速直线运动
的重要推论
高中物理必修 第一册
核 心 素 养
科学思维:
1.熟练掌握匀变速直线运动的平均速度公式、中间时刻和位移中点速度公式的应用。
2.熟练掌握匀变速直线运动的位移差公式的应用。
3.会用逐差法求纸带的加速度。
科学态度和责任:
学会用数学中的严谨思维去对待物理学中的复杂问题,更好的将数学融入到物理知识的学习中。
复习回顾
一、匀变速直线运动的公式比较
1.速度与时间关系:
4.位移与时间关系:
2.位移与时间关系:
3.速度与位移关系:
(不含位移x)
(不含末速度v)
(不含时间t)
(不含加速度a)
重要推论
匀变速直线运动的重要推论(一)
1.中间时刻的瞬时速度:
2.位移中点的瞬时速度:
3.不论是匀加速运动还是匀减速运动,都有:
重要推论
匀变速直线运动的重要推论(二)
1.平均速度:
(适用于任何形式的运动)
(仅适用于匀变速直线运动)
2.用平均速度求位移不涉及加速度,比较简单。
(注意各物理量的方向)
趁热打铁
例1:(多选)光滑的斜面长为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.物体运动的加速度是
B.物体在 时的瞬时加速度是
C.物体运动到斜面的中点的瞬时速度是
D.物体从顶点运动到斜面中点所需的时间是
趁热打铁
例2:一个做匀加速直线运动的物体,先后经过A、B两点时的速度分别是v和7v,经过AB的时间是t,则下列判断不正确的是( )
A.经过AB的中点的速度是5v
B.经过AB的中间时刻的速度是4v
C.前 时间通过的位移比后 时间通过的位移少1.5vt
D.通过前 位移所需的时间是通过后 位移所需的时间的1.5倍
重要推论
匀变速直线运动的重要推论(三)
匀变速直线运动中,任意两个连续相等的时间间隔T内,位移差是一个常量,即
证明:时间T的位移:
时间2T的位移:
时间3T的位移:
重要推论
对位移差公式推论的理解:
1.此推论经常用来判断物体是否做匀变速直线运动。
2.常在实验中根据打出的纸带用此推论来求物体的加速度。
3.
逐差法
趁热打铁
例3:一物体做匀变速直线运动,在连续相等的两个时间内,通过的位移分别是24 m和64 m,每一个时间间隔为4 s,求物体的初速度、末速度和加速度。
解析:
由 可得, 。
又 ,
联立求解得vA=1 m/s,vC=21 m/s
这题还可以用基本公式法和平均速度法解。
重要推论
匀变速直线运动的重要推论(四)
如果物体做初速度为零的匀加速直线运动时,则有以下比例关系:
1.速度比例:
物体在1T末、2T末、3T末······nT末的速度之比
2.位移比例:
a.物体在1T内、2T内、3T内······nT内的位移之比
重要推论
2.位移比例:
b.在第1个T内、第2个T内、第3个T内······第n个T内的位移之比
证明:
···
重要推论
3.时间比例:
a.通过前x内、前2x内、前3x内······前nx内的位移所用时间之比
b.通过连续相等的位移所用时间之比
证明:
···
趁热打铁
例4:一个从静止开始做匀加速直线运动的物体,从开始运动起,连续通过三段位移的时间分别是3s、2s、1s,这三段位移的长度之比( )
A.9∶16∶25 B.1∶8∶27
C.9∶16∶11 D.9∶4∶1
解析:根据初速度为零的匀加速直线运动的规律可知,在相等的时间内通过的位移比为1∶3∶5∶7∶9∶11,连续通过三段位移的时间分别是3s、2s、1s,则位移比为9∶16∶11 ,C正确。
趁热打铁
例5:(多选)如图所示为港珠澳大桥上四段110 m的等跨钢箱连续梁桥。若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t。则下列说法正确的是( )
A.通过cd段的时间为
B.通过ce段的时间为
C.ae段的平均速度小于ce段的平均速度
D.ae段的平均速度等于c点的瞬时速度
例6:如图,在水平面上固定着四个完全相同的木块,一颗子弹以水平速度v0射入,若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第四个木块(即D位置)时速度恰好为零,子弹可视为质点,下列说法正确的是( )
A.子弹从O运动到D全过程的平均速度大于在B点的瞬时速度
B.子弹通过每一个木块时,其速度变化量均相同
C.子弹到达各点的速率vO∶vA∶vB∶vC = 4∶3∶2∶1
D.若子弹穿过每个木块所用时间依次为t1 、t2、t3、t4,则
趁热打铁
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