内容正文:
第2讲 匀变速直线运动的规律
思考1:什么叫匀变速直线运?它有什么特点?
2、分类
匀加速直线运动,加速a方向与速度v方向相同 。
匀减速直线运动,加速a方向与速度v方向相反 。
一、基础知识过关
1. 定义:物体沿一条直线运动,且加速度保持不变的运动叫做匀变速直线运动。
思考2:请写出匀变速直线运动有哪些基本规律?
速度公式:
位移公式
1.某乘客乘坐的动车进站时,动车速度从36km/h减小为0,此过程可视为匀减速直线运动,期间该乘客的脉搏跳动了70次。已知他的脉搏跳动每分钟约为60次,则此过程动车行驶距离约为( )
A.216m B.350m
C.600m D.700m
2.[速度公式和位移公式](2025·安徽淮南月考)某质点做直线运动,位移随时间变化的关系式为x=100t-10t2+100(m),则对这个质点的运动描述正确的是( )
A.初速度为0
B.加速度为20 m/s2
C.在3 s末,瞬时速度为40 m/s
D.质点做匀加速直线运动
3.汽车由静止开始沿直线从甲站开往乙站,先做加速度大小为a 的匀加速运动,位移大小为x;接着在t时间内做匀速运动;最后做加速度大小也为a 的匀减速运动,到达乙站时速度恰好为0。已知甲、乙两站之间的距离为8x,则( )
A. B.
C. D.
4.[刹车类问题](2025·武汉高三检测)某辆无人驾驶汽车在封闭的平直道路上进行测试。汽车以20 m/s的速度匀速行驶,发现障碍物的瞬间立即启动刹车系统,刹车2 s末的速度大小为12 m/s。已知汽车刹车时做匀减速直线运动,取汽车刚开始刹车时为0时刻,下列说法正确的是( )
A.汽车刹车时的加速度大小为8 m/s2
B.第4 s末汽车的速度大小为4 m/s
C.第6 s末汽车的速度大小为4 m/s
D.0~6 s内汽车的速度变化量大小为24 m/s
5.[双向可逆类问题]在足够长的光滑斜面上,有一物体以10 m/s的初速度沿斜面向上运动,如果物体的加速度大小始终为5 m/s2,方向沿斜面向下。经过3 s时物体的速度大小和方向是( )
A. 25 m/s,沿斜面向上 B. 5 m/s,沿斜面向下
C. 5 m/s,沿斜面向上 D. 25 m/s,沿斜面向下
思考3:连续相等的相邻时间间隔T内的位移差公式?(请尝试推导)
二、匀变速直线运动的三个常用推论
推论1:连续相等的相邻时间间隔T内的位移差相等.即:
思考4:请写出匀变速直线运动的平均速度公式、中间时刻速度公式?中间位置速度公式?(请推导出来)
推论2:平均速度公式: ,即一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,也等于这段时间初、末时刻速度矢量和的 一半。
推论3:中间位置速度公式
思考5:匀加速直线运动中间时刻速度和中间位移速度哪个大?如何证明?
6. (多选)物体从静止开始做匀加速直线运动,已知第4 s内与第2 s内的位移之差是8 m,则下列说法正确的是( )
7.(2025·山东青岛模拟)青岛地铁1号线为跨海地铁线路,线路全长60.11千米,共设置41座车站,全部为地下车站。从S站到T站是一段直线线路,全程3.3 km,列车运行最大速度为72 km/h。为了便于分析,我们用图乙模型来描述这个运动,列车在S站从静止开始做匀加速直线运动,达到最大速度后立即做匀速直线运动,进站前从最大速度开始做匀减速直线运动,直至到T站停车,且加速时的加速度大小为减速时的加速度大小的二分之一。现匀加速运动过程中依次经过A、B、C点,A→B用时3 s,B→C用时5 s,且AB长12.6 m,BC长45.0 m。求:
(1)S、A两点之间的距离;(5分)
(2)列车匀速行驶的时间。(7分)
(1)S、A两点之间的距离;(5分)
1.三步法确定多过程问题的解答思路
2.分析多过程问题的五个要点
(1)题目中有多少个物理过程。
(2)每个过程中物体做什么运动。
(3)每种运动满足什么物理规律。
(4)运动过程中的一些关键位置(时刻)是哪些。
(5)相邻过程是通过哪些物理量衔接及有什么联系。
三、初速度为零的匀加速直线运动的比例式
思考6:你还记得以下的几种比例结论?怎么推导?
1.1T末、2T末……瞬时速度比:
2.前1T内、前2T内……位移比:
3.第1个T内、第2个T内…位移比:
4. x末、2x末……瞬时速度比:
5.前1x内、前2x内……时间比:
6.第1个x、第2个x……时间比:
8、一平直公路旁等间距竖立5根电线杆,相邻两电线杆间距为d,如图所示。一小车车头与第1根电线杆对齐,从静止开始做匀加速直线运动,测得小车车头从第1根电线杆到第2根电线杆历时为t,以下说法正确的是 ( )
A.车头从第2根电线杆到第4根电线杆历时为t
B.车头从第1根电线杆到第5根电线杆历时为
C.车头到第2根电线杆时,速度大小为
D.车头到第5根电线杆时,速度大小为
思考5:如何理解逆向思维法?
逆向思维:把过程“末态”作为“初态”反向研究
9. 物体以一定的初速度从斜面底端A点冲上固定的光滑斜 面,斜面总长度为l,到达斜面最高点C时速度恰好为零,如图所示, 已知物体运动到距斜面底端3/4l处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间。
逆向思维法:
物体向上匀减速冲上斜面,相当于向下匀加速滑下斜面。设物体从B 到C所用的时间为tBC。
你还能想到其他方法吗?请说一说
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