高中物理必修1第二章匀变速直线运动的研究知识点总结
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必修1第二章 匀变速直线运动规律知识点整理2.1、匀变速直线运动1、匀变速直线运动的公式:匀变速直线运动定义:v t a ⎧⎪⎪⎪-⎨⎪⎪⎪⎩相等时间内速度变化相等的直线运动速度随时间均匀变化的直线运动图像为一条倾斜直线的运动加速度恒定的直线运动恒力作用下的直线运动2、判断运动是否为匀变速直线运动的依据:3、匀变速直线运动规律:速度公式:0t v v at =+位移公式:2012x v t at =+ 位移、速度关系:2202t ax v v =- 平均速度:022t t v v x v v t -+=== 2x aT ∆= 2132x x x x x ∆=-=-注意:公式中0,,,t x a v v 均为矢量,解题时必须先选定正方向4、求解刹车问题思路:1、取正方向2、求出车从开始刹车到停止所需时间0t (设从开始刹车到停止所需时间为0t )3、根据条件作出判断,再利用相关公式求解求刹车后一段时间后的速度或一段时间内的位移时,必须先求出从开始刹车到停止所需时间,再进行求解。
汽车行驶安全:停车距离=反应距离(车速×反应时间)+刹车距离(匀减速) 020)13.)2t v at t at ⎧⎪∆⎪=+⎨⎪⎪+⎩1. 相邻的相等时间间隔内的位移之差恒定(x 恒定)2. 速度是时间的一次函数(v 位移是时间的二次函数(x=v 0v ⎧⎪⎨⎪⎩1. 一般情况下取初速度的方向为正2. 与正方向相同的量取正号,与正方向相反的量取负号2.2、自由落体运动1、 在空气中影响物体下落快慢的因素是:空气阻力,与物体的轻重无关。
在不计空气阻力的情况下轻重物体下落快慢相同(同时落地)2、 (定义)自由落体运动:物体只在重力的作用下,从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动(理想化模型)。
3、 物体做自由落体运动的条件:1)只在重力的作用;2)静止开始下落(如果空气阻力的作用比较小,其影响可以忽略,则由静止开始下落的运动可近似看做自由落体运动)4、 运动性质:自由落体运动是一种初速度为0的匀加速直线运动,加速度为常量g ,称为重力加速度.5、 自由落体加速度:(重力加速度)g1)方向:总是竖直向下的。
高中物理必修1第二章匀变速直线运动的研究知识点总结及例题讲解作者:初高中物理讲解(可在微信中关注)匀变速直线运动,即加速度不变,在v-t图像上为一条直线,直线斜率就是加速度。
1. 实验,探究小车速度随时间变化的规律a)瞬时速度的计算,(上一章内容)b)v-t图象性质,斜率就是加速度,但是正切值不是加速度;斜率可以是正,也可以是负,所以加速度也有正负之分。
正负代表什么含义?2. 匀变速直线运动的速度与时间的关系a) v = v o + at, v o = o, a = o 的含义b)图中a、b、c三条直线的物理含义?图中速度如何变化?例题:t 2015安櫃江淮十桂联v.-)(IU图,虹线①和曲线②分别鬼在'¥■血公路上厅驰的甲忆两车的图叙匕対【h时刻两V 底同悅買.则布人列耳时阖内I斤何抽/,站时蒯) { :A.^4--速度児喊小后增大R.甲、乙两车的捕遵度总是不同U乙车的速度始烬小于甲车的速度卜甲*始终金&乍前方*冃二梓间距离光堆大后减小3.匀变速直线运动的位移与时间的关系注:审题时一定要注意坐标轴的单位;另外一点注意物理公式与数学所学函数图像性质的对应关系。
涉及到一次函数、二次函数;公式的矢量性;b) 公式的图像含义,自己结合课本总结。
例1:豳(★ lr ☆ ) m所示,辆长为13 m的客举沿平直公路以10丘“的速度匀速向西行驶*-辆长为18 m的赏车由静止开始以2.0 m/『的加速度由西向东匀加速行驶,已知货车刚启动时两丰车头相距200 m,求两车错乐t即车头相遇判车足刚好分开)所用的时间。
i.(2014大纲全a,H t 6分t ★ y ☆)一质血沿工轴顒直玻运 动.其FT 09象如罔所示飞点在2 0时位于“5 m 处’开始 沿*轴正向运动:当2呂〉时+质点在工轴上的位骨为・心、* ()【解析】位移就是v-t 图像中v 与t 之间的面积,但是此题中,速度的方向发生了改变, 要注意。
高中物理必修一第二章匀变速直线运动的研究知识点归纳超级精简版单选题1、关于竖直上抛运动,下列说法错误的是()A.竖直上抛运动的上升过程是匀减速直线运动B.匀变速直线运动规律对竖直上抛运动的全过程都适用C.以初速度的方向为正方向,竖直上抛运动的加速度a=gD.竖直上抛运动中,任何相等的时间内物体的速度变化量相等答案:CA.竖直上抛运动的加速度恒为向下的g,则上升过程是匀减速直线运动,选项A正确;B.竖直上抛运动加速度恒定,则为匀变速运动,则匀变速直线运动规律对竖直上抛运动的全过程都适用,选项B正确;C.以初速度的方向为正方向,竖直上抛运动的加速度a=-g,选项C错误;D.根据Δv=gΔt可知,竖直上抛运动中,任何相等的时间内物体的速度变化量相等,选项D正确。
此题选择不正确的选项,故选C。
2、小李同学沿某条直线向前走了一段路后,休息了一段时间,然后沿原路返回出发点,下列图像中能正确反映小李同学运动情况的是()A.B.C.D.答案:AA.此人先向某一方向做匀速直线运动,中途停一会儿,后来按原路返回出发点,根据位移时间图象的斜率等于速度可知,图象A正确;B.该图时间出现倒流,不可能,故选项B错误;C.该图的位移一直增大,没有回到出发点,故选项C错误;D.该图表示此人先沿正方向做匀速运动,后沿负方向做匀速直线运动,中途没有停止,故选项D错误。
故选A。
3、甲乙两质点在同一直线上运动,从t=0时刻起同时出发,甲做匀加速直线运动,x-t图像如图甲所示。
乙做匀减速直线运动,整个运动过程的x~v2图像如图乙所示,下列说法正确的是()A.t=0时刻,甲的速度2m/sB.甲的加速度大小2m/s2C.经过√292s,甲追上乙D.经过2.5s,甲追上乙答案:CAB.甲质点的位移表达式为x=v0t+12a1t2+x0将(0,-2)、(1,0)、(2,6)代入上式,解得x0=−2mv0=0a1=4m/s2乙质点的位移表达式为v2−v02=−2a2x将(v2=0时x=12.5m)、(v2=100时x=0)代入上式,解得v0=10m/sa2=4m/s2AB错误;C.乙质点停止所用时间为t0=v0a2=104s=2.5s乙质点2.5s的位移为x2=12a2t02=12.5m甲质点经过√292s的位移为x1=12a1t2=12×4×(√292)2m=14.5m因为x1−x2=14.5m−12.5m=2m=x0=2m经过√292s,甲追上乙,C正确;D.经过2.5s,甲质点的位移为x1=12a1t2=12.5m因为初始距离x0=2m,甲没追上乙,D错误。
第二章匀变速直线运动的研究知识点梳理知识网络知识点梳理知识点一、匀变速直线运动1、定义:物体在一条直线上且加速度不变的运动.2、特点:加速度大小、方向都不变3、分类:物体做匀变速直线运动时,若a与v方向相同,则表示物体做匀加速直线运动;若a与v 方向相反,则表示物体做匀减速直线运动.例1.(单选)如图所示是几个质点的运动图像,其中是匀变速直线运动的是()A.甲、乙、丙B.甲、乙、丁C.甲、丙、丁D.乙、丙、丁答案:A变式练习1.(单选)下列关于匀变速直线运动的说法中正确的是( )A .匀变速直线运动的加速度是均匀变化的B .相邻的相同时间间隔内的位移相等C .在任何相等的时间Δt 内的速度变化量Δv 都相等D .速度与运动时间成正比 答案:C知识点二、速度--时间式v =v 0+at 的理解及应用1、公式v =v 0+at 只适用于匀变速直线运动,当v 0=0时,v =at (由静止开始的匀加速直线运动)。
2、公式的矢量性:公式中v 0、v 、a 均为矢量,应用公式解题时,首先应选取正方向。
一般以v 0的方向为正方向,匀加速直线运动中a >0,匀减速直线运动中a <0。
若v 0=0,则以a 的方向为正方向。
3、刹车问题:车辆刹车时可看成匀减速直线运动直至速度变为零,所以刹车时车辆只在“刹车时间”内做匀减速运动,而速度减为零后保持静止。
刹车时间取决于初速度和加速度的大小。
例2.滑雪运动员不借助雪杖,以加速度a 1由静止从山坡顶匀加速滑下,测得其20 s 后的速度为20 m/s ,50 s 后到达坡底,又以加速度a 2沿水平面减速运动,经20 s 恰好停止运动。
求: (1)a 1和a 2的大小;(2)滑雪运动员到达坡底后再经过6 s 的速度大小。
解:(1)运动员下滑过程中的加速度大小 a 1=v 1-v 0t 1=20-020m/s 2=1 m/s 2到达坡底时的速度大小 v 2=a 1t 2=1×50 m/s =50 m/s在水平面上的加速度 a 2=v -v 2t 3=0-5020 m/s 2=-2.5 m/s 2 即a 2的大小为2.5 m/s 2。
匀速直线运动精华总结1、速度:物理学中将位移与发生位移所用的时间的比值定义为速度。
用公式表示为:V==2、瞬时速度:在某一时刻或某一位置的速度称为瞬时速度。
瞬时速度的大小称为瞬时速率,简称速率。
3、加速度:物理学中,用速度的改变量∆V与发生这一改变所用时间∆t的比值,定量地描述物体速度变化的快慢,并将这个比值定义为加速度。
α=单位:米每二次方秒;m/s2α即为加速度;即为一次函数图象的斜率;加速度的方向与斜率的正负一致。
速度与加速度的概念对比:速度:位移与发生位移所用的时间的比值加速度:速度的改变量与发生这一改变所用时间∆t的比值4、匀变速直线运动:在物理学中,速度随时间均匀变化,即加速度恒定的运动称为匀变速直线运动。
1)匀变速直线运动的速度公式:V t=V0+αt推导:α==速度改变量发生这一改变所用的时间2)匀变速直线运动的位移公式:S=V0t+2.(矩形和三角形的面积公式)推导:S=∙t (梯形面积公式) 如图:3)由速度公式和位移公式可以推导出的公式:⑴V t2-V02=2αS(由来:V t2-V02=(V0+αt)2 -V02=2αV0t +α2t2=2α(V0t+2)=2αS)⑵==(由来:V=V0+α====)⑶=(由来:因为:V t2-V02=2αS所以2-V02= α=α =)(2-V02=;2=V02=)⑷∆S=T2(做匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间内的位移差为定值。
设加速度为α,连续相等的时间为T,位移差为∆S)证明:设第1个T 时间的位移为S 1;第2个T 时间的位移为S 2;第3个T 时间的位移为S 3 ..第n 个T 时间的位移即由:S =V 0t+2 得: S 1=V 0T+α 2S 2=V 02T+α 2-V 0T- α 2=V 0T+α 2 S 3=V 03T+α 2-V 02T-α 2=V 0T+α 2 S n= V 0nT+α 2-V 0(n-1)T-α 2∆S =S 2-S 1=S 3-S 2=(V 0T+ α 2)-(V 0T+ α 2)=(V 0T+ α 2)-(V 0T+α 2)= T 2 可以用来求加速度 =∆5、 初速度为零的匀加速直线运动的几个比例关系。
1、匀变速直线运动的规律(1).匀变速直线运动的速度公式vt=vo+at (减速:vt=vo-at ) (2).2ot v v v +=此式只适用于匀变速直线运动.(3). 匀变速直线运动的位移公式s=vot+at2/2(减速:s=vot-at2/2) (4)位移推论公式:2202t S aυυ-=(减速:2202t S a υυ-=-)(5).初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的 时间间隔内的位移之差为一常数:Δs = aT2 (a----匀变速直线运动的 加速度 T----每个时间间隔的时间) 匀变速直线运动推论:1)202tt v v v v +==(匀变速直线运动在某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度。
)2)22202t S v v v +=(匀变速直线运动在某段位移中点的瞬时速度等于初速度与末速度平方和一半的平方根。
)3)S2—S1=S3—S2=S4—S3=……=△S=aT² 4)初速度为零连续各个Ts 末的速度之比n v v v v n ::3:2:1::::321 =。
3)初速度为0的n 个连续相等的时间内S 之比: S1:S2:S3:……:Sn=1:3:5:……:(2n —1) 4)初速度为0的n 个连续相等的位移内t 之比: t1:t2:t3:……:tn=1:(√2—1):(√3—√2):……:(√n—√n—1) 5)a=(Sm —Sn )/(m —n )T²(利用上各段位移,减少误差→逐差法) 6)vt²—v0²=2as 7前s t s t s t 32、、内通过的位移之比,222::3:2:1::::N S S S S N =ⅢⅡⅠ前nS S S S 、、、、32的位移所用时间之比,即N t t t t t ⅣⅢⅡⅠ、、、之比(利用位移公式2021at v S +=,00=v ,即221at S =)N t t t t N ::3:2:1:::: =ⅢⅡⅠ(8)通过连续相等的各个S 所用时间之比,即n t t t t 321、、之比)1(::)23(:)12(:1::::321----=n n t t t t n 2、匀变速直线运动的x —t 图象和v-t 图象 x-t 图象1)定义:描述做匀变速直线运动的物体的位移随时间的变化关系的曲线 2)特点:不反映物体运动的轨迹.3)纵坐标为s ,横坐标t s:t 表示速度.4)斜率k=tanα(直线和x 轴单位、物理意义不同) 5)图象中两图线的交点表示两物体在这一时刻相遇。
高中物理必修一第二章探究匀变速运动的规律近年高考考查的重点是匀变速直线运动的规律及 v-t 图像。
本章知识较多与牛顿运动定律、电场中带电粒子的运动等知识结合起来进行考察。
近年试题的内容与现实生活和生产实际的结合逐步密切。
专题一:自由落体运动◎ 知识梳理1.定义:物体从静止开始下落,并只受重力作用的运动。
2.规律:初速为 0 的匀加速运动,位移公式:h =1gt 2 ,速度公式:v=gt23 .两个重要比值:相等时间内的位移比1 :3 :5-----,相等位移上的时间比1: ( 2 -1) : ( 3 - 2).....◎ 例题评析【例 1】建筑工人安装塔手架进行高空作业,有一名建筑工人由于不慎将抓在手中的一根长5m 的铁杆在竖直状态下脱落了,使其做自由落体运动,铁杆在下落过程中经过某一楼层面的时间为0.2s,试求铁杆下落时其下端到该楼层的高度?〔g=10m/s2,不计楼层面的厚度〕【分析与解答】铁杆下落做自由落体运动,其运动经过下面某一楼面时间Δt=0.2s,这个Δt也就是杆的上端到达该楼层下落时间tA与杆的下端到达该楼层下落时间t B之差,设所求高度为h,那么由自由落体公式可得到:h =1gt 2 2 Bh + 5 =1gt 2 2 AtA-t B=Δt解得h=28.8mt 0t 0 落到地面的雨滴速度一般不超过 8m/s ,为什么它们之间有这么大的差异呢?【分析与解答】根据: s = 1gt22v t = gt可推出v t == 2 ⨯10 ⨯1.5 ⨯103 m / s = 1.732 ⨯102 m / s可见速度太大,不可能出现这种现象。
[点评]实际上雨滴在下落过程所受空气阻力和其速度是有关的,速度越大所受阻力也越大, 落到地面之前已做匀速运动.专题二:匀变速直线运动的规律 ◎ 知识梳理1.常用的匀变速运动的公式有:①v =v +at ②s=v t+at 2/2 ③v 2=v 2+2as-④ v =v 0 + v t2= v t / 2 S=(v 0+v t )t/2 ⑤ ∆s = aT 〔1〕说明:上述各式有 V 0,V t ,a ,s ,t 五个量,其中每式均含四个量,即缺少一个量,在 应用中可根据量和待求量选择适宜的公式求解。
高一物理必修一第二章匀变速直线运动规律三个基本的推论第二章匀变速直线运动规律三个基本的推论匀变速直线运动基本规律公式:1、速度公式:v=v0+at2 2 v 3、位移与速度关系:v 0 2 ax2x 2、位移公式:v 0 t1at2说明(1)公式适用于所有匀变速直线运动;(2)注意矢量性,公式中v0、v、a、x都是矢量,先确定正方向,常以v0的方向为正方向,然后确定v、a、x 方向(3) “知三求二”。
21、物体做匀变速直线运动的平均速度等于初末速度矢量和的一半已知物体做匀变速直线运动,加速度为a,通过A点得速度是V0,经过时间t 通过B点的速度是V,t时间内物体运动的平均速度等于t时间的初末速度矢量和的一半解:t时间内的平均速度:v x AB t V0 V0 V 2V0t t 1 2 at2V0AV Bat V 01 2(V V 0 )2V 0 (V V 0 ) 2vV0 V 23汽车进行刹车试验,若速度从8 m/s匀减速到零所用的时间为1 s,按规定速率为8 m/s的汽车刹车后位移不得超过5.9 m,那么下列叙述正确的是( ) A.位移为8 m,符合规定 B.位移为8 m,不符合规定 C.位移为4 m,符合规定 D.位移为4 m,不符合规定选C。
v v 8 0 t 1 m 2 由公式x= 2 =4m5.9 m,所以该刹车试验符合规定0做匀变速直线运动的物体在中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度vtv0t 22t 2vtAvx AB tV01 2at总之;做匀变速直线运动的物体在一段时间t内的平均速度等于这段时间初末速度矢量和的一半,还等于这段时间的中间时刻的瞬时速度。
即:5/14应用典例下图某同学在测定匀变速运动的加速度时用打点计时器打出的一条纸带,其计数周期为T,打D点时的瞬时速度用vD表示,下列选项正确的是( )A、vD=( d4-d2)/2TB、vD=( d3+d4)/2TC、vD=( x2+x3)/2TD、vD=( x3+x4)/2T答案:AD一个做匀加速直线运动的物体,初速度v0=2.0 m/s,它在第3 s 内通过的位移是4.5 m,则它的加速度为( ) A.0.5 m/s2 B.1.0 m/s2 C.1.5 m/s2 D.2.0 m/s2选B。
第二章匀变速直线运动的研究第一节:实验:探究小车速度随时间变化的规律(1、实验目的)(2、实验原理)(3、实验器材)(4、实验步骤)(5、数据处理)(6、误差分析)(7、注意事项)第二节:匀变速直线运动的速度与时间的关系(1、匀变速直线运动)(2、速度时间公式)(3、速度时间公式的应用)(4、相关推论)第三节:匀变速直线运动的位移与时间的关系(1、位移时间公式及其应用)(2、位移时间相关推论一)(3、速度位移公式及其应用)(4、速度位移相关推论二)(5、两种典型运动)(专题1、三大常规运动图像和非常规图像)(专题2、追击相遇问题)第四节:自由落体运动(1、自由落体运动)(2、重力加速度)(3、自由落体运动的规律)(4、竖直上抛运动的规律)(5、实验:对自由落体运动性质的研究)(6、伽利略对自由落体运动的研究)第一节实验:探究小车速度随时间变化的规律一、实验目的1.进一步练习使用打点计时器.2.利用v-t图象处理数据,并据此判断物体的运动性质.3.能根据实验数据求加速度.二、实验原理1.利用打点计时器所打纸带的信息,代入计算式v n=x n+x n+12T,即用以n点为中心的一小段位移的平均速度代替n点的瞬时速度.2.用描点法作出小车的v-t图象,根据图象的形状判断小车的运动性质.若所得图象为一条倾斜直线则表明小车做匀变速直线运动.3.利用v-t图象求出小车的加速度.三、实验器材打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源.四、实验步骤1.如图2-1-1所示,把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路.2.把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上钩码,把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面.3.把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点.4.换上新的纸带,重复实验两次.5.增减所挂钩码,按以上步骤再做两次实验.五、数据处理1.表格法(1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个点,作为计数始点,以后依次每五个点取一个计数点,并标明0、1、2、3、4…如图2-1-2所示.图2-1-2(2)依次测出01、02、03、04…的距离x1、x2、x3、x4…,填入表中.位置123456x1x2x3x4x5x6长度0~21~32~43~54~6各段长度时间间隔v/(m·s-1)(3)1、2、3、4…各点的瞬时速度分别为:v1=x22T、v2=x3-x12T、v3=x4-x22T、v4=x5-x32T….将计算得出的各点的速度填入表中.(4)根据表格中的数据,分析速度随时间变化的规律.2.图象法(1)在坐标纸上建立直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示速度,并根据表格中的数据在坐标系中描点.(2)画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不在线上的点均匀分布在直线的两侧,偏差比较大的点忽略不计,如图2-1-3所示.(3)观察所得到的直线,分析物体的速度随时间的变化规律.(4)根据所画v-t图象求出小车运动的加速度a=ΔvΔt.六、误差分析1.木板的粗糙程度不同,摩擦不均匀.2.根据纸带测量的位移有误差,从而计算出的瞬时速度有误差.3.作v-t图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差七、注意事项1.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.2.先接通电源,等打点稳定后,再释放小车.3.打点完毕,立即断开电源.4.选取一条点迹清晰的纸带,适当舍弃点密集部分,适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒.5.要防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰,当小车到达滑轮前及时用手按住.6.要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点,一般在纸带上每隔4个点取一个计数点,即时间间隔为t=0.02×5s=0.1s.7.在坐标纸上画v-t图象时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图象尽量分布在较大的坐标平面内.8.牵引小车的细线要和木板保持平行。
一、选择题1.如图给出了两个物体做直线运动的速度图线,其中图线甲与横轴平行,图线乙为通过坐标原点的直线。
由图可知( )A .甲做匀速直线运动B .甲处于静止C .乙做匀速直线运动D .乙处于静止A解析:AAB .甲图线平行于横轴,说明物体速度不变,表示物体做匀速直线运动, B 错误A 正确; CD .乙图线是向上倾斜的直线,说明物体的速度随时间均匀增大,做匀加速直线运动,CD 错误。
故选A 。
2.物体从静止开始做匀加速直线运动,第3s 内通过的位移是3m ,则( ) A .物体的加速度是0.4m/s 2B .前3s 内的位移是6mC .第3s 内的平均速度是3m/sD .3s 末的速度是4m/s C解析:CAC .第三秒内的平均速度为 3m/s x υt== 由中间时刻的瞬时速度等于平均速度可得,2.5s 的瞬时速度为3m/s ,故物体的加速度为211.2m/s υa t == 故A 错误,C 正确;B .前3s 内的位移为 231 5.4m 2x at == 故B 错误;D .3s 末的速度为33 3.6m/s υat ==故D 错误。
故选C 。
3.在中国人民共和国成立70周年的阅兵式上,20架直升机停编队后排成“70”字样飞过阅兵区,其速度-时间图像如图所示,则以下说法正确的是( )A .该编队做的是往复运动B .0~t 1时间内编队做加速度增大的加速运动C .0~t 1时间内的平均速度有可能大于t 2~t 3时间内的平均速度D .t 2~t 3时间内的位移有可能大于0~t 1时间内的位移D解析:DA .在速度—时间图象中,速度的正负表示运动方向,由图知该编队的速度一直为正,说明一直沿正向做单向直线运动,故A 错误;B .在速度—时间图象中,图象的斜率等于物体的加速度,则知0~t 1时间内编队做加速度减小的加速运动,故B 错误;CD .在速度—时间图象中,图线与两个坐标轴所围“面积”等于位移,可知t 2~t 3时间内的位移有可能大于0~t 1时间内的位移。
高中物理第二章匀变速直线运动的研究知识点梳理单选题1、若一质点从t=0开始由原点出发沿直线运动,其速度—时间图像如图所示,则该质点()A.t=1s时离原点最远B.t=2s时离原点最远C.t=3s时回到原点D.t=4s时回到原点,路程为20m答案:BABC.根据题意,由图可知,质点在0∼2s内沿正方向运动,在2∼4s内沿负方向运动,由图线围成的面积可知,两段时间内质点位移的大小相等,则在t=2s时离原点最远,t=4s时回到原点,故AC错误,B正确;D.根据v−t图像中图线围成的面积表示位移,由图可知,质点在在0∼2s内位移大小为x1=12×2×5m=5m则质点在2∼4s内位移大小为x2=5m则质点在0∼4s内运动的路程为s=x1+x2=10m故D错误。
故选B。
2、汽车在水平公路上运动时速度大小为108km/h,司机突然以5m/s2的加速度刹车,则刹车后 8s 内汽车滑行的距离为()A.50mB.70mC.90mD.110m答案:C汽车刹车后到停止运动所用的时间为t=v0a=305s=6s即汽车在6s时已停止运动,则刹车后8s内滑行的距离就是6s内的位移,由逆向分析可得x=v02t=302×6m=90m故选C。
3、2021年8月3日,在东京奥运会跳水男子3米板决赛中,中国选手谢思埸夺得金牌!在某次比赛中,若将运动员入水后向下的运动视为匀减速直线运动,该运动过程的时间为7t。
设运动员入水后第一个t时间内的位移为x1,最后一个t时间内的位移为x2,则x1:x2为()A.7:1B.9:1C.11:1D.13:1答案:D将运动员入水后的运动逆过来可看作初速度为零的匀加速直线运动,根据初速度为零的匀加速直线运动的规律可知,连续相等的时间间隔内的位移之比为1:3:5:7:9:11:13⋅⋅⋅:(2n−1),所以x1:x2=13:1故选D。
4、短跑运动员完成100 m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段,一次比赛中,某运动员用11.00 s跑完全程。
1高中物理-必修一第2章-匀变速直线运动-知识点梳理 1、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。
自由落体运动是一个理想模型,当空气阻力对物体下落的影响小到可以忽略不计的时候,可以近似看做自由落体运动。
自由落体运动是速度均匀增加的的变速直线运动,即匀加速直线运动。
2、自由落体运动物体的v-t 图像为一条经过原点的倾斜直线,斜率就是下落物体的加速度大小,直线与时间轴所围成的“面积”就是自由落体运动经过时间t 的位移大小。
自由落体运动的加速度称为重力加速度,用g 表示,方向竖直向下,大小通常取9.8m/s 2。
3、自由落体的物体,下落速度v 与时间t 的关系为:v= gt ,变形式有t= v/g ;下落高度h 和t 的关系:h= 221gt ,变形式有下落速度v 与下落高度h 的关系为:v 2= 2gh ,也即h= g v2 。
4、如果告诉自由落体运动过程中经过中间某一段距离△h 所用的时间△t ,可以假设其前面所经过路程为h ,所用时间为t ,然后列出两个方程⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∆+=∆+=22)(2121t t g h h gt h ,解方程组即可。
5、对于自由落体运动,某段时间内的末速度如果如果是v ,则这段时间内的平均速度是v/2。
6、自由落体运动等时间的比例规律:①△t 末、2△t 末、3△t 末......n △t 末的速度之比:v 1:v 2:v 3:...:v n =1:2:3:...:n ;②△t 内、2△t 内、3△t 内......n △t 内的位移之比:h 1:h 2:h 3:...:h n =12:22:32:...:n 2;③第一个△t 内、第二个△t 内、第三个△t 内......第n 个△t 内的位移之比:h ①:h ②:h ③:...:h N =1:3:5:...:(2n-1)。
7、自由落体运动中,求某一段时间△t 内的位移:法①,△h=222121初末gt gt -;法②,△h=v ·△t=t t t g ∆⋅+⋅2末始。
物理必修一第二章匀变速直线运动知识总结物理必修一换档第二章匀变速直线运动知识总结捻第二章匀变速直线运动的研究作者谭洋一、全章思路网1、第一节与第二节之间的联系利探究实验数据处理中所发现用二者之间所利用数学知识得到此v-t得变小一种特别的数据即速匀图像的表达式表达式为速车度随时间均匀的变化。
到直速的线度实运随验动此种特殊的变化即为数时据由数学知识得到的表达式的间我们在这一词语章节中要作在物理学中的含义是:速变研究的匀变速直线运出度化动。
速与的度时规时间律间图的像关系2、第一节与第三节之间的联系利探用利用计算机处理得到匀究实验数据处理中发现所此x-t图像的函数表达式变小得到特别的数据即速一种为速车度随时间均匀的变化。
直速的度验运随数动时此种特殊的变化即为据由计算机处理得到的表达的语意间我们在这一章节中要作式在物理学中的含义是:位变运出研究的管吻变速直线运出移化动。
位与的移时规时间律间图的像关系3、第三节规律的另一种得出思想利用微分的思想证明前面由匀速直线运动x=vt的规的结论是可以运用于匀变匀匀广韵,结合其v-t 图像的特速点得出v-t图像与时间轴匀速直线运动中的,并由此排列成变变直所围成的图形面积即为物速得出了相应的表达式速线体的位移直直运线线动运运动的速将此结论用于匀变速动的将此表达式与前面用计算的直线运动成立算出么?速位度时度机处理得出的表达式进行展开移时对比,见到其再次证明了与间间以上观点图图屈埃泰时像间像的关系4、第一、二、三节内容得到的匀变速直线运动的运动学规律有:(1)(2)5、利用前面所得出的两个匀变速直线运动的运动学规律结合数学知识我们能得到第四节全部内容的结论,匀变速直线运动中速度与固定点位移的关系为:(3)(5)在匀变速直线运动中所,物体在一段过程中,在此过程中的中点位移时中曾的瞬时速度与其在这个工程中的初末速度之间的关系:(6)在匀变速直线运动中,物体在任意两个连续相等延时的时间间隔T内,位移之差是一个隐式(逐差相等)(7)逐差相等的推广规律7、在初速度为零的匀变速直线运动中的几个比例关系:(8)连续相等时间间隔下,每段间隔时间的北段末速度之比:(9)连续相等时间间隔下,每段间隔内的位移之比:(10)连续相等位移内,每段位移所花时间之比:(11)连续相等位移下,每北段位移的末速度之比为:8、对于自由落体运动,其为一个理想的物理模型,即物体在只受作用下由静止开始下落的运动。
第二章匀变速直线运动的研究※知识点一、知识网络※知识点二、匀变速直线运动规律的理解与应用 1.公式中各量正负号的确定x 、a 、v 0、v 均为矢量,在应用公式时,一般以初速度方向为正方向(但不绝对,也可规定为负方向),凡是与v 0方向相同的矢量为正值,相反的矢量为负值.当v 0=0时,一般以a 的方向为正方向,这样就把公式中的矢量运算转换成了代数运算. 2.善用逆向思维法特别对于末速度为0的匀减速直线运动,倒过来可看成初速度为0的匀加速直线运动,这样公式可以简化⎝ ⎛⎭⎪⎫如v =at ,x =12at 2,初速度为0的比例式也可以应用.3.注意(1)解题时首先选择正方向,一般以v 0方向为正方向. (2)刹车类问题一般先求出刹车时间.(3)对于有往返的匀变速直线运动(全过程加速度a 恒定),可对全过程应用公式v =v 0+at 、x =v 0t +12at 2、……列式求解.(4)分析题意时要养成画运动过程示意图的习惯,特别是对多过程问题.对于多过程问题,要注意前后过程的联系——前段过程的末速度是后一过程的初速度;再要注意寻找位移关系、时间关系. 4.匀变速直线运动的常用解题方法【典型例题】【例题1】一个物体以v 0=8m/s 的初速度沿光滑斜面向上滑,加速度的大小为2 m/s 2,冲上最高点之后,又以相同的加速度往回运动,下列说法错误的是( ) A .1 s 末的速度大小为6 m/s B .3 s 末的速度为零 C .2 s 内的位移大小是12 m D .5 s 内的位移大小是15 m【审题指导】分析题中已知条件选择合适的关系式求解. 【答案】 B【针对训练】在某地地震发生后的几天,通向灾区的公路非常难行,一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动,刚运动了8 s ,由于前方突然有巨石滚在路中央,所以又紧急刹车,经4 s 停在巨石前.则关于汽车的运动情况,下列说法正确的是 ( ) A .加速、减速中的加速度大小之比a 1∶a 2=1∶2 B .加速、减速中的加速度大小之比a 1∶a 2=2∶1 C .加速、减速中的平均速度之比v -1∶v -2=2∶1 D .加速、减速中的位移之比x 1∶x 2=1∶1 【答案】A 【解析】 由a =v -v 0t 可得a 1∶a 2=1∶2,选项A 正确,B 错误;由v -=v 0+v 2可得v -∶v -2=1∶1,选项C错误;又根据x =v -t ,x 1∶x 2=2∶1,选项D 错误.※知识点三、x -t 图象和v -t 图象 ★x -t 图象和v -t 图象的比较2.在图象问题的学习与应用中首先要注意区分它们的类型,其次应从图象所表达的物理意义,图象的斜率、截距、交点、拐点、面积等方面的含义加以深刻理解.【典型例题】【例题2】在水平直轨道上距离A点右侧10 m处,一辆小车以4 m/s的速度匀速向右行驶,5 s末,小车的速度立即变为2 m/s匀速向左行驶.设小车做直线运动的位移和运动方向都以水平向左为正方向,(1)试作出小车在20 s内的v-t图象和x-t图象:(写出必要的计算过程,以小车出发点为位移坐标原点);(如图所示)(2)根据图象确定小车在20 s末的位置.(用文字表达)【针对训练】一质点由静止开始做直线运动的v-t关系图象如图所示,则该质点的x-t关系图象可大致表示为下图中的( )【答案】 B※知识点四、纸带问题的处理方法纸带的分析与计算是近几年高考中考查的热点,因此应该掌握有关纸带问题的处理方法.1.判断物体的运动性质(1)根据匀速直线运动的位移公式x =vt 知,若纸带上各相邻的点的间隔相等,则可判定物体做匀速直线运动.(2)由匀变速直线运动的推论Δx =aT 2知,若所打的纸带上在任意两个相邻且相等的时间内物体的位移差相等,则说明物体做匀变速直线运动. 2.求瞬时速度根据在匀变速直线运动中,某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度:v n =x n +x n +12T,即n 点的瞬时速度等于(n -1)点和(n +1)点间的平均速度. 3.求加速度 (1)逐差法虽然用a =ΔxT2可以根据纸带求加速度,但只利用一个Δx 时,偶然误差太大,为此应采取逐差法.如图所示,纸带上有六个连续相等的时间间隔T 内的位移x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6.由Δx =aT 2可得:x 4-x 1=(x 4-x 3)+(x 3-x 2)+(x 2-x 1)=3aT 2 x 5-x 2=(x 5-x 4)+(x 4-x 3)+(x 3-x 2)=3aT 2 x 6-x 3=(x 6-x 5)+(x 5-x 4)+(x 4-x 3)=3aT 2所以a =(x 6-x 3)+(x 5-x 2)+(x 4-x 1)9T 2=(x 6+x 5+x 4)-(x 3+x 2+x 1)9T 2. (2)两段法将如图所示的纸带分为OC 和CF 两大段,每段时间间隔是3T ,可得:x 4+x 5+x 6-(x 1+x 2+x 3)=a (3T )2,显然,求得的a 和用逐差法所得的结果是一样的,但该方法比逐差法简单多了. (3)v -t 图象法根据纸带,求出各时刻的瞬时速度,作出v -t 图象,求出该v -t 图象的斜率k ,则k =a . 这种方法的优点是可以舍掉一些偶然误差较大的测量值,有效地减少偶然误差. 【典型例题】【例题3】某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如图所示.倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K ,电磁铁吸住第1个小球.手动敲击弹性金属片M ,M 与触头瞬间分开,第1个小球开始下落,M迅速恢复,电磁铁又吸住第2个小球.当第1个小球撞击M时,M与触头分开,第2个小球开始下落…….这样,就可测出多个小球下落的总时间.(1)在实验中,下列做法正确的是________.A.电路中的电源只能选用交流电源B.实验前应将M调整到电磁铁的正下方C.用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度D.手动敲击M的同时按下秒表开始计时(2)实验测得小球下落的高度H=1.980 m,10个小球下落的总时间T=6.5 s.可求出重力加速度g=________ m/s2.(结果保留两位有效数字)(3)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间△t磁性才消失,因此,每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差△t,这导致实验误差.为此,他分别取高度H1和H2测量n个小球下落的总时间T1和T2.他是否可以利用这两组数据消除△t对实验结果的影响?________(填“是”或“否”)(4)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的两个办法.①________________________________________________________________________;②________________________________________________________________________.【答案】(1)BD (2)9.4 (3)是(4)见解析(2)H =12gt 2=12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 102所以g =200H T 2=200×1.980(6.5)2 m/s 2=9.4 m/s 2(3)由H 1=12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 1n -Δt 2和H 2=12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 2n -Δt 2可得g =2n 2(H 1-H 2)2(T 1-T 2)2,因此可以消去Δt 的影响. (4)增加小球下落的高度或多次重复实验,取平均值做为最后的测量结果均能使实验误差减小【针对训练】 在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,取一段如图所示的纸带研究其运动情况.设O 点为计数的起始点,在四个连续的计数点中,相邻计数点间的时间间隔为0.1 s ,若物体做理想的匀加速直线运动,则计数点“A ”与起始点O 之间的距离x 1为________ cm ,打计数点“A ”时物体的瞬时速度为________ m/s ,物体的加速度为________ m/s 2.【答案】 4.00 0.50 2.00【解析】 设相邻相等时间内的位移之差为Δx ,则AB =x 1+Δx ,BC =x 1+2Δx ,OC =OA +AB +BC =3(x 1+Δx )=18.00 cm ,故AB =6.00 cm ,x 1=4.00 cm ;由Δx =aT 2=2.00 cm 可得a =2.00 m/s 2;A 点的速度v A =OA +AB2T=0.50 m/s.※知识点五、追及相遇问题★追及问题的解题思路:(1)根据对两物体运动过程的分析,画出两物体运动的示意图.(2)根据两物体的运动性质,分别列出物体的位移方程,注意要将两物体运动时间的关系反映在方程中.(3)由运动示意图找出两物体位移间的关联方程,这是关键.(4)联立方程求解,并对结果进行简单分析.【典型例题】【例题4】A火车以v1=20m/s速度匀速行驶,司机发现前方同轨道上相距100m处有另一列火车B正以v2=10m/s 速度匀速行驶,A车立即做加速度大小为a的匀减速直线运动。
高中物理必修一第二章匀变速直线运动的研究重点归纳笔记单选题1、检测车在一段平直路段以10m/s的速度匀速行驶,某时刻检测车使用测距传感器测量该路段前方车辆的行驶情况。
计时开始时检测车距离前车100m,检测发现,10s后前车开始刹车做匀减速运动,16s后两车距离保持不变,两车之间的距离Δx随时间t的变化关系如图所示,则()A.前车0~10s内的行驶速度为15m/sB.前车刹车的加速度大小为2.5m/sC.16s后两车距离为325mD.16s后前车停止行驶答案:BA.依题意,由运动学公式可知,0~10s内,有Δx=x前+100−10t由图像可知Δx=100+15t联立解得x前=25t则0~10s内前车行驶速度为25m/s,故A错误;BD.由图可知,16s后前后两车距离保持不变,则两车均以10m/s的速度匀速行驶,前车刹车的加速度大小为a=ΔvΔt=25−1016−10m/s2=2.5m/s2故B正确,D错误;C.16s后两车距离为Δx=250m+(25+10)2×(16−10)m−10×(16−10)m=295m故C错误。
故选B。
2、春节是我国的传统节日,以前人们常在过节时放烟花(如图甲所示)来表示庆祝,礼花弹在地面上从发射筒中沿竖直方向射出,到达最高点时炸开后,形成漂亮的球状礼花(如图乙所示)。
现有某烟花筒的结构如图丙所示,其工作原理为:点燃引线,引燃发射药燃烧发生爆炸,礼花弹获得一个初速度并同时点燃延期引线。
当礼花弹到最高点附近时,延期引线点燃礼花弹。
现假设某次放烟花中,礼花弹获得的初速度大小为35m/s,延期引线的燃烧速度为2cm/s,要求爆炸发生在超过礼花弹上升最大高度的96%。
忽略空气阻力的作用和烟花筒的长度,则延期引线的长度至少为()A.7cm B.5.6cm C.6.86cm D.8.4cm答案:B设礼花弹上升的最大高度为h,假设当礼花弹上升至0.96h时刚好发生爆炸,且此时礼花弹的速度大小为v1,根据运动学规律有2gℎ=v022g(0.96ℎ)=v02−v12联立解得v1=7m/s所以延期引线燃烧的最短时间为t=v0−v1g=2.8s则延期引线的长度至少为l=vt=5.6cm故选B。
高中物理必修一第二章匀变速直线运动的研究基础知识点归纳总结单选题1、甲、乙两质点某时刻从相距6 m的两点,相向做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两质点的速度—时间图像如图所示,则下列说法正确的是()A.乙在第2 s末运动方向不变B.甲、乙在第2 s末相距4 mC.乙在前4 s内加速度的大小总比甲的大D.甲、乙在第4 s末相遇答案:CA.速度图像在t轴下方的为反方向运动,故2 s末乙改变运动方向,故A错误;B.2 s末从图线与坐标轴所围成的面积可知乙运动的位移大小为x 乙=12×3×2m=3m甲运动的位移大小为x 甲=3×22m=3m相向运动,此时两者相距Δx=6m−3m−3m=0故B错误;C.从图像的斜率看,斜率大表示加速度大,故乙的加速度在4 s内一直比甲的加速度大,故C正确;D.4 s末,甲的位移为x 甲′=6×42m=12m乙的位移的为x 乙′=−12×3×2m+6×22m=3m两车原来相距6 m,故此时相距Δx′=x甲′−6m−x乙′=3m故D错误。
故选C。
2、如图所示为某质点做直线运动的v-t图像,下列说法正确的是()A.0~4s内质点先静止后做匀速直线运动B.质点在2s末运动方向发生改变C.2~4s内质点加速度大小不变,方向与运动方向相同D.0~4s内质点通过的位移为6m答案:DA.0~4s内质点先做匀速直线运动后做匀减速直线运动,故A错误;B.0~4s内质点的速度方向始终沿正方向,质点在2s末运动方向未发生改变,故B错误;C.v-t图像的斜率绝对值表示加速度大小,斜率的正负表示加速度的方向,2~4s内质点加速度大小不变,方向与运动方向相反,故C错误;D.v-t图像与坐标轴所围的面积表示位移,所以0~4s内质点通过的位移为x=12×(4+2)×2m=6m故D正确。
故选D。
3、关于自由落体运动,下列说法正确的是()A.物体竖直向下的运动就是自由落体运动B.只受重力作用且竖直向下的匀变速直线运动就是自由落体运动C.不同物体所做的自由落体运动,其运动规律是不同的D.质点做自由落体运动,在第1s内、第2s内,第3s内的位移之比为1∶3∶5答案:DAB.初速度为零,只受重力,即加速度是重力加速度的匀加速直线运动是自由落体运动,AB错误;C.不同物体所做的自由落体运动,其运动规律是相同的,C错误;D.质点做自由落体运动,因为第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为1:3:5,D正确。