2匀变速直线运动规律(习题)
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第二章 匀变速直线运动的规律习题课1.平均速度关系公式: 。
2.中点瞬时速度公式: 。
3.初速度为0的匀加速直线运动是一种特殊的匀变速直线运动,它有着自己所具有的独特的规律,熟知这些规律对解决很多运动学问题有极大的帮助:(1)1T 秒末,2T 秒末,3T 秒末……瞬时速度之比为:(2)1T 秒内,2T 秒内,3T 秒内……位移之比为:(3)第一个T 秒内,第二个T 秒内,第三个T 秒内,……第n 个T 秒内位移之比为:(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为:4.在确定的匀变速直线运动中,在连续相等的时间间隔T 内位移之差为恒量,这个恒量是:知识点一:平均速度公式的应用1.我国自行研制的“枭龙”战机已在四川某地试飞成功.假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v 所需时间为t ,则起飞前的运动距离为( )A .vt B.vt 2C .2vtD .不能确定2.沿直线做匀变速运动的质点在第一个0.5 s 内的平均速度比它在第一个1.5 s 内的平均速度大2.45 m/s ,以质点初始时刻的运动方向为正方向,则质点的加速度为( )A.2.45 m/s 2B.-2.45 m/s 2C.4.90 m/s 2D.-4.90 m/s 23.一质点从静止开始做匀加速直线运动,第3 s 内的位移为2 m ,那么( )A.这3 s 内平均速度是1.2 m/sB.第3 s 末瞬时速度是2.2 m/sC.质点的加速度是0.6 m/s 2D.质点的加速度是0.8 m/s 2知识点二:比例公式的应用4.如图所示,完全相同的三块木块并排固定在水平面上,一颗子弹以速度v 水平射入,若子弹在木块中做匀减速运动,且穿过第三块木块后速度恰好为零,则子弹依次射入每块木块时的速度之比和穿过每块木块的时间之比分别为( )A .v 1:v 2:v 3 =3:2:1B .C .D .5.一个物体从静止开始做匀加速直线运动,它在第1 s内与第2 s内的位移之比为x1∶x2,在走完第1 m时与走完第2 m时的速度之比为v1∶v2.以下说法正确的是()A.x1∶x2=1∶3,v1∶v2=1∶2B.x1∶x2=1∶3,v1∶v2=1∶2C.x1∶x2=1∶4,v1∶v2=1∶2D.x1∶x2=1∶4,v1∶v2=1∶26.从静止开始做匀加速直线运动的物体,在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度之比为()A.1∶3∶5B.1∶4∶9C.1∶2∶3D.1∶2∶3知识点三:位移差公式的应用7.如图所示,物体做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得AB=2 m,BC=3 m,且物体通过AB、BC、CD所用的时间均为0.2 s,则下列说法正确的是()A.物体的加速度为20 m/s2B.物体的加速度为25 m/s2C.CD=4 mD.CD=5 m8.一个做匀加速直线运动的物体,在前4 s内经过的位移为24 m,在第4个4 s内经过的位移是60 m,求这个物体的加速度和初速度各是多少?第二章 匀变速直线运动的规律习题课1.一个物体由静止开始做匀加速直线运动,第1 s 末的速度达到4 m/s ,物体在第2 s 内的位移是( )A.6 mB.8 mC.4 mD.1.6 m2.物体从静止开始做匀加速直线运动,第3 s 内通过的位移是3 m ,则( )A.第3 s 内的平均速度是3 m/sB.物体的加速度是1.2 m/s 2C.前3 s 内的位移是6 mD.3 s 末的速度是3.6 m/s3.火车的速度为8 m /s ,关闭发动机后做匀减速直线运动,前进70 m 时速度减为6 m/s.若再经过40 s ,火车又前进的距离为( )A.80 mB.90 mC.120 mD.160 m4.如图所示,木块A 、B 并排且固定在水平桌面上,A 的长度是L ,B 的长度是2L .一颗子弹沿水平方向以速度v 1射入A ,以速度v 2穿出B .子弹可视为质点,其运动视为匀变速直线运动.则子弹穿出A 时的速度为( )A.2v 1+v 23B.2v 21-v 223C.2v 21+v 223D.23v 1 5.物体以初速度v 0做匀减速直线运动,第1 s 内通过的位移为x 1=3 m ,第2 s 内通过的位移为x 2=2 m ,又经过位移x 3物体的速度减小为0,则下列说法中不正确的是( )A.加速度a 的大小为1 m/s 2B.初速度v 0的大小为2.5 m/sC.位移x 3的大小为98m D.位移x 3内的平均速度大小为0.75 m/s6.一个做匀加速直线运动的物体先后经过A 、B 两点时的速度分别为v 1和v 2,则下列结论中正确的有( )A.物体经过AB 位移中点的速度大小为v 1+v 22B.物体经过AB 位移中点的速度大小为v 21+v 222C.物体通过AB 这段位移的平均速度为v 1+v 22D.物体通过AB 这段位移所用时间的中间时刻的速度为v 1+v 227.质点从静止开始做匀加速直线运动,在第1个2 s 、第2个2 s 和第5个2 s 内三段位移之比为( )A.1∶4∶25B.2∶8∶7C.1∶3∶9D.2∶2∶18.如图所示,一个滑块从斜面顶端A由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动到达底端C,已知AB=BC,则下列说法正确的是()A.滑块到达B、C两点的速度之比为1∶2B.滑块到达B、C两点的速度之比为1∶2C.滑块通过AB、BC两段的时间之比为1∶2D.滑块通过AB、BC两段的时间之比为(2+1)∶19.物体沿一直线做匀加速直线运动,已知它在第2 s内的位移为4.0 m,第3 s内的位移为6.0 m,则下列说法中正确的是()A.它在第2 s初到第3 s末的平均速度的大小是5.0 m/sB.它在第1 s内的位移是2.0 mC.它的初速度为零D.它的加速度大小是2.0 m/s210.向东行驶的汽车,刹车后做匀减速直线运动,第6 s末到第8 s末运动了20 m,第12 s末到第14 s末运动了8 m.求:(1)汽车的初速度和加速度;(2)汽车前20 s的位移大小.11.一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动,已知途中先后经过相距27 m的A、B两点所用时间为2 s,汽车经过B点时的速度为15 m/s.求:(1)汽车经过A点时的速度大小和加速度大小;(2)汽车从出发点到A点经过的距离;(3)汽车经过B点后再经过2 s到达C点,则BC间距离为多少?。
高一物理第二章匀变速直线运动基础练习题(带参考答案)高一物理第二章匀变速直线运动基础练习题(带参考答案)高中物理讲义第一章匀变速直线运动规律一、学习目标1、掌握匀变速直线运动的速度公式、位移公式及位移与速度关系的公式并会进行计算2、掌握匀变速直线运动的其它一些扩展公式,灵活运用各种公式解决实际问题二、学习过程(一)匀变速直线运动的基本规律1、速度公式:;2、位移公式:;3.初始速度、最终速度、加速度和位移之间的关系:;4、位移、时间、初速度、末速度间的关系式:。
问题1:如何解决单一过程的匀变速直线运动问题?例1:以36km/h的速度行驶的汽车开始下坡,在斜坡上以0.2m/s2的加速度直线匀速加速,30秒后到达坡底。
计算斜坡道路的长度和汽车到达斜坡底部时的速度。
练习1、一辆车以10m/s的速度匀速行驶,在距车站25m时开始制动,使车匀减速前进,到车站时恰好停下。
求:(1)车匀减速行驶时的加速度的大小;(2)车从制动到停下来经历的时间。
问题2:如何处理多个过程匀速直线运动的问题?例2、质点从静止开始做匀加速直线运动,经4s后速度达到20m/s,然后匀速运动了10s,接着经4s匀减速运动后静止。
要求:(1)质点在加速运动阶段的加速度是多大?(2)质点在16s末的速度为多大?(3)在整个过程中,粒子的位移是多少?练习2、一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动,经5s后做匀速运动,最后2s的时间质点做匀减速运动直至静止时,整个过程中的颗粒位移为25m。
问:(1)粒子以匀速运动的速度有多快?(2)减速运动中粒子的加速度是多少?(3)粒子以恒定速度运动多长时间?1/8(二)匀速直线运动的特殊规律1、物体做匀变速直线运动,已知初速度v0、末速度vt、经历的时间为t,则这段时间内平均速度为:v=___________;中间时刻的即时速度为:vt/2=____________;二者的关系是:_______;中间位置的速度为:vs/2=_____________。
第2天 匀变速直线运动基本规律 (复习篇)1.理解匀变速直线运动的v -t 图像特点.2.掌握匀变速直线运动的速度公式,会用此公式解决简单的匀变速直线运动问题.3.会用公式x =v 0t +12at 2解决匀变速直线运动的问题. 4.理解匀变速直线运动的速度与位移的关系式并会应用公式v 2-v 02=2ax 解题.1. 火车正常行驶的速度是54 km/h ,关闭发动机后,开始做匀减速直线运动,第6 s 末的速度是43.2 km/h ,求:(1)火车的加速度;(2)火车在第15 s 末的速度大小;(3)火车在第45 s 末的速度大小.2. 某辆赛车在一段平直跑道上做初速度为零的匀加速直线运动,前 2 s 内位移是 8 m ,则( )A .赛车的加速度是2 m/s 2B .赛车的加速度是3 m/s 2C .赛车第4 s 内的位移是32 mD .赛车第4 s 内的位移是14 m一、匀变速直线运动的速度与时间的关系1.公式v =v 0+at 中各量的含义:v 0、v 分别表示物体的初、末速度,a 为物体的加速度,且a 为恒量,at 就是物体运动过程中速度的变化量.2.公式的适用条件:公式v =v 0+at 只适用于匀变速直线运动.3.公式的矢量性公式v =v 0+at 中的v 、v 0、a 均为矢量,应用公式解题时,应先选取正方向,一般以v 0的方向为正方向.(1)若加速度方向与正方向相同,则加速度取正值;若加速度方向与正方向相反,则加速度取负值.(2)若计算出v为正值,则表示末速度方向与初速度的方向相同;若v为负值,则表示末速度方向与初速度的方向相反.4.两种特殊情况(1)当v0=0时,v=at.由于匀变速直线运动的加速度恒定不变,表明由静止开始的匀加速直线运动的速度大小与其运动时间成正比.(2)当a=0时,v=v0.加速度为零的运动是匀速直线运动.二、匀变速直线运动的特点及v-t图像1.匀变速直线运动加速度保持不变的直线运动.2.匀变速直线运动的特点(1)加速度a恒定不变;(2)v-t图像是一条倾斜直线.3.匀变速直线运动的v-t图像(1)匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线.(2)匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线,如图所示,a表示匀加速直线运动,b表示匀减速直线运动.①v-t图线的斜率表示加速度:斜率的大小等于物体的加速度的大小,斜率的正、负表示加速度的方向.②v-t图线与纵轴的交点的纵坐标表示物体的初速度.(3)v-t图线是一条曲线,则物体做非匀变速直线运动,物体在某时刻的加速度等于该时刻图线切线的斜率.图甲中,图线斜率增大,物体的加速度增大,图乙中,图线斜率减小,物体的加速度减小.三、匀变速直线运动的位移与时间的关系1.在v -t 图像中,图线与坐标轴所围的面积对应物体的位移,t 轴上方面积表示位移为正,t 轴下方面积表示位移为负.2.位移与时间公式x =v 0t +12at 2只适用于匀变速直线运动. 3.公式中x 、v 0、a 都是矢量,应用时必须选取正方向.一般选v 0的方向为正方向.当物体做匀减速直线运动时,a 取负值,计算结果中,位移x 的正负表示其方向.4.当v 0=0时,x =12at 2,即由静止开始的匀加速直线运动的位移与时间公式,x 与t 2成正比.三、匀变速直线运动的位移与速度的关系对速度与位移的关系式v 2-v 02=2ax 的理解1.适用范围:仅适用于匀变速直线运动.2.矢量性:公式中v 0、v 、a 、x 都是矢量,应用解题时一定要先设定正方向,一般取v 0方向为正方向:(1)若是加速运动,a 取正值,若是减速运动,a 取负值.(2)x >0,位移的方向与初速度方向相同,x <0位移的方向与初速度方向相反.(3)v >0,速度的方向与初速度方向相同,v <0速度的方向与初速度方向相反.一、刹车类问题分析例题1. 汽车以36 km/h 的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后以2 m/s 2的加速度做匀减速直线运动,求:(1)刹车后3 s 末的速度大小;(2)刹车后汽车发生位移16 m 所经历的时间;(3)刹车后8 s 内汽车通过的位移大小.解题归纳:刹车类问题的处理思路实际交通工具刹车后可认为是做匀减速直线运动,当速度减小到零时,车辆就会停止.解答此类问题的思路是:(1)先求出它从刹车到停止的刹车时间t 刹=v 0a; (2)比较所给时间与刹车时间的关系确定运动时间,最后再利用运动学公式求解.若t <t 刹,则在t 时间内未停止运动,可用公式求解;若t >t 刹,不能盲目把时间代入.二、逆向思维法例题2.飞机着陆后以6 m/s2的加速度做匀减速直线运动直至静止.其着陆速度为60 m/s,求:(1)飞机着陆过程中滑行的距离;(2)飞机着陆过程中最后4 s内滑行的位移大小.解题归纳:逆向思维法求解运动问题逆向思维法是把运动过程的“末状态”作为“初状态”来反向研究问题的方法.如物体做匀减速直线运动可看成反向匀加速直线运动来处理.末状态已知的情况下,若采用逆向思维法往往能起到事半功倍的效果.(建议用时:30分钟)一、单选题1.如图所示是一个质点在水平面上运动的v-t图像,以下判断正确的是()A.在0~1 s的时间内,质点在做匀加速直线运动B.在0~3 s的时间内,质点的加速度方向发生了变化C.第6 s末,质点的加速度为零D.第6 s内,质点的速度变化量为-4 m/s2.物体做匀加速直线运动,到达A点时的速度为5 m/s,经3 s到达B点时的速度为14 m/s,再经过4 s到达C点,则它到达C点时的速度为()A.23 m/s B.5 m/sC.26 m/s D.10 m/s3.一个物体从静止开始做匀加速直线运动,第1 s内的位移为2 m,则下列说法正确的是()A.物体运动的加速度为2 m/s2B.物体在前2 s内的位移为8 mC.物体在第2 s内的位移为4 mD.物体在第2 s内的平均速度为8 m/s4.如图所示,一小车从A点由静止开始做匀加速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则x AB∶x BC等于()A.1∶1 B.1∶2C.1∶3 D.1∶4二、多选题5.(多选)甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动,两物体运动的v-t图像如图所示,下列判断正确的是()A.甲做匀速直线运动,乙先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动B.两物体两次速度相同的时刻分别在第1 s末和第4 s末C.乙在前2 s内的加速度为2 m/s2,2 s后的加速度为1 m/s2D.2 s后,甲、乙两物体的速度方向相反6.(多选)如图所示,以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2 s将熄灭,此时汽车距离停车线18 m.该车加速时最大加速度大小为2 m/s2,减速时最大加速度大小为5 m/s2.此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s,下列说法中正确的有()A.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B.如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C.如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线D.如果距停车线5 m处减速,汽车能停在停车线处三、解答题7.汽车原来以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方开始刹车,使汽车匀减速前进,当车速减到2 m/s时,交通灯转为绿色,司机当即放开刹车,并且只用了减速过程一半的时间,使汽车加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原来速度的过程用了12 s.求:(1)减速与加速过程中的加速度大小;(2)开始刹车后2 s末及10 s末的瞬时速度大小.8.如图甲,滑板运动深受部分年轻人的喜爱,他们在斜坡上冲上、滑下,享受着运动的乐趣.为研究此运动过程,可以建立如图乙所示物理模型.物体由底端D点以v0=4 m/s的初速度滑上固定的光滑斜面,途经A、B两点,已知AB=BC,由B点再经过0.5 s物体滑到斜面最高点C时速度恰好为零.设斜面长度为4 m,求:(物体在光滑斜面上上滑与下滑的加速度大小相等)(1)物体运动的加速度;(2)物体经过B点时的速度大小;(3)物体两次经过A点的时间间隔.。
匀变速直线运动的规律及应用1.汽车进行刹车试验,若速度从8 m/s 匀减速至零,需用时间1 s ,按规定速度为8 m/s 的汽车刹车后拖行路程不得超过5.9 m ,那么上述刹车试验的拖行路程是否符合规定( )A .拖行路程为8 m ,符合规定B .拖行路程为8 m ,不符合规定C .拖行路程为4 m ,符合规定D .拖行路程为4 m ,不符合规定【解析】 由x =v 02t 可得:汽车刹车后拖行的路程为x =82×1 m =4 m<5.9 m ,所以刹车试验的拖行路程符合规定,C 正确.【答案】 C2.汽车遇紧急情况刹车,经1.5 s 停止,刹车距离为9 m .若汽车刹车后做匀减速直线运动,则汽车停止前最后1 s 的位移是( )A .4.5 mB .4 mC .3 mD .2 m【解析】 汽车刹车反过可以看做初速度为零的匀加速直线运动,由x =12at 2,可得其加速度大小a =2x t 2=2×91.52 m/s 2=8 m/s 2;汽车停止前最后1 s 的位移x ′=12at ′2=12×8×12 m =4 m ,B 正确.【答案】 B3.给滑块一初速度v 0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为g2,当滑块速度大小减为v 02时,所用时间可能是( )A.v 02gB.v 0gC.3v 0gD.3v 02g【解析】 当滑块速度大小减为v 02时,其方向可能与初速度方向相同,也可能与初速度方向相反,因此要考虑两种情况,即v =v 02和v =-v 02,代入公式t =v -v 0a ,得t =v 0g 和t =3v 0g ,故B 、C 选项正确.【答案】 BC4.(2014·南京师大附中模拟)在某一高度以v 0=20 m/s 的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力),当小球速度大小为10 m/s 时,以下判断正确的是(g 取10 m/s 2)( )A .小球在这段时间内的平均速度大小可能为15 m/s ,方向向上B .小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s ,方向向下C .小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s ,方向向上D .小球的位移大小一定是10 m【解析】 小球被竖直上抛,做匀变速直线运动,平均速度可以用匀变速直线运动的平均速度公式v =v 0+v t2求,规定向上为正,当小球的末速度为向上10 m/s 时,v t =10 m/s ,用公式求得平均速度为15 m/s ,方向向上,A 正确;当小球的末速度为向下10 m/s 时,v t =-10 m/s ,用公式求得平均速度为5 m/s ,方向向上,C 正确;由于末速度大小为10 m/s ,球的位置一定,距起点的位移x =v 20-v 2t2g =15 m ,D错误.【答案】 AC5.物体做匀加速直线运动,加速度为a ,物体通过A 点时的速度为v A ,经过时间t 到达B 点,速度为v B ,再经过时间t 到达C 点速度为v C ,则有( )A .vB =v A +v C2B .v B =AB +BC 2tC .a =BC -AB t 2D .a =v A +v C2t【解析】 B 点为物体由A 点运动到C 点的中间时刻的位置,所以v B =v A +v C2=AB +BC2t ,故A 、B 正确;AB 和BC 为连续相等的时间内的位移,所以BC -AB =at 2,故C 正确;由于v C =v A +a ·2t ,所以a =v C -v A2t ,故D 错误.【答案】 ABC6.一个小石块从空中a 点自由落下,先后经过b 点和c 点,不计空气阻力.已知它经过b 点时的速度为v ,经过c 点时的速度为3v ,则ab 段与ac 段位移之比为( ) A .13 B .15 C .18D .19解析:经过b 点时的位移为hab =v 22g ,经过c 点时的位移为hac =(3v )22g ,所以habhac =19,故选D 项.答案:D7.(2014·深圳月考)两物体分别从不同高度自由下落,同时落地,第一个物体下落时间为t ,第二个物体下落时间为t2,当第二个物体开始下落时,两物体相距( )A .gt 2B.3gt 28C.3gt 24D.gt 24解析:当第二个物体开始下落时,第一个物体已下落t2时间,此时离地高度h 1=12gt 2-12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 22,第二个物体下落时的高度h 2=12g ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 22,则待求距离Δh=h1-h2=gt 24.答案:D8.某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2,5s 内物体的()A.路程为65mB.位移大小为25m,方向向上C.速度改变量的大小为10m/sD.平均速度大小为13m/s,方向向上[答案]AB[解析]初速度为30m/s,只需3s即可上升到最高点,位移为h1=v202g=45m,再自由下落2s,下降高度为h2=0.5×10×22m=20m,故路程为65m,A对;此时离抛出点高25m,故位移大小为25m ,方向竖直向上,B对;此时速度为v=10×2m/s=20m/s,方向向下,速度改变量大小为50m/s,C错;平均速度为v=255m/s=5m/s,D错。
专题1.2匀变速直线运动的规律【考点要求】1.掌握匀变速直线运动的基本公式和导出公式,并能熟练应用.2.掌握自由落体运动和竖直上抛运动的特点,知道竖直上抛运动的对称性.考点一 匀变速直线运动的规律 【基础回扣】1.匀变速直线运动沿着一条直线且加速度不变的运动.2.匀变速直线运动的两个基本规律(1)速度与时间的关系式:v =v 0+at .(2)位移与时间的关系式x =v 0t +12at 2. 3.匀变速直线运动的三个常用推论(1)速度与位移的关系式:v 2-v 02=2ax .(2)平均速度公式: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内初、末时刻速度矢量和的一半,还等于中间时刻的瞬时速度.即:v =v 0+v 2=2t v . (3)连续相等的相邻时间间隔T 内的位移差相等.即:x 2-x 1=x 3-x 2=…=x n -x n -1=aT 2.4.初速度为零的匀加速直线运动的四个重要比例式(1)T 末、2T 末、3T 末、…、nT 末的瞬时速度之比为v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n .(2)前T 内、前2T 内、前3T 内、…、前nT 内的位移之比为x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =1∶4∶9∶…∶n 2.(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x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x N =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t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n -n -1). 【技巧点拨】1.解决匀变速直线运动问题的基本思路 画过程示意图→判断运动性质→选取正方向→选用公式列方程→解方程并加以讨论注意:x 、v 0、v 、a 均为矢量,所以解题时需要确定正方向,一般以v 0的方向为正方向.2.匀变速直线运动公式的选用一般问题用两个基本公式可以解决,以下特殊情况下用导出公式会提高解题的速度和准确率;(1)不涉及时间,选择v 2-v 02=2ax ;(2)不涉及加速度,用平均速度公式,比如纸带问题中运用2t v =v =x t 求瞬时速度; (3)处理纸带问题时用Δx =x 2-x 1=aT 2,x m -x n =(m -n )aT 2求加速度.3.逆向思维法:对于末速度为零的匀减速运动,采用逆向思维法,倒过来看成初速度为零的匀加速直线运动.4.图象法:借助v -t 图象(斜率、面积)分析运动过程.5.两种匀减速运动的比较(1)刹车类问题①其特点为匀减速到速度为零后即停止运动,加速度a 突然消失.②求解时要注意确定实际运动时间.③如果问题涉及最后阶段(到停止)的运动,可把该阶段看成反向的初速度为零的匀加速直线运动.(2)双向可逆类问题①示例:如沿光滑斜面上滑的小球,到最高点后仍能以原加速度匀加速下滑,全过程加速度大小、方向均不变.②注意:求解时可分过程列式也可对全过程列式,但必须注意x 、v 、a 等矢量的正负号及物理意义.【例1】基本公式的应用一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t 内位移为x ,动能变为原来的9倍.该质点的加速度为( )A.x t 2B.3x 2t 2C.4x t 2D.8x t 2 【例2】平均速度公式的应用(2020·山东潍坊市二模)中国自主研发的“暗剑”无人机,时速可超过2马赫.在某次试飞测试中,起飞前沿地面做匀加速直线运动,加速过程中连续经过两段均为120 m 的测试距离,用时分别为2 s 和1 s ,则无人机的加速度大小是( )A.20 m/s 2B.40 m/s 2C.60 m/s 2D.80 m/s 2【例3】刹车类问题若飞机着陆后以6 m/s 2的加速度做匀减速直线运动,其着陆时的速度为60 m/s ,则它着陆后12 s 内滑行的距离是( )A.288 mB.300 mC.150 mD.144 m【对点练】1. (2021·安徽芜湖市期末)假设某次深海探测活动中,“蛟龙号”完成海底科考任务后竖直上浮,从上浮速度为v 时开始匀减速并计时,经过时间t ,“蛟龙号”上浮到海面,速度恰好减为零,则“蛟龙号”在t 0(t 0<t )时刻距离海面的深度为( )A.vt 0(1-t 02t) B.v (t -t 0)22t C.vt 2 D.vt 022t2.如图1所示,某物体自O 点由静止开始做匀加速直线运动,A 、B 、C 、D 为其运动轨迹上的四个点,测得x AB =2 m ,x BC =3 m.且该物体通过AB 、BC 、CD 所用时间相等,则下列说法正确的是( )图1A.可以求出该物体加速度的大小B.可以求得x CD =5 mC.可求得OA 之间的距离为1.125 mD.可求得OA 之间的距离为1.5 m3. (多选)(2020·甘肃天水市质检)如图2所示,一冰壶以速度v 垂直进入三个完全相同的矩形区域做匀减速直线运动,且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零,则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是( )图2A.v 1∶v 2∶v 3=3∶2∶1B.v 1∶v 2∶v 3=3∶2∶1C.t 1∶t 2∶t 3=1∶2∶ 3D.t 1∶t 2∶t 3=(3-2)∶(2-1)∶14. (多选)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,物体的加速度始终为5 m/s 2,方向沿斜面向下,当物体的位移大小为7.5 m 时,下列说法正确的是( )A.物体运动时间可能为1 sB.物体运动时间可能为3 sC.物体运动时间可能为(2+7) sD.物体此时的速度大小一定为5 m/s考点二 自由落体运动 竖直上抛运动 【基础回扣】1.自由落体运动(1)运动特点:初速度为0,加速度为g 的匀加速直线运动.(2)基本规律①速度与时间的关系式:v =gt .②位移与时间的关系式:x =12gt 2. ③速度与位移的关系式:v 2=2gx .2.竖直上抛运动(1)运动特点:初速度方向竖直向上,加速度为g ,上升阶段做匀减速运动,下降阶段做自由落体运动.(2)基本规律①速度与时间的关系式:v =v 0-gt ;②位移与时间的关系式:x =v 0t -12gt 2. 【技巧点拨】1.竖直上抛运动(如图3)图3(1)对称性a.时间对称:物体上升过程中从A →C 所用时间t AC 和下降过程中从C →A 所用时间t CA 相等,同理t AB =t BA .b.速度大小对称:物体上升过程经过A 点的速度与下降过程经过A 点的速度大小相等.(2)多解性:当物体经过抛出点上方某个位置时,可能处于上升阶段,也可能处于下降阶段,造成多解,在解决问题时要注意这个特性.(3)研究方法2.如图4,若小球全过程加速度大小、方向均不变,做有往返的匀变速直线运动,求解时可看成类竖直上抛运动,解题方法与竖直上抛运动类似,既可以分段处理,也可以全程法列式求解.图4【例4】自由落体运动(2020·浙江Z20联盟第三次联考)跳水运动员训练时从10 m 跳台双脚朝下自由落下,某同学利用手机的连拍功能,连拍了多张照片.从其中两张连续的照片中可知,运动员双脚离水面的实际高度分别为5.0 m 和2.8 m.由此估算手机连拍时间间隔最接近以下哪个数值()A.1×10-1 sB.2×10-1 s C.1×10-2 sD.2×10-2 s 【例5】竖直上抛运动(2020·江西六校第五次联考)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(不计空气阻力,g =10 m/s 2)( )A.80 mB.40 mC.20 mD.无法确定【对点练】 1.(2021·山东临沂市期末质检)一个物体从某一高度做自由落体运动.已知它在第1 s 内的位移恰为它在最后1 s 内位移的三分之一.则它开始下落时距地面的高度为(不计空气阻力,g =10 m/s 2)( )A.15 mB.20 mC.11.25 mD.31.25 m2.(2019·全国卷Ⅰ·18)如图5,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H .上升第一个H 4所用的时间为t 1,第四个H 4所用的时间为t 2.不计空气阻力,则t 2t 1满足( )图5A.1<t 2t 1<2 B.2<t 2t 1<3 C.3<t 2t 1<4 D.4<t 2t 1<5 考点三 多过程问题1.一般的解题步骤(1)准确选取研究对象,根据题意画出物体在各阶段运动的示意图,直观呈现物体运动的全过程.(2)明确物体在各阶段的运动性质,找出题目给定的已知量、待求未知量,设出中间量.(3)合理选择运动学公式,列出物体在各阶段的运动方程及物体各阶段间的关联方程.2.解题关键多运动过程的转折点的速度是联系两个运动过程的纽带,因此,对转折点速度的求解往往是解题的关键.【例6】(2021·辽宁模拟)航天飞机在平直的跑道上降落,其减速过程可以简化为两个匀减速直线运动.航天飞机以水平速度v 0=100 m/s 着陆后,立即打开减速阻力伞,以大小为a 1=4 m/s 2的加速度做匀减速直线运动,一段时间后阻力伞脱离,航天飞机以大小为a 2=2.5 m/s 2的加速度做匀减速直线运动直至停下.已知两个匀减速直线运动滑行的总位移x =1 370 m.求:(1)第二个减速阶段航天飞机运动的初速度大小;(2)航天飞机降落后滑行的总时间. 【课时精练】一、夯实基础1.(2020·上海市建平中学高三月考)伽利略为了研究自由落体的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”,从而创造了一种科学研究的方法.利用斜面实验主要是考虑到实验时便于测量小球运动的( )A.速度B.时间C.路程D.加速度2.(2020·浙江宁波市鄞州中学初考)高空坠物已经成为城市中仅次于交通肇事的伤人行为.某市曾出现一把明晃晃的菜刀从高空坠落,“砰”的一声砸中了停在路边的一辆摩托车的前轮挡泥板.假设该菜刀可以看成质点,且从15层楼的窗口无初速度坠落,则从菜刀坠落到砸中摩托车挡泥板的时间最接近()A.1 sB.3 sC.5 sD.7 s3.(多选)(2020·山东济宁市月考)物体做直线运动,为了探究其运动规律,某同学利用计算机位移传感器测得位置x与时间t的关系为x=6+5t-t2(各物理量均采用国际单位制),则该质点()A.第1 s内的位移是10 mB.前2 s内的平均速度是3 m/sC.运动的加速度为1 m/s2D.任意1 s内速度的增量都是-2 m/s4.(2019·江苏盐城市期中)汽车以20 m/s的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为5 m/s2,则自驾驶员急踩刹车开始,经过2 s与5 s汽车的位移之比为()A.5∶4B.4∶5C.3∶4D.4∶35.(多选)(2020·贵州瓮安第二中学高一期末)一质点做匀加速直线运动,第3 s内的位移是2 m,第4 s内的位移是2.5 m,那么以下说法中正确的是()A.2~4 s内的平均速度是2.25 m/sB.第3 s末的瞬时速度是2.25 m/sC.质点的加速度是0.125 m/s2D.质点的加速度是0.5 m/s26.(多选)(2020·黑龙江鹤岗一中高三开学考试)如图1所示,在一个桌面上方有三个金属小球a、b、c,离桌面的高度分别为h1、h2、h3,h1∶h2∶h3=3∶2∶1.若先后顺次释放a、b、c,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则()图1A.三者到达桌面时的速度大小之比是3∶2∶1B.三者运动时间之比为3∶2∶1C.b与a开始下落的时间差小于c与b开始下落的时间差D.三个小球运动的加速度与小球受到的重力成正比,与质量成反比7.(多选)(2020·陕西延安市第一中学高三二模)物体以初速度v0竖直上抛,经3 s到达最高点,空气阻力不计,g取10 m/s2,则下列说法正确的是()A.物体的初速度v0为60 m/sB.物体上升的最大高度为45 mC.物体在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度之比为5∶3∶1D.物体在1 s内、2 s内、3 s内的平均速度之比为9∶4∶18.距地面高5 m的水平直轨道上的A、B两点相距2 m,在B点用细线悬挂一小球,离地高度为h.如图2所示,小车始终以4 m/s的速度沿轨道匀速运动,经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B点时细线被轧断,最后两球同时落地.不计空气阻力,重力加速度的大小g取10 m/s2.可求得h等于()图2A.1.25 mB.2.25 mC.3.75 mD.4.75 m二、能力提升9.(2020·山东济南一中阶段检测)汽车在平直的公路上行驶,发现险情紧急刹车,汽车立即做匀减速直线运动直到停止,已知汽车刹车时第1 s内的位移为13 m,在最后1 s内的位移为2 m,则下列说法正确的是() A.汽车在第1 s末的速度可能为10 m/s B.汽车加速度大小可能为3 m/s2C.汽车在第1 s末的速度一定为11 m/sD.汽车的加速度大小一定为4.5 m/s210.(2020·安徽阜阳市期中)一滑块沿斜面由静止滑下,做匀变速直线运动,依次通过斜面上的A、B、C三点,如图3所示,已知AB=15 m,BC=30 m,滑块经过AB、BC两段位移的时间都是5 s,求:图3(1)滑块运动的加速度大小;(2)滑块在B点的瞬时速度大小;(3)滑块在A点时离初始位置的距离.11.(2020·全国卷Ⅰ·24)我国自主研制了运20重型运输机.飞机获得的升力大小F可用F=kv2描写,k为系数;v是飞机在平直跑道上的滑行速度,F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度,已知飞机质量为1.21×105 kg时,起飞离地速度为66 m/s;装载货物后质量为1.69×105 kg,装载货物前后起飞离地时的k 值可视为不变.(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度大小;(2)若该飞机装载货物后,从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地,求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间.12.如图4所示,质量m=0.5 kg的物体(可视为质点)以4 m/s的速度从光滑斜面底端D点上滑做匀减速直线运动,途经A、B两点,已知物体在A点时的速度是在B点时速度的2倍,由B点再经过0.5 s滑到顶点C 点时速度恰好为零,已知AB=0.75 m.求:图4(1)物体在斜面上做匀减速直线运动的加速度;(2)物体从底端D点滑到B点的位移大小.13.因高铁的运行速度快,对制动系统的性能要求较高,高铁列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等.在一段直线轨道上,某高铁列车正以v0=288 km/h的速度匀速行驶,列车长突然接到通知,前方x0=5 km处道路出现异常,需要减速停车.列车长接到通知后,经过t1=2.5 s将制动风翼打开,高铁列车获得a1=0.5 m/s2的平均制动加速度减速,减速t2=40 s后,列车长再将电磁制动系统打开,结果列车在距离异常处500 m的地方停下来.(1)求列车长打开电磁制动系统时,列车的速度多大?(2)求制动风翼和电磁制动系统都打开时,列车的平均制动加速度a2是多大?。
3.1 匀变速直线运动的规律例题一、速度公式的应用1.飞机以10m/s2的加速度由静止开始沿水平跑道起飞,第3s初的速度是多少?第3s 内的平均速度是多少?前3s内的平均速度是多少?2.一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动,经5s后做匀速运动,最后2s时间质点做匀减速运动直至静止,则质点匀速运动时的速度是多大?减速运动时的加速度是多大?5m/s 2.5m/s2,方向与v0的方向相反3.一个物体从静止开始做匀加速直线运动,5s末的速度为1m/s,则10s末的速度为多大?2m/s4.火车沿平直轨道匀加速前进,通过某一路标时的速度为10.8km/h,1min后变成54km/h,需再经多长时间,火车的速度才能达到64.8km/h? 15s5.一跳伞员从高空离开直升机落下,开始未打开降落伞,先做匀加速直线运动,落下一段距离后才打开伞,打开伞后做匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2,经20s到达地面时的速度为4m/s,试求跳伞员在空中下落的最大速度。
6.一辆汽车以20m/s的初速度匀减速刹车,若刹车过程的加速度大小为3m/s2,求8s 后此汽车的速度。
07. 发射卫星一般应用多级火箭,第一级火箭点火后,使卫星向上匀加速运动的加速度为50m/s2,煅烧30s 后第一段脱离,第二段火箭没有马上点火,所以卫星向上做加速度为10m/s2的匀减速运动。
10s后第二级火箭启动,卫星的加速度为80m/s2,这样经过1分半钟第二级火箭脱离时,卫星的速度多大?8600m/s二、位移公式的应用1.某质点做直线运动的位移随时间变化的关系式为s=4t+2t2,s与t的单位分别是m和s,则质点的初速度和加速度分别是多少?4 42.以18m/s的速度行驶的汽车,紧急刹车后做匀减速直线运动,其加速度的大小为6m/s2,求汽车在6s内通过的距离。
27m3. 一辆汽车以10m/s的速度做匀速直线运动。
由于前方有危险,司机紧急刹车,加速度的大小为5m/s2,求在3s内汽车滑行的距离。
微专题2 匀变速直线运动规律——推论公式法方法点拨1.凡问题中涉与位移与发生这段位移所用时间或一段运动过程的初末速度时,要尝试平均速度公式.2.假设问题中涉与两段相等时间内的位移,或相等Δv的运动时可尝试运用Δx=aT2. 1.(2020·河北武邑中学月考)做匀加速直线运动的质点在第一个3s内的平均速度比它在第一个5s内的平均速度小3m/s.如此质点的加速度大小为( )A.1m/s2B.2m/s2C.3m/s2D.4m/s22.(2019·四川成都市高新区模拟)一小球沿斜面匀加速滑下,依次经过A、B、C三点,AB =6m,BC=10m,小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s,如此小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是( )A.2m/s,3m/s,4m/sB.2m/s,4m/s,6m/sC.3m/s,4m/s,5m/sD.3m/s,5m/s,7m/s3.(2019·福建省六校联考)假设一位同学在某星球上完成自由落体运动实验:让一个质量为2kg的物体从一定的高度自由下落,测得在第5s内的位移是18m(未落地),如此( ) A.物体在2s末的速度大小是20m/sB.物体在第5s内的平均速度大小是3.6m/sC.物体在前2s内的位移大小是20mD.物体在5s内的位移大小是50m4.(2019·安徽蚌埠市第二次质检)图1中ae为港珠澳大桥上四段110m的等跨钢箱连续梁桥,假设汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过ab段的时间为t,如此通过ce段的时间为( )图1A.t B.2t C.(2-2)t D.(2+2)t5.(多项选择)一物体在粗糙地面上以一定的初速度匀减速滑动.假设物体在第1s 内位移为 8.0m ,在第3s 内位移为0.5m .如此如下说法正确的答案是( ) A .物体的加速度大小一定为4.0m/s 2B .物体的加速度大小一定为3.75m/s 2C .物体在第0.5s 末速度一定为8.0m/sD .物体在第2.5s 末速度一定为0.5m/s6.(多项选择)如图2,一长为L 的长方体木块可在倾角为α的斜面上以加速度a 匀加速下滑,1、2两点间的距离大于L ,木块经过1、2两点所用的时间分别为t 1和t 2,如此如下说法正确的答案是( )图2A .木块前端从点1到点2所用时间为t 1-t 22+L a ·⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 2-1t 1 B .木块前端从点1到点2所用时间为L a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 2-1t 1C .木块通过点2的平均速度为L t 2D .1、2两点间的距离是L 22a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 22-1t 127.(2020·宁夏银川市检测)一质点做匀加速直线运动时,速度变化Δv 时发生位移x 1,紧接着速度变化同样的Δv 时发生位移x 2,如此该质点的加速度为( )A .(Δv )2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 1+1x 2B .2Δv 2x 2-x 1C .(Δv )2⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 1-1x 2D.Δv 2x 2-x 1答案精析1.C [根据匀变速直线运动的规律可知,第一个3s 内的平均速度为第1.5s 末的速度;第一个5s 内的平均速度为第2.5s 末的速度.如此由a =Δv Δt 可得a =31m/s 2=3m/s 2,应当选C.]2.B [根据物体做匀加速直线运动的特点,两点之间的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故B 点的速度就是AC 段的平均速度,v B =AB +BC2t=4m/s ;又因为两个连续相等时间间隔内的位移之差等于恒量,即Δx =at 2,如此由Δx =BC -AB =at 2,解得a =1m/s 2;再由速度公式v t =v 0+at ,解得v A =2m/s ,v C =6m/s ,应当选项B 正确.]3.D [设该星球外表的重力加速度为g ,由自由下落在第5s 内的位移是18m ,可得12g ×(5s)2-12g ×(4s)2=18m ,如此g =4m/s 2.所以物体在2s 末的速度大小为8m/s ,选项A 错误;物体在第5s 内的平均速度大小为18m/s ,选项B 错误;物体在前2s 内的位移大小是12g ×(2s)2=8m ,选项C 错误;物体在5s 内的位移大小是12g ×(5s)2=50m ,选项D 正确.]4.C [设汽车的加速度为a ,经过bc 段、ce 段的时间分别为t 1、t 2,x ab =12at 2,x ac =12a (t+t 1)2,x ae =12a (t +t 1+t 2)2,解得:t 2=(2-2)t ,应当选C.]5.AC [假设物体一直做匀减速直线运动,在第3s 末未停下来,根据匀变速直线运动规律可知,某段时间内的平均速度等于该段时间的中间时刻的瞬时速度,故t 1=0.5s 时刻的瞬时速度v 1=8.0m/s ,t 2=2.5s 时刻的瞬时速度为v 2=0.5m/s ,根据加速度的定义式可得加速度大小为a 1=v 1-v 2t 2-t 1=3.75m/s 2,如此物体从0.5s 时刻开始到停下来所用时间为t =v 1a 1=3215s ,即物体整个运动时间为0.5s +3215s <3s ,故假设不成立,v 2并非2.5s 时刻的瞬时速度,物体一定在3s 时刻之前停止运动.设物体在2s 时刻后再运动t 0时间停下,如此v 1=a (1.5s +t 0),2s 时刻物体的速度为v 2′=v 1-a ×1.5s,从2s 时刻开始到物体停下来的这段时间内,即t 0时间内物体运动的位移x =v 2′t 0-12at 02=0.5m ,解得t 0=0.5s ,a =4m/s 2,故物体实际上在2.5s 时刻停止运动,此后静止,选项A 、C 正确,B 、D 错误.]6.AC [设木块前端通过点1后t 12时刻的速度为v 1′,通过点2后t 22时刻的速度为v 2′,由匀变速直线运动平均速度的推论有v 1′=Lt 1,v 2′=L t 2,木块前端从点1到点2所用时间t =v 2′-v 1′a +t 12-t 22=t 1-t 22+L a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 2-1t 1,故A 正确,B 错误;木块通过点2的时间为t 2,经历的位移为L ,如此木块通过点2的平均速度为Lt 2,故C 正确;木块前端经过点1的速度v 1=L t 1-a t 12,木块前端经过点2的速度v 2=L t 2-a t 22,如此1、2两点间的距离x =v 22-v 122a ≠L 22a ⎝ ⎛⎭⎪⎫1t 22-1t 12,故D 错误.] 7.D。
直线运动-匀变速直线运动规律习题练习1. (多选)如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5、…所示小球运动过程中每次曝光的位置,连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d、根据图中的信息,下列判断不正确的是()A.位置“1”是小球释放的初始位置B.小球做匀加速直线运动C.小球在位置“4”的速度为9d2TD.小球下落的加速度为2dT22. (多选)汽车从O点从静止开始在平直公路上做匀加速直线运动,途中在10s内分别经过A、B两个路灯,已知A、B两个路灯相距100m,车经过路灯B的速度是15m/s,则()A.经过A路灯时的速率是5m/sB.车的加速度是1m/s2C.A、O两个位置之间的距离是5mD.车从出发到B路灯所用的时间是15s3. (多选)一小球沿斜面向下做匀加速直线运动,先后经过斜面上的A、B两点,其速度分别为v A=2m/s和v B=14m/s,经历时间为2s.下列说法中正确的是A.从A到B的加速度为6m/s2B.经过A、B中点时速度为8 m/sC.A、B两点之间的距离为16mD.从A到B中间时刻的速度为12 m/s4. (单选)某物体做匀加速直线运动,先后经过M、N两点的速度分别为v和3v,MN间的距离为x,则下列说法中正确的是()A.物体经过MN中点时的速度为2vB.经过MN中点时的速度小于2vC.从M到N运动的加速度为4vxD.从M到N的时间为x2v5. (多选)如图所示,为港珠澳大桥上连续四段110m的等距跨钢箱梁桥,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√3tB.通过ac段的时间为√2tC.在ab段和bc段的平均速度之比为(√2−1)1D.ac段的平均速度不等于b点的瞬时速度6. (多选)做匀减速直线运动的质点,它的加速度大小为a,初速度大小为v0,经过时间t速度减小到零,则它在这段时间内的位移大小可用下列哪些式子表示()at2A.v0t−12at2B.v0t+12C .v 0t2 D .12at 27. (单选)物体从A 向B 做匀减速直线运动,通过A 点时速度为10m/s,通过B 点时速度为4m/s ,C 点为AB 的中点,AB 的距离为14m ,则( ) A .物体的加速度大小为6 m/s2 B .AB 段的平均速度大小为14 m/s C .物体从A 到B 所用的时间为4s D .物体通过C 点的瞬时速度为√58m s ⁄8. (单选)做匀加速运动的列车出站时,车头经过站台某点O 时速度是1m/s ,车尾经过O 点时的速度是7m/s ,则这列列车的中点经过O 点时的速度为( ) A .5m/s B .5.5m/s C .4m/s D .3.5m/s9. (多选)如图所示是某物体做直线运动的v 2−x 图像(其中v 为速度,x 为位置坐标),下列关于物体从x =0处运动至x =x 0处的过程分析,正确的是( )A .该物体做匀减速直线运动B .该物体的加速度大小为v 022x 0C .该物体在位移中点的速度大于12v 0 D .该物体在运动中间时刻的速度大于12v 010. (单选) 一物体做匀加速直线运动。
第二章匀变速直线运动的研究第一节匀变速直线运动的基本规律【学习目标】1、熟练掌握匀变速直线运动速度、位移的规律2、能熟练地应用匀变速直线运动速度、位移的规律解题。
【自主学习】一、匀速直线运动:1、定义:2、特征:速度的大小和方向都,加速度为。
二、匀变速直线运动:1、定义:2、特征:速度的大小随时间,加速度的大小和方向3、匀变速直线运动的基本规律:设物体的初速度为v0、t秒末的速度为v t、经过的位移为S、加速度为a,则两个基本公式:、【典型例题】例1、几个作匀变速直线运动的物体,在ts秒内位移最大的是()A.加速度最大的物体B.初速度最大的物体C.末速度最大的物体D.平均速度最大的物体例2、一物体作匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s。
在这1s内该物体的( )A.位移的大小可能小于4m B.位移的大小可能大于10mC.加速度的大小可能小于4m/s2D.加速度的大小可能大于10m/s2.例3、甲、乙两个质点同时同地向同一方向做直线运动,它们的v—t图象如图所示,则()A.乙比甲运动的快B.2 s乙追上甲C.甲的平均速度大于乙的平均速度D.乙追上甲时距出发点40 m远例4、一列火车作匀变速直线运动驶来,一人在轨道旁观察火车的运动,发现在相邻的两个10s内,火车从他面前分别驶过8节车厢和6节车厢,每节车厢长8m(连接处长度不计)。
求:⑴火车的加速度a;0.16m/s2⑵人开始观察时火车速度的大小。
v0=7.2m/s1.骑自行车的人沿着直线从静止开始运动,运动后,在第1 s、2 s、3 s、4 s内,通过的路程分别为1 m、2 m、3 m、4 m,有关其运动的描述正确的是()A.4 s内的平均速度是2.5 m/sB.在第3、4 s内平均速度是3.5 m/sC.第3 s末的瞬时速度一定是3 m/sD.该运动一定是匀加速直线运动2.汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度为5m/s2,那么开始刹车后2 s与开始刹车后6 s汽车通过的位移之比为()A.1∶4 B.3∶5 C.3∶4 D.5∶93.作匀变速直线运动的物体,在两个连续相等的时间间隔T内的平均速度分别为V1和V2,则它的加速度为___________。
第2节匀变速直线运动规律课时作业基础巩固(限时:20分钟满分:50分)一、选择题(有7题,每题5分,共35分)1.伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合。
如图所示,可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是( B )A.该实验中将自由落体运动改为在斜面上运动的设计思想是为了比较容易测量位移B.其中的甲图是实验现象,丁图是经过合理的外推得到的结论C.运用丁图的实验,可“放大”重力的作用,使实验现象更明显D.在该实验中,如果用质量更大的小球做实验,可使实验现象更明显解析:该实验中将自由落体运动改为在斜面上运动的设计思想是为了“放大”时间,便于测量,选项A错误;其中的甲、乙、丙图是实验现象,丁图是经过合理的外推得到的结论,选项B正确;运用甲图的实验,可“减弱”重力的作用,放大时间,运用丁图,只受重力,不是“放大”重力的作用,选项C错误;在该实验中,实验现象与小球质量无关,选项D错误。
2.(2020·浙江杭州期末)自驾游是目前比较流行的旅游方式,在人烟稀少的公路上行驶,司机会经常遇到动物经过公路的情形。
如图所示是一辆汽车正在以v0=20 m/s的速度匀速行驶,突然公路上冲出几只小动物,司机马上刹车,假设刹车过程是匀减速运动,加速度大小为4 m/s2,小动物与汽车距离约为55 m,以下说法正确的是( C )A.汽车匀减速6 s末的速度为-4 m/sB.汽车一定撞上小动物C.汽车第二秒初的速度为16 m/sD.汽车最后一秒的位移为4 m解析:由题可知初速度为v0=20 m/s,加速度为a=-4 m/s2,设经过t0时间停止运动,则根据速度与时间关系式可知t0=0-v0a=5 s,可知汽车6 s末的速度为0,故A错误;由题可知,汽车刹车的距离为x=0+v02·t0= 50 m<55 m,即汽车没有撞上小动物,故B错误;汽车第二秒初的速度即为刹车第一秒末的速度,根据速度与时间关系式可知v1=v0+at1= (20-4×1) m/s=16 m/s,故C正确;根据逆向思维可知,汽车最后一秒的位移为x′=-12at′2=12×4×12 m=2 m,故D错误。
2020年高三物理寒假攻关---备战一模第一部分考向精练 专题02 匀变速直线运动的规律一、匀变速直线运动的基本规律 1.匀变速直线运动的条件物体所受合力为恒力,且与速度方向共线. 2.匀变速直线运动的基本规律 速度公式:v =v 0+at . 位移公式:x =v 0t +12at 2.速度和位移公式的推论:v 2-v 02=2ax . 中间时刻的瞬时速度:2t v =x t =v 0+v2.任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差是一个恒量,即Δx =x n +1-x n =a ·(Δt )2. 二、匀变速直线运动的基本规律应用的技巧方法(1)匀变速直线运动的基本公式(v -t 关系、x -t 关系、x -v 关系)原则上可以解决任何匀变速直线运动问题.因为那些导出公式是由它们推导出来的,在不能准确判断用哪些公式时可选用基本公式. (2)未知量较多时,可以对同一起点的不同过程列运动学方程.(3)运动学公式中所含x 、v 、a 等物理量是矢量,应用公式时要先选定正方向,明确已知量的正负,再由结果的正负判断未知量的方向.(3)v=ΔxΔt=v0+v2=vt2.(2)已知某段时间内的位移、初末速度可求平均速度,应用平均速度公式往往会使解题过程变的非常简捷.(4)多过程问题一般是两段或多段匀变速直线运动的组合.各阶段运动之间的“转折点”的速度是关键物理量,它是前一段的末速度,又是后一段的初速度,是两段运动共有的一个物理量,用它来列方程能减少解题的复杂程度.【例1】(2019·广东揭阳市第二次模拟)瑞士阿尔卑斯山的劳特布伦嫩跳伞区是全球最美的跳伞地之一,每年都吸引了无数跳伞爱好者汇聚此地.某日一跳伞爱好者以5 m/s的速度竖直匀速降落,在离地面h=10 m时掉了一颗扣子,则跳伞爱好者比扣子晚着陆的时间为(扣子受到的空气阻力可忽略,g取10 m/s2)() A.2 s B. 2 s C.1 s D.(2-2) s【答案】 C【解析】由题意知,扣子做初速度为5 m/s、加速度为重力加速度的匀加速直线运动,落地时位移为10 m,根据位移时间关系x=v0t+12gt2,代入数据有:10 m=5 m/s·t1+12×10 m/s2×t12,求得扣子落地时间:t1=1 s;跳伞爱好者匀速运动,根据位移时间关系知,跳伞爱好者落地时间t2=hv=105s=2 s,所以跳伞爱好者比扣子晚着陆的时间为Δt=t2-t1=1 s,故选C.【例2】(2019·广东惠州二模)近几年,国家取消了7座及以下小车在法定长假期间的高速公路收费,给自驾出行带来了很大的实惠,但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力,因此交管部门规定,上述车辆通过收费站口时,在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过。
匀变速直线运动的规律测试题(含答案)匀变速直线运动的规律A卷(暑期节节练)(时间:45分钟,满分:100分)一、选择题(下面每小题中有一个或几个答案是正确的,请选出正确答案填在括号内.本题共5小题,每小题6分共30分)1.两物体都作匀变速直线运动,在相同的时间内,(D)A.谁的加速度大,谁的位移一定越大B.谁的初速度越大,谁的位移一定越大.谁的末速度越大,谁的位移一定越大D.谁的平均速度越大,谁的位移一定越大2.做匀减速直线运动的质点,它的位移随时间变化的规律是s=24t-1.5t2(),当质点的速度为零,则t为多少()A.1.5sB.8s.16sD.24s3.在匀加速直线运动中,(AD)A.速度的增量总是跟时间成正比B.位移总是随时间增加而增加.位移总是跟时间的平方成正比D.加速度,速度,位移的方向一致。
4.一质点做直线运动,t=t0时,s>0,v>0,a>0,此后a逐渐减小至零,则()A.速度的变化越越慢B.速度逐步减小.位移继续增大D.位移、速度始终为正值5.如图,第一个图中都有两条图线,分别表示一种直线运动过程的加速度和速度随时间变化的图像,其中哪些图可能是正确的(AB)二、填空题(共4小题,每小题8分,共32分)6.一辆汽车在平直公路上由静止开始运动,第1秒内通过5,第2秒内通过10,第3秒内通过20,第4s内通过10,第5s内通过5,5s末停止.则最初两秒内汽车的平均速度为/s,最后两秒内汽车的平均速度为/s,5秒内平均速度为/s.7.一质点做匀变速直线运动,某时刻的速度是2/s,加速度大小是0.5/s2,方向与速度方向相反,那么,它在3秒前的速度大小为/s,3秒后的速度大小为/s.8.飞机着地时的速度v0=60/s,着地后即以a=6/s2的加速度做匀减速运动,直至停止,则飞机着地后12s内的位移大小为9.A、B两质点向同一方向运动,A做初速度为零的匀加速直线运动,B做匀速直线运动,t=时它们位于同一位置,则当它们再次位于同一位置时的速度vA、vB的关系为.三、计算题(共3小题,共38分,写出必要的做题步骤,计算过程和单位.其中第10题12分,第11题12分,第12题14分.)10.一辆沿平直公路行驶的汽车,过桥后以1.0/s2的加速度加速行驶,经12s已离开桥头180,汽车原匀速行驶的速度为多大?11.一个做匀加速度直线运动的质点,在最初两个连续的4s的时间内发生的位移分别为s1=24,s2=64.求质点运动的初速度和加速度。
匀变速直线运动规律练习题1.关于物体的运动是否为自由落体运动,以下说法正确的是()A.物体重力大可以看成自由落体运动B.只有很小的物体在空中下落才可看成自由落体运动C.在忽略空气阻力的情况下,任何物体在下落时都为自由落体运动D.忽略空气阻力且物体从静止开始的下落运动为自由落体运动2.关于自由落体运动,下列说法正确的是[]A.某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半8.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半C.在任何相等时间内速度变化相同D.在任何相等时间内位移变化相同3.甲物体的重力是乙物体的3倍,它们在同一高度处同时自由下落,则下列说法中正确的是[ ]A.甲比乙先着地B.甲比乙的加速度大C.甲、乙同时着地D.无法确定谁先着地4.自由落体运动在任何两个相邻的1s内,位移的增量为[]A.1mB.5mC.10mD.不能确定5.物体由某一高度处自由落下,经过最后2m所用的时间是0.15s,则物体开始下落的高度约为(g=10m/s2)[]A.10mB.12mC.14mD.15m6.从某高处释放一粒小石子,经过1s从同一地点再释放另一粒小石子,则在它们落地之前,两粒石子间的距离将[]A.保持不变B.不断增大C.不断减小D.有时增大,有时减小7.图1所示的各v-t图象能正确反映自由落体运动过程的是[]8.长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口为5m,若这个隧道长也为5m,让这根杆自由下落,它通过隧道的时间为[]A 73s. B. C73-1) s.CV3 + 1) s D. CV2+1) s9.甲、乙两物体分别从10m和20m高处同时自由落下,不计空气阻力,下面描述正确的是[ ]A.落地时甲的速度是乙的1/2B.落地的时间甲是乙的2倍C.下落1s时甲的速度与乙的速度相同D.甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相等10.为了得到塔身的高度(超过5层楼高)娄据,某人在塔顶使一颗石子做自由落体运动。
在已知当地重力加速度的情况下,可以通过下面哪几组物理量的测定,求出塔身的高度()A.最初1s内的位移B.石子落地的速度C.最后1s内的下落高度D.下落经历的总时间11.一个小球自高45m的塔顶自由落下,若取g=10m/s2,则从它开始下落的那一瞬间起直到落地,小球在每一秒内通过的距离(单位为1^)为(A. 6、12、15B. 5、15、25C. 10、 15、 20D. 9、 15、 2112.对于自由落体运动,下列说法正确的是[ ]A.在1s内、2s内、3s内……的位移之比是1:3:5:…B.在1s末、2s末、3s末的速度之比是1:3: 5C.在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1:3:5D.在相邻两个1s内的位移之差都是9.8m13、甲、乙两位同学做测反应时间的小实验,甲同学的两个手指捏住直尺的上端,乙同学用一只手在下端做准备。
第2讲 匀变速直线运动的规律课时精练1.(2019·上海市建平中学高三月考)伽利略为了研究自由落体的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”,从而创造了一种科学研究的方法.利用斜面实验主要是考虑到实验时便于测量小球运动的( )A .速度B .时间C .路程D .加速度答案 B2.(2020·黑龙江牡丹江一中高三开学考试)汽车在水平面上刹车,其位移与时间的关系是x =24t -6t 2,则它在前3 s 内的平均速度为( )A .8 m/sB .10 m/sC .12 m/sD .14 m/s 答案 A解析 由位移与时间的关系结合运动学公式可知,v 0=24 m/s ,a =-12 m/s 2;则由v =v 0+at 可知,汽车在2 s 末即静止,故前3 s 内的位移等于前2 s 内的位移,x =24×2 m -6×4 m=24 m ,则汽车的平均速度v =x t =243m/s =8 m/s ,故A 正确. 3.(2020·浙江宁波市鄞州中学初考)高空坠物已经成为城市中仅次于交通肇事的伤人行为.某市曾出现一把明晃晃的菜刀从高空坠落,“砰”的一声砸中了停在路边的一辆摩托车的前轮挡泥板.假设该菜刀可以看成质点,且从15层楼的窗口无初速度坠落,则从菜刀坠落到砸中摩托车挡泥板的时间最接近( )A .1 sB .3 sC .5 sD .7 s 答案 B解析 楼层高约为3 m ,则菜刀下落的高度h =(15-1)×3 m =42 m ,菜刀运动过程可视为自由落体运动,根据h =12gt 2,解得t =2h g =2×4210 s ≈2.9 s ,最接近3 s ,故选B. 4.(2019·江苏盐城市期中)汽车以20 m/s 的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为5 m/s 2,则自驾驶员急踩刹车开始,经过2 s 与5 s 汽车的位移之比为( )A .5∶4B .4∶5C .3∶4D .4∶3答案 C解析 汽车速度减为零的时间为:t 0=Δv a =0-20-5s =4 s ,2 s 时位移:x 1=v 0t +12at 2=20×2 m -12×5×4 m =30 m ,刹车5 s 内的位移等于刹车4 s 内的位移,为:x 2=0-v 022a=40 m ,所以经过2 s 与5 s 汽车的位移之比为3∶4,故选项C 正确.5.(多选)(2019·贵州瓮安第二中学高一期末)一质点做匀加速直线运动,第3 s 内的位移是2 m ,第4 s 内的位移是2.5 m ,那么以下说法中正确的是( )A .2~4 s 内的平均速度是2.25 m/sB .第3 s 末的瞬时速度是2.25 m/sC .质点的加速度是0.125 m/s 2D .质点的加速度是0.5 m/s 2答案 ABD解析 根据平均速度公式,质点2~4 s 内的平均速度v =2+2.52m/s =2.25 m/s ,故A 正确;第3 s 末的瞬时速度等于2~4 s 内的平均速度,即v 3=v =2.25 m/s ,故B 正确;根据Δx =aT 2得,质点的加速度a =Δx T 2=2.5-21m/s 2=0.5 m/s 2,故C 错误,D 正确. 6. (多选)(2020·黑龙江鹤岗一中高三开学考试)如图1所示,在一个桌面上方有三个金属小球a 、b 、c ,离桌面的高度分别为h 1、h 2、h 3,h 1∶h 2∶h 3 = 3∶2∶1.若先后顺次释放a 、b 、c ,三球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则( )图1A .三者到达桌面时的速度大小之比是3∶2∶1B .三者运动时间之比为3∶2∶1C .b 与a 开始下落的时间差小于c 与b 开始下落的时间差D .三个小球运动的加速度与小球受到的重力成正比,与质量成反比答案 AC解析 三个球均做自由落体运动,由v 2=2gh 得v =2gh ,则v 1∶v 2∶v 3=2gh 1∶2gh 2∶2gh 3=3∶2∶1,故A 正确;三个球均做自由落体运动,由h =12gt 2得t=2h g ,则t 1∶t 2∶t 3=h 1∶h 2∶h 3=3∶2∶1,故B 错误;b 与a 开始下落的时间差()3-2t 3小于c 与b 开始下落的时间差()2-1t 3,故C 正确;小球下落的加速度均为g ,与重力及质量无关,故D 错误.7.(多选)(2020·陕西延安市第一中学高三二模)物体以初速度v 0竖直上抛,经3 s 到达最高点,空气阻力不计,g 取10 m/s 2,则下列说法正确的是( ) A .物体的初速度v 0为60 m/sB .物体上升的最大高度为45 mC .物体在第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内的平均速度之比为5∶3∶1D .物体在1 s 内、2 s 内、3 s 内的平均速度之比为9∶4∶1答案 BC解析 物体做竖直上抛运动,有h =v 0t -12gt 2① v =v 0-gt ②联立①②可得v 0=30 m/s ,h =45 m ,故A 错误,B 正确;物体在第1 s 内、第2 s 内、第3 s内的位移分别为25 m 、15 m 、5 m ,已知v =x t,故在相等时间内的平均速度之比为v 1∶ v 2∶v 3=x 1∶x 2∶x 3=5∶3∶1,物体在1 s 内、2 s 内、3 s 内的平均速度之比为v 1′∶v 2′∶v 3′=251∶402∶453=5∶4∶3,故C 正确,D 错误. 8.距地面高5 m 的水平直轨道上的A 、B 两点相距2 m ,在B 点用细线悬挂一小球,离地高度为h .如图2所示,小车始终以4 m/s 的速度沿轨道匀速运动,经过A 点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B 点时细线被轧断,最后两球同时落地.不计空气阻力,重力加速度的大小g 取10 m/s 2.可求得h 等于( )图2A .1.25 mB .2.25 mC .3.75 mD .4.75 m 答案 A解析 小车上的小球落地的时间t =2H g ;小车从A 到B 的时间t 1=x v ,悬挂的小球下落的时间t 2=2h g.由题意得时间关系:t =t 1+t 2,即2H g =x v +2h g ,解得h =1.25 m ,A 正确.9.(2020·山东济南一中阶段检测)汽车在平直的公路上行驶,发现险情紧急刹车,汽车立即做匀减速直线运动直到停止,已知汽车刹车时第1 s 内的位移为13 m ,在最后1 s 内的位移为 2 m ,则下列说法正确的是( )A .汽车在第1 s 末的速度可能为10 m/sB .汽车加速度大小可能为3 m/s 2C .汽车在第1 s 末的速度一定为11 m/sD .汽车的加速度大小一定为4.5 m/s 2答案 C解析 采用逆向思维,由于最后1 s 内的位移为2 m ,根据x ′=12at 2得,汽车加速度大小a =2x ′t 2=2×212 m/s 2=4 m/s 2,第1 s 内的位移为13 m ,根据x 1=v 0t -12at 2,代入数据解得,初速度v 0=15 m/s ,则汽车在第1 s 末的速度v 1=v 0-at =15 m/s -4×1 m/s =11 m/s ,故C 正确,A 、B 、D 错误.10.(2020·山西大同市第十九中学高三月考)两物体从不同高度自由下落,同时落地,第一个物体下落时间为t ,第二个物体下落时间为t 2,当第二个物体开始下落时,两物体相距( ) A .gt 2B.38gt 2C.34gt 2 D.14gt 2 答案 D解析 第二个物体在第一个物体下落t 2后开始下落,此时第一个物体下落的高度h 1=12g (t 2)2=gt 28,根据h =12gt 2,知第一个物体和第二个物体下落的总高度分别为12gt 2和gt 28,两物体未下落时相距3gt 28,所以当第二个物体开始下落时,两物体相距Δh =38gt 2-18gt 2=14gt 2,故D 正确,A 、B 、C 错误.11.(2020·全国卷Ⅰ·24)我国自主研制了运-20重型运输机.飞机获得的升力大小F 可用F =k v 2描写,k 为系数;v 是飞机在平直跑道上的滑行速度,F 与飞机所受重力相等时的v 称为飞机的起飞离地速度,已知飞机质量为1.21×105 kg 时,起飞离地速度为66 m/s ;装载货物后质量为1.69×105 kg ,装载货物前后起飞离地时的k 值可视为不变.(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度大小;(2)若该飞机装载货物后,从静止开始匀加速滑行1 521 m 起飞离地,求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间.答案(1)78 m/s(2)2 m/s239 s解析(1)设飞机装载货物前质量为m1,起飞离地速度为v1;装载货物后质量为m2,起飞离地速度为v2,重力加速度大小为g.飞机起飞离地应满足条件m1g=k v12①m2g=k v22②由①②式及题给条件得v2=78 m/s③(2)设飞机滑行距离为s,滑行过程中加速度大小为a,所用时间为t.由匀变速直线运动公式有v22=2as④v2=at⑤联立③④⑤式及题给条件得a=2 m/s2,t=39 s.12.如图3所示,质量m=0.5 kg的物体(可视为质点)以4 m/s的速度从光滑斜面底端D点上滑做匀减速直线运动,途经A、B两点,已知物体在A点时的速度是在B点时速度的2倍,由B点再经过0.5 s滑到顶点C点时速度恰好为零,已知AB=0.75 m.求:图3(1)物体在斜面上做匀减速直线运动的加速度;(2)物体从底端D点滑到B点的位移大小.答案(1)2 m/s2,方向平行于斜面向下(2)3.75 m解析(1)设沿斜面向上的方向为正方向,B→C过程中,根据运动学公式,有0-v B=at BCA→B过程中,v B2-(2v B)2=2ax AB解得:a=-2 m/s2,负号表示方向平行于斜面向下(2)由(1)可知v B=1 m/s物体从底端D点滑到B点的位移大小x DB=v B2-v022a=1-162×(-2)m=3.75 m.13.因高铁的运行速度快,对制动系统的性能要求较高,高铁列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等.在一段直线轨道上,某高铁列车正以v0=288 km/h的速度匀速行驶,列车长突然接到通知,前方x0=5 km处道路出现异常,需要减速停车.列车长接到通知后,经过t1=2.5 s将制动风翼打开,高铁列车获得a1=0.5 m/s2的平均制动加速度减速,减速t2=40 s后,列车长再将电磁制动系统打开,结果列车在距离异常处500 m的地方停下来.(1)求列车长打开电磁制动系统时,列车的速度多大?(2)求制动风翼和电磁制动系统都打开时,列车的平均制动加速度a 2是多大? 答案 (1)60 m/s (2)1.2 m/s 2解析 (1)v 0=288 km/h =80 m/s打开制动风翼时,列车的加速度大小为a 1=0.5 m/s 2,设经过t 2=40 s 时,列车的速度为v 1,则v 1=v 0-a 1t 2=60 m/s.(2)列车长接到通知后,经过t 1=2.5 s ,列车行驶的距离x 1=v 0t 1=200 m ,从打开制动风翼到打开电磁制动系统的过程中,列车行驶的距离x 2=v 02-v 122a 1=2 800 m 打开电磁制动系统后,列车行驶的距离x 3=x 0-x 1-x 2-500 m =1 500 m ;a 2=v 122x 3=1.2 m/s 2.。