勻變速直線運動的規(guī)律習題選教案

1、一輪特訓(xùn)2 勻變速直線運動的規(guī)律一、概念規(guī)律題組1在以下的哪些情況中可將所研究的物體看成質(zhì)點( )A研究某學(xué)生騎車由學(xué)?；丶业乃俣菳對這位學(xué)生騎車姿勢實行生理學(xué)分析C研究火星探測器從地球到火星的飛行軌跡D研究火星探測器降落火星后如何探測火星的表面答案 AC解析 質(zhì)點是指有質(zhì)量而不考慮大小和形狀的物體它是我們?yōu)榱搜芯繂栴}方便而引入的一種理想化模型，A、C情景中物體的大小和形狀能忽略，因而可看成質(zhì)點；B、D情景中所研究的問題都涉及物體的不同部分，此時的物體就不能再看成質(zhì)點，否則問題將無法研究2兩輛汽車在平直公路上行駛，甲車內(nèi)的人看見窗外樹木向東移動，乙車內(nèi)的人發(fā)現(xiàn)甲車沒有運動如果以大地為參考系，上

2、述事實說明( )A甲車向西運動，乙車不動B乙車向西運動，甲車不動C甲車向西運動，乙車向東運動D甲、乙兩車以相同的速度都向西運動答案 D3某人站在樓房頂層從O點豎直向上拋出一個小球，上升的最大高度為20 m，然后落回到拋出點O下方25 m的B點，則小球在這個運動過程中通過的路程和位移分別為(規(guī)定豎直向上為正方向)( )A25 m、25 m B65 m、25 mC25 m、25 m D65 m、25 m答案 D解析 注意位移正、負號的意義：正號時位移方向與規(guī)定的正方向相同，負號時位移方向與規(guī)定的正方向相反4下列關(guān)于瞬時速度和平均速度的說法中準確的是( )A若物體在某段時間內(nèi)每時刻的瞬時速度都等于零

3、，則它在這段時間內(nèi)的平均速度一定等于零B若物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于零，則它在這段時間內(nèi)任一時刻的瞬時速度一定等于零C勻速直線運動中任意一段時間內(nèi)的平均速度都等于它任一時刻的瞬時速度D變速直線運動中任意一段時間內(nèi)的平均速度一定不等于它某一時刻的瞬時速度答案 AC解析 因為各時刻的瞬時速度都等于零，即物體靜止，所以平均速度也一定等于零，故A準確；物體從某點沿一曲線運動又回到原出發(fā)點，則平均速度為零，但各個時刻的瞬時速度不為零，故B錯誤；勻速直線運動中速度不變(包括大小、方向)，平均速度與瞬時速度相等，故C準確；因為運動情況不確定，一段時間的平均速度可能等于某時刻的瞬時速度，故D錯誤二、思想方

4、法題組5甲、乙兩個物體沿同一直線向同一方向運動時，取物體的初速度方向為正，甲的加速度恒為2 m/s2，乙的加速度恒為3 m/s2，則下列說法中準確的是( )A兩物體都做加速直線運動，乙的速度變化快B甲做加速直線運動，它的速度變化快C乙做減速直線運動，它的速度變化率大D甲的加速度比乙的加速度大答案 C解析 因為兩物體的運動方向相同，即速度方向相同，加速度一正一負，說明加速度方向相反，兩者只有一個是做加速運動，所以A錯；加速度的負號說明加速度的方向與所取的正方向相反，比較加速度的大小時，應(yīng)比較加速度的絕對值乙的加速度的絕對值大，所以它的速度變化快，B、D錯；所以本題應(yīng)選C.二、思想方法題組6如圖1

5、所示是一輛汽車做直線運動的xt圖象，對相對應(yīng)的線段所表示的運動，下列說法準確的是( )圖1AAB段表示靜止BBC段發(fā)生的位移大于CD段發(fā)生的位移CCD段運動方向和BC段運動方向相反DCD段運動速度大小大于BC段運動速度大小答案 ACD解析 分析題圖可知：AB段表示汽車靜止；BC段表示汽車向正方向做勻速直線運動，發(fā)生的位移為8 m，vBC m/s4 m/s；CD段表示汽車反方向做勻速直線運動，發(fā)生的位移為12 m，vCD m/s6 m/s，負號表示運動方向與正方向相反7做直線運動的物體，其vt圖象如圖2所示，試根據(jù)vt圖象判斷：圖2(1)第1秒內(nèi)，物體的加速度為多大？(2)第2秒和第4秒內(nèi)的加速

6、度是否相同？(3)在第4秒內(nèi)，物體做什么運動？答案 (1)4 m/s2 (2)加速度相同 (3)物體做沿負方向的加速度為負且不變的加速直線運動解析 (1)物體在第1秒內(nèi)，速度從0增加到4 m/s，故加速度大小a1v/t m/s24 m/s2.(2)第2秒和第3秒內(nèi)的加速度相同，該過程中物體的加速度a2a3 m/s22 m/s2.在第4秒內(nèi)，物體的速度從0至2 m/s，故該過程中加速度a4 m/s22 m/s2.可見，第2秒和第4秒內(nèi)的加速度相同(3)在第4秒內(nèi)，物體做沿負方向的加速度為負且不變的加速直線運動思維提升1能否把一個物體看做質(zhì)點，并不是由物體的形狀和大小來決定的，而是由它的形狀和大小

7、對所研究問題的影響程度決定的一般來說，如果在研究的問題中，物體的形狀、大小及物體上各部分運動的差異是次要的或不起作用的因素時，物體就可看做質(zhì)點2(1)描述物體是否運動首先要選擇一個參考系，以此為標準來衡量物體是運動還是靜止的，參考系一旦確定，對物體運動描述也唯一確定(2)參考系的選擇是任意的，但應(yīng)以觀測方便和使運動的描述簡單為原則研究地面上物體的運動時，常選地面為參考系3位移是由初始位置指向末位置的有向線段，是矢量；路程是物體運動的軌跡的長度，是標量，位移的方向常常用正、負號表示4(1)位移和發(fā)生這段位移所用時間的比值稱為這段時間內(nèi)的平均速度(2)物體在某一時刻的速度稱為瞬時速度，瞬時速度與位

8、置、時刻對應(yīng)；平均速度與位移、時間間隔對應(yīng)5在xt圖象中，圖線反映了質(zhì)點的位移隨時間的變化規(guī)律在t軸上方的位移為正，表示位移方向與規(guī)定的正方向相同；t軸下方位移為負，表示位移方向與規(guī)定的正方向相反；斜率表示速度，斜率為正表示物體沿正方向運動，斜率為負表示物體沿負方向運動6根據(jù)題意把抽象復(fù)雜的物理過程表示成物理圖象，將物理量之間的代數(shù)關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)閹缀侮P(guān)系，運用圖象直觀、簡明的特點來分析解決物理問題，能達到化難為易的目的.一、質(zhì)點的概念1質(zhì)點是一個理想化的物理模型；是對實際物體科學(xué)的抽象；是研究物體運動時抓住主要因素，忽略次要因素，對實際物體進行的近似2物體能否看成質(zhì)點是由問題的性質(zhì)決定的，同一物體

9、在有些問題中能看做質(zhì)點，而在另一些問題中又不能看做質(zhì)點如研究火車過橋的時間時就不能把火車看做質(zhì)點，但研究火車從北京到上海所用的時間時就可把火車看做質(zhì)點3物體可看做質(zhì)點的條件是：(1)平動的物體通?？梢暈橘|(zhì)點，如水平傳送帶上的物體隨傳送帶的運動(2)物體的大小和形狀對所研究的問題沒有影響或影響很小1.做下列運動的物體，能當做質(zhì)點處理的是()A自轉(zhuǎn)中的地球B旋轉(zhuǎn)中的風力發(fā)電機葉片C在冰面上旋轉(zhuǎn)的花樣滑冰運動員D勻速直線運動的火車答案D解析A、B、C選項中對所研究的問題，物體各部分的運動情況不一樣，且大小和形狀對研究問題有影響， 所以不能看做質(zhì)點，D可以規(guī)范思維判斷物體是否可看做質(zhì)點應(yīng)注意以下兩點：

10、(1)明確題目中所要研究的問題是什么；(2)分析物體的大小和形狀對所研究的問題而言能否忽略二、位移、平均速度和瞬時速度1位移是矢量，其大小等于由初位置指向末位置的有向線段的長度；路程是標量，其大小等于物體運動軌跡的長度只有在單向直線運動中位移大小才等于路程2平均速度公式中的“x”是指物體的位移，而不是路程；只適用于勻變速直線運動；求 時一定要注意x與t的對應(yīng)關(guān)系；3平均速度的方向與位移方向相同；瞬時速度的方向與那一時刻物體運動方向相同【例2】 如圖所示，博爾特在男子100 m決賽和男子200 m決賽中分別以9.69 s和19.3 s的成績破兩項世界紀錄，獲得兩枚金牌關(guān)于他在這兩次決賽中的運動情

11、況，下列說法正確的是()A200 m決賽中的位移是100 m決賽的兩倍B200 m決賽中的平均速度約為10.36 m/sC100 m決賽中的平均速度約為10.32 m/sD200 m決賽中的最大速度約為20.64 m/s答案C解析由于200 m決賽的跑道有彎曲部分，100 m決賽的跑道是直道，所以200 m決賽的位移不是100 m決賽的兩倍，A錯誤；由可知，100 m決賽的平均速度 m/s10.32 m/s,200 m決賽的位移不是200 m，故平均速度 m/s10.36 m/s，故C正確，B錯誤；因運動員的跑動過程不是初速度為零的勻加速運動，故200 m決賽的最大速度不等于210.32 m/

12、s20.64 m/s，故D錯誤規(guī)范思維平均速度，而不是；只有在單向直線運動中，位移大小才等于路程，一般情況下位移大小小于路程針對訓(xùn)練“水立方”的泳池長50 m，在100米蝶泳比賽中，測得菲爾普斯在10 s末的速度為1.8 m/s、50 m時的速度為2.2 m/s、經(jīng)過50.58 s到達終點時的速度為2.4 m/s，則他在全程中的平均速度為()A1.98 m/s B2.4 m/s C2.2 m/s D0 m/s答案D解析平均速度是表示位移變化快慢的物理量，大小等于位移與時間的比值本題中要注意泳道長50米，運動員在100米蝶泳比賽中要游一個來回，位移為0，故平均速度為0.三、對加速度的理解和計算1

13、加速度a是加速度的定義式，而非決定式，即加速度與v和t無關(guān)，與速度v也無關(guān)v很大，a可能很小甚至為0；a很大，v可能很大，可能很小，也可能為0(某瞬時)2物體是否做加速運動，決定于加速度a與速度v的方向關(guān)系(1)當a與v同向時，物體做加速運動若a增大，表明速度增加得越來越快；若a減小，表明速度增加得越來越慢(仍然增大)(2)當a與v反向時，物體做減速運動若a增大，速度減小得越來越快，若a減小，速度減小得越來越慢3由牛頓第二定律知，a的大小決定于物體受到的合外力F和物體的質(zhì)量m，a的方向由合外力F的方向決定【例3】 一個做變速直線運動的物體，加速度逐漸減小到零時，那么該物體的運動情況可能是()A

14、速度不斷增大，到加速度為零時，速度達到最大，而后做勻速直線運動B速度不斷減小，到加速度為零時，物體運動停止C速度不斷減小到零，然后向相反方向做加速運動，而后物體做勻速直線運動D速度不斷減小，到加速度為零時速度減小到最小，而后物體做勻速直線運動答案ABCD解析當加速度的方向與初速度同向時，物體的速度增大，加速度減小，只是速度增加得慢了，A項正確加速度的方向與初速度反向時，物體做減速運動，有可能加速度減為零時，速度v0，然后做勻速運動；有可能加速度減到零后，速度恰好減到零；也有可能速度減為零時，加速度沒有減為零，物體將反向做加速運動，所以B、C、D項均正確規(guī)范思維要明確物體做加速或減速運動的條件：

15、加速度與初速度同向做加速運動，反向做減速運動速度增大還是減小與a大小怎樣變化無關(guān)【例4】 有些國家的交通管理部門為了交通安全，特別制定了死亡加速度為500g(g10 m/s2)，以醒世人，意思是如果行車加速度超過此值，將有生命危險，那么大的加速度，一般情況下車輛是達不到的，但如果發(fā)生交通事故時，將會達到這一數(shù)值試問：(1)一輛以72 km/h的速度行駛的汽車在一次事故中撞向停在路上的大貨車上，設(shè)大貨車沒有被撞動，汽車與大貨車的碰撞時間為2.0103 s，汽車駕駛員是否有生命危險？(2)若汽車內(nèi)裝有安全氣囊，緩沖時間為1102 s，汽車駕駛員是否有生命危險？答案(1)有生命危險(2)無生命危險解

16、析選汽車運動的方向為正方向(1)汽車的加速度：a m/s2104 m/s2因加速度大小為104 m/s2500g，所以駕駛員有生命危險(2)在裝有氣囊的情況下汽車的加速度a m/s22 000 m/s2因加速度大小為2 000 m/s210 s，則v1v0at11 m/s0.610 m/s5 m/s.(3)汽車剎車所用時間t2 s10 s，所以10 s后汽車已經(jīng)剎車完畢，則10 s后汽車速度為零思維提升1勻變速直線運動的公式都是矢量式，應(yīng)注意各物理量的正負以及物理量的符號與公式中加減號的區(qū)別2一個勻變速運動，其時間中點的速度v1與位移中點的速度v2不同，且不論勻加速還是勻減速總有v1v2.3分

17、析圖象應(yīng)從軸、點、線、面積、斜率等幾個方面著手軸是指看坐標軸代表的物理量，是xt圖象還是vt圖象點是指看圖線與坐標軸的交點或者是圖線的折點線是看圖的形狀，是直線還是曲線，通過圖線的形狀判斷兩物理量的關(guān)系，還要通過面積和斜率看圖象所表達的含義4物體做勻減速運動時，必須考慮減速為零后能否返回，若此后物體停止不動，則此后任一時刻速度均為零，不能用公式vv0at來求速度處理“剎車問題”要先判斷剎車所用的時間t0.若題目所給時間tt0，則t秒末的速度為零一、勻變速直線運動及其推論公式的應(yīng)用1兩個基本公式(1)速度公式：vv0at(2)位移公式：xv0tat2兩個公式中共有五個物理量，只要其中三個物理量確

18、定之后，另外兩個就確定了原則上應(yīng)用兩個基本公式中的一個或兩個聯(lián)立列方程組，就可以解決任意的勻變速直線運動問題2常用的推論公式及特點(1)速度位移公式v2v2ax，此式中不含時間t；(2)平均速度公式v，此式只適用于勻變速直線運動，式中不含有時間t和加速度a；，可用于任何運動(3)位移差公式xaT2，利用紙帶法求解加速度即利用了此式(4)初速度為零的勻加速直線運動的比例式的適用條件：初速度為零的勻加速直線運動3無論是基本公式還是推論公式均為矢量式，公式中的v0、v、a、x都是矢量，解題時應(yīng)注意各量的正負一般先選v0方向為正方向，其他量與正方向相同取正值，相反取負值【例1】 短跑名將博爾特在北京奧

19、運會上創(chuàng)造了100 m和200 m短跑項目的新世界紀錄，他的成績分別是9.69 s和19.30 s假定他在100 m比賽時從發(fā)令到起跑的反應(yīng)時間是0.15 s，起跑后做勻加速運動，達到最大速率后做勻速運動.200 m比賽時，反應(yīng)時間及起跑后加速階段的加速度和加速時間與100 m比賽時相同，但由于彎道和體力等因素的影響，以后的平均速率只有跑100 m時最大速率的96%.求：(1)加速所用時間和達到的最大速率；(2)起跑后做勻加速運動的加速度(結(jié)果保留兩位小數(shù))答案(1)1.29 s11.24 m/s(2)8.71 m/s2解析(1)設(shè)加速所用時間為t(以s為單位)，勻速運動時的速度為v(以m/s

20、為單位)，則有vt(9.690.15t)v100vt(19.300.15t)0.96v200由式得t1.29 sv11.24 m/s(2)設(shè)加速度大小為a，則a8.71 m/s2規(guī)范思維(1)對于物體的直線運動，畫出物體的運動示意圖(如下圖)，分析運動情況，找出相應(yīng)的規(guī)律，是解題的關(guān)鍵(2)本題表示加速階段的位移，利用了平均速度公式，平均速度 還等于v.公式特點是不含有加速度，且能避開繁瑣的計算，可使解題過程變得非常簡捷針對訓(xùn)練1(2009江蘇7)如圖所示，以8 m/s勻速行駛的汽車即將通過路口，綠燈還有2 s將熄滅，此時汽車距離停車線18 m該車加速時最大加速度大小為2 m/s2，減速時最大

21、加速度為5 m/s2.此路段允許行駛的最大速度為12.5 m/s.下列說法中正確的有()A如果立即做勻加速運動，在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線B如果立即做勻加速運動，在綠燈熄滅前通過停車線汽車一定超速C如果立即做勻減速運動，在綠燈熄滅前汽車一定不能通過停車線D如果距停車線5 m處減速，汽車能停在停車線處答案AC解析如果立即做勻加速直線運動，t12 s內(nèi)汽車的位移x1v0t1a1t20 m18 m，此時汽車的速度v1v0a1t112 m/sv2B當物體做勻減速直線運動時，v1v2C當物體做勻速直線運動時，v1v2D當物體做勻減速直線運動時，v1C. D若增大，則的值減小答案BC7. 如圖所示，小

22、球沿足夠長的斜面向上做勻變速運動，依次經(jīng)a、b、c、d到達最高點e.已知abbd6 m，bc 1 m，小球從a到c和從c到d所用的時間都是2 s，設(shè)小球經(jīng)b、c時的速度分別為vb、vc，則()Avb m/s Bvc3 m/sCde3 m D從d到e所用時間為4 s答案BD【能力提升】8某動車組列車以平均速度v行駛，從甲地到乙地的時間為t.該列車以速度v0從甲地出發(fā)勻速前進，途中接到緊急停車命令后緊急剎車，列車停車后又立即勻加速到v0，繼續(xù)勻速前進從開始剎車至加速到v0的時間是t0，(列車剎車過程與加速過程中的加速度大小相等)，若列車仍要在t時間內(nèi)到達乙地則動車組列車勻速運動的速度v0應(yīng)為()A

23、. B. C. D.答案C解析該動車組從開始剎車到加速到v0所發(fā)生的位移大小為t0，依題意，動車組兩次運動所用的時間相等，即t0t，解得v0，故正確答案為C.9航空母艦(Aircraft Carrier)簡稱“航母”、“空母”，是一種可以供軍用飛機起飛和降落的軍艦蒸汽彈射起飛，就是使用一個長平的甲板作為飛機跑道，起飛時一個蒸汽驅(qū)動的彈射裝置帶動飛機在兩秒鐘內(nèi)達到起飛速度，目前只有美國具備生產(chǎn)蒸汽彈射器的成熟技術(shù)某航空母艦上的戰(zhàn)斗機，起飛過程中最大加速度a4.5 m/s2，飛機要達到速度v060 m/s才能起飛，航空母艦甲板長L289 m，為使飛機安全起飛，航空母艦應(yīng)以一定速度航行以保證起飛安全

24、，求航空母艦的最小速度v的大小(設(shè)飛機起飛對航空母艦的狀態(tài)沒有影響，飛機的運動可以看做勻加速直線運動)答案9 m/s解析解法一若航空母艦勻速運動，以地面為參考系，設(shè)在時間t內(nèi)航空母艦和飛機的位移分別為x1和x2，航母的最小速度為v，由運動學(xué)知識得x1vt，x2vtat2，x2x1L，v0vat聯(lián)立解得v9 m/s.解法二若航空母艦勻速運動，以航空母艦為參考系，則飛機的加速度即為飛機相對航空母艦的加速度，當飛機起飛時甲板的長度L即為兩者的相對位移，飛機相對航空母艦的初速度為零，設(shè)航空母艦的最小速度為v，則飛機起飛時相對航空母艦的速度為(v0v)由運動學(xué)公式可得(v0v)202aL，解得v9 m/

25、s.10如圖所示，某直升飛機在地面上空某高度A位置處于靜止狀態(tài)待命，要求該機10時56分40秒由靜止狀態(tài)沿水平方向做勻加速直線運動，經(jīng)過AB段加速后，進入BC段的勻速受閱區(qū)，11時準時通過C位置，如圖7所示已知xAB5 km，xBC10 km.問： (1)直升飛機在BC段的速度大小是多少？(2)在AB段飛機做勻加速直線運動時的加速度大小是多少？答案(1)100 m/s(2)1 m/s2解析(1)設(shè)BC段飛機做勻速直線運動的速度大小為v，運動的時間為t2.在AB段飛機做勻加速直線運動的時間為t1，加速度的大小為a.對AB段，由平均速度公式得到：(v0)/2xAB/t1對BC段，由勻速直線運動的速

26、度公式可得：vxBC/t2根據(jù)飛機10時56分40秒由A出發(fā)，11時準時通過C位置，則：t1t2200 s聯(lián)立，代入已知數(shù)據(jù)解得v100 m/s，(2)在AB段，由運動學(xué)公式vv2ax得：av2/2xAB1 m/s2.易錯點評1在用比例法解題時，要注意初速度為0這一條件若是勻減速運動末速度為0，應(yīng)注意比例的倒置2勻變速直線運動公式中各物理量是相對于同一慣性參考系的，解題中應(yīng)注意參考系的選取3解勻減速類問題，要注意區(qū)分“返回式”和“停止式”兩種情形，特別是“停止式”要先判明停止時間，再根據(jù)情況計算高一上學(xué)期第一次月考物理試題一/單項選擇題 (每題只有一個選項正確，共30分，每題3分)7物體從斜面

27、上由靜止開始做勻加速直線運動，3s后到達斜面底端，緊接著在水平地面上做勻減速直線運動，又經(jīng)過6s停下，則物體在斜面上和水平面上的位移大小之比是：（ ）A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.2:1 8一輛汽車做勻加速直線運動，經(jīng)過路旁兩棵相距50m的樹共用時間5s，它經(jīng)過第二棵樹時的速度是15m/s，則它經(jīng)過第一棵樹時的速度是（ ）A2m/s B10m/s C 5m/s D2.5m 9.甲乙兩個質(zhì)點同時同地向同一方向做直線運動，它們的vt圖象如圖所示，則（ ）A.乙比甲運動的快 B.2 s末乙追上甲 C.甲的速度大于乙的平均速度D.乙追上甲時距出發(fā)點40 m10如圖所示是做直線運動的甲、乙兩物體的x-t圖象，下列說法中正確的是（ ）A. 在0t2 時間內(nèi)，甲、乙的平均速度相同B. 當t = t1時，兩物體相遇C. 兩物體同時從同一地點出發(fā)D. 在0t2時間內(nèi)，甲、乙的運動方向相同二不定項選擇題 (有的只有一個選項正確, 有的多個選項正確,選全得4分, 選不全得2分,有選錯得0分,共20分，每題4分)11關(guān)于質(zhì)點的位移和路程，下列說