高中物理魯科版第三章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 優(yōu)質(zhì)課獎(jiǎng)

高一物理第2章節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究?jī)?nèi)容黃金組1．掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式.知道它是如何推導(dǎo)出的，知道它的圖象的物理意義.會(huì)應(yīng)用這一公式分析和計(jì)算.2.掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式.會(huì)應(yīng)用這一公式對(duì)問題進(jìn)行分析和計(jì)算.3.會(huì)推出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移和速度的關(guān)系式，并會(huì)應(yīng)用它進(jìn)行計(jì)算.4.會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度和加速度.要點(diǎn)大揭秘1．作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差相等．設(shè)A、B、C為作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體所經(jīng)過的三點(diǎn)，且從A到B和從B到C所經(jīng)時(shí)間均為T．若A、B相距S1,B、C相距S2，則△S＝S2－S1即為相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差．由位移公式，有即相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差為恒量．

2．作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在一段位移的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于它在該段位移的平均速度．這一性質(zhì)，也可簡(jiǎn)單地?cái)⑹鰹椋褐虚g時(shí)刻點(diǎn)速度等于平均速度．設(shè)作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體從A到B和從B到C所用時(shí)間均為T，顯然B為AC段的中間時(shí)刻點(diǎn)．由速度公式，有3．作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在一段位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度恒大于物體在該段位移的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度（物體加速度不為零）．這一性質(zhì)可簡(jiǎn)述為：中點(diǎn)速度恒大于中間時(shí)刻速度．設(shè)線段AB是加速度為a的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一段位移，C為AB中點(diǎn)，D為物體在AB段中間時(shí)刻所經(jīng)過的點(diǎn)．為簡(jiǎn)化證明過程，我們先假定物體的速度方向沒有發(fā)生變化，即vA、vB同向（未發(fā)生減速至停止后又返回的運(yùn)動(dòng)）．我們用以下兩種方法來證明這一性質(zhì)．方法１(過程分析法)物體在前一半時(shí)間內(nèi)的位移必定小于物體在后一半時(shí)間內(nèi)的位移，因而物體一定先經(jīng)D點(diǎn)再經(jīng)C點(diǎn)，如圖１所示．因速度隨時(shí)間增大，故

vC＞vD.若a＜0,則物體速度不斷增小，物體在前一半時(shí)間的位移一定大于在后一半時(shí)間的位移，因而物體一定先經(jīng)C點(diǎn)，再經(jīng)D點(diǎn)，如圖２所示．因速度隨時(shí)間減小，故仍有vC＞vD.方法２（解析法）因a≠0，故vA≠vB,④式顯然成立，從而③式亦成立，即vC＞vD．現(xiàn)在我們來說明,即使發(fā)生了減速至速度為零后又返回的運(yùn)動(dòng)vC＞vD仍然成立．以vA方向?yàn)檎较?，若發(fā)生了返回，則vB＜0．在③式中，若vB＜0,只使左邊減小，故不等式仍然成立，即vC＞vD仍然成立．4．對(duì)于初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有以下3個(gè)常用性質(zhì)：(1)

前Ts,前2Ts,前3Ts,……,前nTs內(nèi)的位移比為S1∶S2∶S3∶…∶Sn＝1∶4∶9∶…∶n2.(2)第一個(gè)Ts內(nèi)，第二個(gè)Ts內(nèi)，第三個(gè)Ts內(nèi)，……，第n個(gè)Ts內(nèi)的位移比為S1′∶S2′∶S3′∶…∶Sn′＝1∶3∶5∶…∶(2n－1).(3)通過第一個(gè)L長(zhǎng)，第二個(gè)L長(zhǎng)，第三個(gè)L長(zhǎng)，……，第n個(gè)L長(zhǎng)所用時(shí)間比為好題解給你本課預(yù)習(xí)題：下列說法中，正確的是:()A.物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，如果在相等的時(shí)間里變化的位移相等，則物體的運(yùn)動(dòng)就是勻變速直線運(yùn)動(dòng)B.加速度大小不變的運(yùn)動(dòng)就是勻變速直線運(yùn)動(dòng)C.勻變速直線運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng)D.加速度方向不變的運(yùn)動(dòng)一定是勻變速直線運(yùn)動(dòng)對(duì)于作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，下列說法中正確的是 ()A.若加速度方向和速度方向相同，雖然加速度很小，物體的速度還是要增大B.若加速度方向和速度方向相反，雖然加速度很大，物體的速度還是要減小C.不管加速度方向和速度方向的關(guān)系怎樣，物體的速度都是增大的D.因?yàn)槲矬w作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，所以它的加速度是均勻變化的一質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)時(shí)間t=t0時(shí)，位移s＞0，速度v＞0，其加速度a＞0，此后a逐漸減小，則它的 ()A.速度的變化越來越慢B.速度逐漸減小C.位移繼續(xù)增大D.位移、速度始終為正值物體在直線上作加速運(yùn)動(dòng)，從開始計(jì)時(shí)起，第1s內(nèi)的位移是1m，第2s內(nèi)的位移是2m…第ns內(nèi)的位移是nm，由此可知 ()A.物體肯定是作勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.物體的初速度為0C.物體的加速度是1m/s2D.物體在前5s內(nèi)的平均速度是3m/s物體作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知加速度為2m/s2，那么在任意1s內(nèi)()A.物體的末速度一定等于初速度的2倍B.物體的未速度一定比初速度大2m/sC.物體的初速度一定比前1s內(nèi)的末速度大2m/sD.物體的末速度一定比前1s內(nèi)的初速度大2m/s預(yù)習(xí)題參考答案：（1）、C（2）、AB（3）ACD（4）D（5）B.在勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，加速度為2m/s2，表示每秒內(nèi)速度變化（增加）2m/s，即末速度比初速度大2m/s，并不表示末速度一定是初速度的2倍.在任意1s內(nèi)，物體的初速度就是前1s的末速度，而其末速度相對(duì)于前1s的初速度已經(jīng)過2s，當(dāng)a=2m/s2時(shí)，應(yīng)為4m/s.基礎(chǔ)題自由落體運(yùn)動(dòng)在任何兩個(gè)相鄰的1s內(nèi)，位移的增量為 () D.不能確定作勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，設(shè)它運(yùn)動(dòng)全程的平均速度是v1，運(yùn)動(dòng)到中間時(shí)刻的速度是v2，經(jīng)過全程一半位置時(shí)的速度是v3，則下列關(guān)系中正確的是()＞v2＞v3＜v2=v3=v2＜v3＞v2=v3幾個(gè)作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在相同時(shí)間內(nèi)位移最大的是 ()A.加速度最大的物體B.初速度最大的物體C.末速度最大的物體D.平均速度最大的物體基礎(chǔ)題參考答案：（1）B．用可知自由落體運(yùn)動(dòng)中任何兩個(gè)相鄰的1s內(nèi)的位移差為10m.(2)C.分析過程見“要點(diǎn)大揭秘”3（3）D．應(yīng)用題（1）汽車甲沿著平直的公路以速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它通過某處時(shí)，該處恰有汽車乙正開始做初速為0的加速運(yùn)動(dòng)去追甲車，根據(jù)上述已知條件 ()A.可求出乙車追上甲車時(shí)乙車的速度B.可求出乙車追上甲車時(shí)乙車所走的路程C.可求出乙車從起動(dòng)到追上甲車所用的時(shí)間D.不能求出上述三者的任何一個(gè)(2)甲物體的重量比乙物體大5倍，甲從H高處自由落下，乙從2H高處與甲物體同時(shí)自由落下，在它們落地之前，下列說法中正確的是()A.兩物體下落過程中，在同一時(shí)刻甲的速度比乙的速度大B.下落1s末，它們的速度相同C.各自下落1m時(shí)，它們的速度相同D.下落過程中甲的加速度比乙的加速度大（3）一輛沿平直路面行駛的汽車，速度為36km/h.剎車后獲得加速度的大小是4m/s2，求：（1）剎車后3s末的速度；（2）從開始剎車至停止，滑行一半距離時(shí)的速度.應(yīng)用題參考答案：（1）C（2）BC（3）分析：汽車剎車后作勻減速滑行，其初速度v0=36km/h=10m/s，vt=0，加速度a=-4m/s2.設(shè)剎車后滑行ts停止，滑行距離為S，其運(yùn)動(dòng)示意圖如圖所示.解：①由速度公式vt=v0+at得滑行時(shí)間：即剎車后經(jīng)即停止，所以3s末的速度為零.②由位移公式得滑行距離.即設(shè)滑行一半距離至B點(diǎn)時(shí)的速度為vB，由推論說明：①不能直接把t=3s代入速度公式計(jì)算速度，因?yàn)閷?shí)際滑行時(shí)間只有.凡剎車滑行一類問題，必須先確定實(shí)際的滑行時(shí)間（或位移）；②滑行一半距離時(shí)的速度不等于滑行過程中的平均速度.提高題：(1)一石塊從樓房陽臺(tái)邊緣向下做自由落體運(yùn)動(dòng),到達(dá)地面,把它在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分為相等的三段,如果它在第一段時(shí)間內(nèi)的位移是,那么它在第三段時(shí)間內(nèi)的位移是()A、B、C、D、（2）如圖所示,小球沿斜面向上運(yùn)動(dòng),依次經(jīng)a、b、c、d到達(dá)最高點(diǎn)e.已知ab=bd=6m,bc=1m,小球從a到c和從c到d所用的時(shí)間都是2s,設(shè)小球經(jīng)b、c時(shí)的速度分別為vb、vc,則()A、B、vc=3m/sC、de=3mD、從d到e所用時(shí)間為4s（3）火車正以速率v1向前行駛,司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)正前方同一軌道上距離為s處有另一火車,正以較小的速率v2沿同方向做勻速運(yùn)動(dòng),于是司機(jī)立刻使火車做勻減速運(yùn)動(dòng),要使兩列火車不相撞,加速度a的大小至少應(yīng)是多少?提高題參考答案：（1）C（2）ABC（3）解：從以速度v1行駛的火車發(fā)現(xiàn)另一火車開始剎車時(shí)計(jì)時(shí)：設(shè)在t時(shí)間內(nèi)追上,應(yīng)有s1=s2,追上要不相撞,則應(yīng)有追上時(shí)v1′≤v2,.以v2行駛的火車在這段時(shí)間內(nèi)通過的位移為x,則有：v12-v22=2a(s+x)(1)x=v2t(2)t=(3)解出：a=要滿足v1′≤v2,則應(yīng)有a≥課后演武場(chǎng)1、甲、乙兩輛汽車速度相等，在同時(shí)制動(dòng)后，設(shè)均做勻減速運(yùn)動(dòng)，甲經(jīng)3s停止，共前進(jìn)了36m，乙經(jīng)停止，乙車前進(jìn)的距離為()A、9mB、18mC、36mD、27m2、皮球從3m高處落下,被地板彈回,在距地面1m高處被接住,則皮球通過的路程和位移的大小分別是()A、4m、4mB、3m、1mC、3m、2mD、4m、2m3、物體的位移隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系是S=4t+2t2(m),則它運(yùn)動(dòng)的初速度和加速度分別是()A、0、4m/s2B、4m/s、2m/s2C、4m/s、1m/s2D、4m/s、4m/s24、甲和乙兩個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動(dòng),它們的v－t圖像分別如圖中的a和b所示.在t1時(shí)刻()A、它們的運(yùn)動(dòng)方向相同B、它們的運(yùn)動(dòng)方向相反C、甲的速度比乙的速度大D、乙的速度比甲的速度大5、物體由靜止開始以恒定的加速度a向東運(yùn)動(dòng)ts后,加速度變?yōu)橄蛭?大小不變,再經(jīng)過ts時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)情況是()A、物體位于出發(fā)點(diǎn)以東,速度為零B、物體位于出發(fā)點(diǎn)以東,繼續(xù)向東運(yùn)動(dòng)C、物體回到出發(fā)點(diǎn),速度為零D、物體回到出發(fā)點(diǎn),運(yùn)動(dòng)方向向西6、由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體,當(dāng)經(jīng)過S位移的速度是v時(shí),那么經(jīng)過位移為2S時(shí)的速度是()A、2vB、4vC、D、7、一個(gè)物體從某一高度做自由落體運(yùn)動(dòng),已知它第一秒內(nèi)的位移恰為它最后一秒內(nèi)位移的一半,g取10m/s2,則它開始下落時(shí)距地面的高度為()A、5mB、C、20mD、8．一顆子彈沿水平方向射來，恰穿透三塊相同的木板，設(shè)子彈穿過木板時(shí)的加速度恒定，則子彈穿過三塊木板所用的時(shí)間之比為________。9、做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，從t時(shí)刻起，頭一秒內(nèi)的平均速度是1．2m/s。頭二秒內(nèi)的平均速度是1m/s，則（1）物體的加速度是______；（2）t時(shí)刻的即時(shí)速度是_______。10、一列貨車以v1=h的速度在平直鐵路上運(yùn)行.由于調(diào)度事故，在大霧中后面相距s0=600m處有一列客車以v2=72km/h的速度在同一鐵軌上駛來.客車司機(jī)發(fā)現(xiàn)貨車后立即緊急制動(dòng)，為不使兩車相撞，客車的制動(dòng)加速度至少多大？設(shè)貨車速度不變.課后演武場(chǎng)參考答案：1、B2、D3、D4、AD5、A6、C7、B8、將“要點(diǎn)大揭秘”4中的第3個(gè)規(guī)律倒過來用。9、（1）－0．4m/s2(2)1．4m/s10、[分析]這里有兩個(gè)研究對(duì)象：貨車與客車.貨車始終以v1做勻速直線運(yùn)動(dòng)，客車以v2為初速作勻減速運(yùn)動(dòng).不致相撞時(shí)，客車和貨車應(yīng)同時(shí)滿足位移條件（s客≤s貨）和速度條件（v客≤v貨）.如題中圖。[解]以車行方向?yàn)檎较颍O(shè)客車制動(dòng)后的加速度大小為a2.由上述不相撞的條件得當(dāng)制動(dòng)加速度取最小值時(shí)，兩個(gè)不等式可改為等式.由（2）式得客車速度減小到等于貨車速度的時(shí)間代入（1）式，得整理后得以v1=h=8m/s，v2=72km/h=20m/s，s0=600m代入得