專題勻變速直線運動的規(guī)律及其應(yīng)用

專題勻變速直線運動的規(guī)律及其應(yīng)用第一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六第二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六二、勻變速直線運動的規(guī)律1．勻變速直線運動的規(guī)律和基本分析方法(1)要熟記基本公式和推導(dǎo)公式說明：以上四個公式中只有兩個是獨立的，解題時要適當(dāng)?shù)倪x擇其中的兩個即可．第三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六(2)要分清運動過程是加速還是減速的．(3)要清楚這四個公式都是矢量式，求解問題時首先要規(guī)定一個正方向，并以此來確定其他各矢量的正負(fù)，一般選取v0為正方向．(4)一個勻變速直線運動的過程，一般用五個物理量來描述，v0、vt、a、s和t，只要知道其中三個量，就可以求解其他兩個未知量，即知三求二．(5)有的問題中，某個物理量不是直接給出的，但通過某種聯(lián)系，給出特殊的物理情景，同樣可以轉(zhuǎn)化為上述的某種類型．第四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六2．初速度為零的勻變速直線運動的比例式從t＝0開始計時，以T為時間單位，則：(1)1T末、2T末、3T末……瞬時速度之比：v1∶v2∶v3∶…＝1∶2∶3∶….(此式可由vt＝at直接推出)(2)第一個T內(nèi)、第二個T內(nèi)、第三個T內(nèi)、……位移之比：sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)．(此式可由位移公式S＝at2推導(dǎo))此式可描述為初速度為零的勻加速直線運動，在連續(xù)相等時間內(nèi)位移的比等于連續(xù)奇數(shù)的比．第五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六說明：(1)以上四個式子只適用于初速度為零的勻加速運動，對于做勻減速且速度一直減小到零的運動可等效于反向初速度為零的勻加速運動，也可以用此比例式．(2)應(yīng)用比例關(guān)系時，可任意從比例中取出兩個或一部分進(jìn)行應(yīng)用，但比例順序要對應(yīng)，不能顛倒、比例數(shù)值也不能改變．第六頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六第七頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六四、追及、相遇對于追及問題的處理，要通過兩質(zhì)點的速度比較進(jìn)行分析，找到隱含條件(即速度相同時，而質(zhì)點距離最大或最小)．再結(jié)合兩個運動的時間關(guān)系、位移關(guān)系建立相應(yīng)的方程求解，必要時可借助兩質(zhì)點的速度圖象進(jìn)行分析．1．兩個關(guān)系：即時間關(guān)系和位移關(guān)系2．一個條件：即兩者速度相等，它往往是物體間能否追上，追不上或(兩者)距離最大、最小的臨界條件，也是分析判斷的切入點．第八頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六常見的情況有：①勻加速運動追及勻速運動，當(dāng)二者速度相同時相距最遠(yuǎn)．②勻速運動追及勻加速運動，當(dāng)二者速度相同時追不上以后就永遠(yuǎn)追不上了．此時二者相距最近．③勻減速直線運動追勻速運動，當(dāng)二者速度相同時相距最近，此時假設(shè)追不上，以后就永遠(yuǎn)追不上了．④勻速運動追勻減速直線運動，當(dāng)二者速度相同時相距最遠(yuǎn)．第九頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六五、汽車行駛的安全距離1．反應(yīng)時間人從發(fā)現(xiàn)情況到采取相應(yīng)的措施經(jīng)過的時間，叫做反應(yīng)時間．汽車駕駛員的反應(yīng)時間與其注意力集中程度、駕駛經(jīng)驗和身體狀況有關(guān)，正常情況下一般為0.5s～1.5s左右．如果是酒后駕駛，反應(yīng)時間至少會增加2～3倍，反應(yīng)時間內(nèi)汽車作勻速直線運動．第十頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六2．反應(yīng)距離汽車在行駛過程中，駕駛員發(fā)現(xiàn)前方有情況需要停車或避讓時必須先經(jīng)過一段時間(反應(yīng)時間)Δt后，大腦才會控制人做出制動動作．在反應(yīng)時間內(nèi)汽車仍然會以原來的速度v勻速行駛，所行駛的距離稱為反應(yīng)距離．3．剎車距離從剎車開始，到汽車完全停止下來，汽車做減速運動，所通過的距離叫做剎車距離．剎車距離的長短，取決于路面情況、汽車行駛的速度和汽車輪胎的性能等因素．由計算可知：汽車行駛的速度每增加一倍，剎車距離就會增加三倍．所以各種道路都會根據(jù)道路情況和周圍環(huán)境情況設(shè)定一個安全行駛速度，嚴(yán)禁駕駛員超速行駛．第十一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六

(單選Ⅰ)某同學(xué)從樓頂讓一石塊自由下落，測得石塊到達(dá)地面的時間是2s，則樓房的高度為(g＝10m/s2)(

)A．20m

B．40mC．45mD．60m第十二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六

(單選Ⅰ)在勻變速直線運動中，下列說法中正確的是(

)A．相同時間內(nèi)位移的變化相同B．相同時間內(nèi)速度的變化相同C．相同時間內(nèi)加速度的變化相同D．相同路程內(nèi)速度的變化相同解析：勻變速直線運動的定義是質(zhì)點在一條直線上運動，相等的時間內(nèi)速度的變化相等，顯然只有B正確．答案：B第十三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六

(單選Ⅰ)物體由靜止開始做勻加速直線運動，它最初10s內(nèi)通過的位移為80m，則它經(jīng)過5m處時的速度等于(

)A．2m/sB．4m/sC．6m/sD．10m/s第十四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六

(單選Ⅱ)一輛汽車在平直的公路上以20m/s的速度勻速運動，司機發(fā)現(xiàn)前方有障礙物后立即減速，勻減速運動的加速度大小為0.4m/s2，則減速1min內(nèi)汽車的位移為(

)A．480mB．500mC．1500mD．1920m第十五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六解析：解決本題的關(guān)鍵點是要通過計算判斷出減速幾秒后，汽車靜止．因為汽車從剎車到靜止需時間：答案：B第十六頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六

(單選Ⅱ)汽車正在以10m/s的速度在平直的公路上前進(jìn)，在它的正前方s0處有一輛自行車，正在以4m/s的速度做同方向的運動，汽車立即關(guān)閉油門做a＝－6m/s2的勻減速直線運動，若汽車恰好碰不上自行車，則s0的大小為(

)A．9.67mB．3.33mC．3mD．7m第十七頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六點評：兩個物體恰好碰不上的條件至關(guān)重要，不要錯誤理解只要符合位移條件就可以．第十八頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六1．(單選Ⅰ)“飛流直下三千尺，疑是銀河落九天”是唐代詩人李白描寫廬山瀑布的佳句．某瀑布中的水下落的時間是4秒，若把水的下落近似簡化為自由落體運動，g取10米/秒2，則下列計算結(jié)果正確的是(

)A．瀑布高度大約是80米B．瀑布高度大約是10米C．瀑布高度大約是1000米D．瀑布高度大約是500米第十九頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六解析：水下落做自由落體運動，由s＝gt2有當(dāng)t＝4秒時s＝80米，故選A.答案：A第二十頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六2．(單選Ⅱ)(2010年福建水平測試)某物體從二層樓高處自由下落，則物體下落到地面所用時間大約是(

)A．0.01s

B．0.8sC．2sD．10s解析：二層樓高處的含義；地面為一層，故二層樓高處h約為3m，由h＝gt2?t≈0.8s故選B.答案：B第二十一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六3．(單選Ⅱ)某質(zhì)點做勻加速直線運動，零時刻的速度大小為3m/s，經(jīng)過1s后速度大小為4m/s，該質(zhì)點的加速度大小是(

)A．1m/s2B．2m/s2C．3m/s2D．4m/s2解析：由勻變速直線運動的速度公式vt＝v0＋at有當(dāng)v0＝3m/s，vt＝4m/s，t＝1s時得到a＝1m/s2.答案：A點評：勻變速直線運動的規(guī)律是本專題的重點內(nèi)容之一，要熟練掌握基本公式和推論式．第二十二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六4．(單選Ⅰ)(2011年深圳模擬)一物體由靜止開始做勻加速運動，它在n秒內(nèi)的位移為s，則其加速度大小為()A．2s/(2n－1)B．2s/(n－1)C．2s/n2D．2s/(n＋1)第二十三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六5．(單選Ⅰ)(2010年天津水平測試)下列圖象中，表示物體做勻加速直線運動的是(

)解析：A圖中物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，B、C圖中物體做勻速直線運動，D圖中物體做勻加速直線運動．答案：D.第二十四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六一、單項選擇題(Ⅰ)(1－10)1．對于勻減速直線運動的理解，下列說法正確的是(

)A．加速度越來越小B．位移越來越小C．加速度不變D．速度不變解析：勻變速運動是加速度恒定不變的運動，故選C.答案：C第二十五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期六二、單項選擇題(Ⅱ)(11－16)11．汽車在平直的公路上以20m/s的速度做勻速運動，剎車后，汽車以4m/s2的加速度做勻減速直線運動，那么經(jīng)過4s，汽車的位移是(

)A．48mB．50mC．32m