2018-2019高中物理 第2章 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 2.3 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(一)學(xué)案 滬科版必修1.doc
《2018-2019高中物理 第2章 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 2.3 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(一)學(xué)案 滬科版必修1.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019高中物理 第2章 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 2.3 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(一)學(xué)案 滬科版必修1.doc(11頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
23勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(一)目標(biāo)定位1.掌握并會(huì)推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式、位移公式,知道各物理量的意義,會(huì)應(yīng)用公式進(jìn)行分析和計(jì)算.2.知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像特點(diǎn),理解圖像的物理意義,會(huì)根據(jù)圖像分析解決問(wèn)題一、初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題設(shè)計(jì)物體從靜止開(kāi)始以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng),請(qǐng)參照自由落體運(yùn)動(dòng)的速度公式和位移公式寫出該物體的速度公式和位移公式答案自由落體運(yùn)動(dòng)的速度公式為vtgt,位移公式為hgt2,若初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a,則速度公式為vtat,位移公式為sat2.要點(diǎn)提煉初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng),其瞬時(shí)速度與時(shí)間成正比,位移與時(shí)間的平方成正比即:1速度公式:vtat.2位移公式:sat2.二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其圖像問(wèn)題設(shè)計(jì)1設(shè)一個(gè)物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)刻(t0)的速度為v0(叫做初速度),加速度為a,經(jīng)過(guò)的時(shí)間為t,求t時(shí)刻物體的瞬時(shí)速度答案由加速度的定義式a,整理得:vtv0at.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像如圖1所示已知物體的初速度為v0,加速度為a,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,末速度為vt.圖1請(qǐng)根據(jù)vt圖像和速度公式求出物體在t時(shí)間內(nèi)的位移(提示:vt圖像與t軸所圍“面積”表示位移)答案vt圖線下梯形的面積表示位移S(OCAB)OA把面積及各條線段換成所代表的物理量,上式變成s(v0vt)t又因?yàn)関tv0at由式可得sv0tat2要點(diǎn)提煉1勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式和位移公式(1)速度公式:vtv0at.(2)位移公式:sv0tat2.2公式的矢量性公式中的v0、v、a均為矢量,應(yīng)用公式解題時(shí),一般取v0的方向?yàn)檎较?,若物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),a取正值;若物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),a取負(fù)值3特殊情況(1)當(dāng)v00時(shí),vat,即vt(由靜止開(kāi)始的勻加速直線運(yùn)動(dòng))(2)當(dāng)a0時(shí),vv0(勻速直線運(yùn)動(dòng))4由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像可獲得的信息(如圖2所示)圖2(1)由圖像可直接讀出任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度,圖像與縱軸的交點(diǎn)(截距)表示初速度(2)圖線的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度(3)圖線與橫軸所包圍的“面積”表示位移大小,面積在時(shí)間軸上方表示位移為正,在時(shí)間軸下方表示位移為負(fù)一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用例1一輛汽車以1 m/s2的加速度在平直公路上勻加速行駛,已知汽車的初速度為9 m/s,求這輛汽車在12 s末的速度和12 s內(nèi)經(jīng)過(guò)的位移解析選取初速度方向?yàn)檎较?,因汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律vtv0atsv0tat2代入數(shù)據(jù),可得汽車在12 s末的速度為vtv0at(9112) m/s21 m/s汽車在12 s內(nèi)發(fā)生的位移sv0tat2(9121122) m180 m.答案21 m/s180 m例2一物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為a2 m/s2,求:(1)前4 s的位移多大?(2)第4 s內(nèi)的位移多大?解析(1)前4 s的位移由s1v0t1at得s10242 m16 m(2)物體第3 s末的速度v2v0at2023 m/s6 m/s則第4 s內(nèi)的位移s2v2t3at61 m212 m7 m答案(1)16 m(2)7 m針對(duì)訓(xùn)練1(多選)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體,在第1 s內(nèi)的位移為2 m關(guān)于該物體的運(yùn)動(dòng)情況,以下說(shuō)法正確的是()A第1 s內(nèi)的平均速度為2 m/sB第1 s末的瞬時(shí)速度為2 m/sC第2 s內(nèi)的位移為4 mD運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度為4 m/s2答案AD解析由直線運(yùn)動(dòng)的平均速度公式知,第1 s內(nèi)的平均速度2 m/s,A對(duì)由sat2得,加速度a m/s24 m/s2,D對(duì)第1 s末的速度vtat41 m/s4 m/s,B錯(cuò)第2 s內(nèi)的位移s2422 m412 m6 m,C錯(cuò)二、對(duì)vt圖像的理解及應(yīng)用例3如圖3是物體做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像,由圖像可得到的正確結(jié)論是()圖3At1 s時(shí)物體的加速度大小為1.0 m/s2Bt5 s時(shí)物體的加速度大小為0.75 m/s2C第3 s內(nèi)物體的位移為1.5 mD在t2 s時(shí)到達(dá)最遠(yuǎn)點(diǎn),23 s靜止,7 s時(shí)回到出發(fā)點(diǎn)解析物體的速度一直為正,即速度方向未變,02 s做勻加速運(yùn)動(dòng),23 s做勻速運(yùn)動(dòng),37 s做勻減速運(yùn)動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤;由vt圖像的斜率知t1 s時(shí)的加速度a1 m/s21.5 m/s2,A錯(cuò);t5 s時(shí)的加速度a2 m/s20.75 m/s2,即5 s時(shí)加速度大小為0.75 m/s2,B對(duì);第3 s內(nèi)物體的位移為3 m,C錯(cuò)答案B 針對(duì)訓(xùn)練2(多選)甲、乙兩物體從同一位置出發(fā)沿同一直線運(yùn)動(dòng),兩物體運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖4所示,下列判斷正確的是()圖4A甲做勻速直線運(yùn)動(dòng),乙做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B兩物體兩次速度相同的時(shí)刻分別在1 s末和4 s末C乙在前2 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),2 s后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)D2 s后,甲、乙兩物體的速度方向相反答案BC解析由題圖知,甲以2 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),乙在02 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a12 m/s2,26 s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度a21 m/s2,A錯(cuò)誤,C正確;t1 s和t4 s時(shí)二者速度相同,B正確;06 s內(nèi)甲、乙的速度方向都沿正方向,D錯(cuò)誤1掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律:(1)速度公式:vtv0at(2)位移公式:sv0tat2注意上述三個(gè)公式中s、v0、vt、a均具有方向性,應(yīng)用公式解題時(shí)首先應(yīng)選定正方向,然后再確定各量的正、負(fù),一般取v0方向?yàn)檎较?會(huì)分析vt圖像(1)由圖像可知任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度,縱截距表示物體的初速度(2)圖線的斜率表示物體的加速度(3)圖線與t軸所圍的面積表示位移大小1(速度公式的理解及應(yīng)用)(多選)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),已知第1 s末的速度是6 m/s,第2 s末的速度是8 m/s,則下面結(jié)論正確的是()A物體零時(shí)刻的速度是3 m/sB物體的加速度是2 m/s2C任何1 s內(nèi)的速度變化都是2 m/sD第1 s內(nèi)的平均速度是6 m/s答案BC解析物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由已知可求出a2 m/s2,則初速度為4 m/s;第1 s內(nèi)的平均速度應(yīng)小于6 m/s.2(位移公式的理解及應(yīng)用)(多選)某質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系是s4t4t2,s與t的單位分別為m和s,下列說(shuō)法正確的是()Av04 m/s,a4 m/s2 Bv04 m/s,a8 m/s2C2 s內(nèi)的位移為24 m D2 s末的速度為24 m/s答案BC解析將位移隨時(shí)間變化的關(guān)系與位移公式sv0tat2相對(duì)照即可判定v04 m/s,a8 m/s2,A錯(cuò)誤,B正確把t2 s 代入公式可得s24 m,C正確由于vtv0at,即vt48t,把t2 s代入可得vt20 m/s,D錯(cuò)誤3(勻變速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象)如圖5所示是一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象,由圖可知物體()圖5A初速度為0B2 s末的速度大小為3 m/sC5 s內(nèi)的位移為0D加速度的大小為1.5 m/s答案B解析由題圖可知,物體的初速度v05 m/s,末速度v0,由公式vv0at可得a1 m/s2,A、D錯(cuò)誤由題圖知,2 s末物體的速度大小為3 m/s,B正確由于5 s內(nèi)vt圖象面積不為零,所以C錯(cuò)誤4(位移與時(shí)間關(guān)系的應(yīng)用)一物體由靜止開(kāi)始做勻變速直線運(yùn)動(dòng),在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)的位移為s,則它從出發(fā)開(kāi)始經(jīng)過(guò)的位移所用的時(shí)間為()A. B. C. D.t答案B解析由位移公式得sat2,at2,所以4,故t,B正確題組一勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律1(多選)某物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),在運(yùn)用公式vtv0at,sv0tat2解題時(shí),若取初速度方向?yàn)檎较?,則下列說(shuō)法正確的是()A勻加速直線運(yùn)動(dòng)中,加速度a取負(fù)值B勻加速直線運(yùn)動(dòng)中,加速度a取正值C勻減速直線運(yùn)動(dòng)中,加速度a取負(fù)值D無(wú)論勻加速直線運(yùn)動(dòng)還是勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度a均取正值答案BC解析物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),初速度方向與加速度方向相同,由于初速度為正值,故加速度也應(yīng)取正值,A錯(cuò),B對(duì);勻減速直線運(yùn)動(dòng)中加速度方向與速度方向相反,加速度應(yīng)取負(fù)值,C對(duì),D錯(cuò)2一輛勻加速行駛的汽車,經(jīng)過(guò)路旁兩根電線桿共用5 s時(shí)間,汽車的加速度為2 m/s2,它經(jīng)過(guò)第2根電線桿時(shí)的速度為15 m/s,則汽車經(jīng)過(guò)第1根電線桿的速度為()A2 m/s B10 m/sC2.5 m/s D5 m/s答案D解析根據(jù)vtv0at,得v0vtat15 m/s25 m/s5 m/s,D正確3物體由靜止開(kāi)始以1 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則此物體()A第一秒內(nèi)通過(guò)的位移是1 mB第一秒末的速度是1 m/sC第一秒初的速度是1 m/sD第一秒內(nèi)的平均速度是1 m/s答案B解析第一秒內(nèi)通過(guò)的位移sat2112 m0.5 m,故A錯(cuò)誤第一秒末的速度vtat11 m/s1 m/s,故B正確第一秒初的速度為0,故C錯(cuò)誤第一秒內(nèi)的平均速度0.5 m/s,故D錯(cuò)誤4飛機(jī)的起飛過(guò)程是從靜止出發(fā),在直跑道上加速前進(jìn),當(dāng)達(dá)到一定速度時(shí)離地升空已知飛機(jī)加速前進(jìn)的路程為1 600 m,所用時(shí)間為40 s,若這段運(yùn)動(dòng)為勻加速運(yùn)動(dòng),用a表示加速度,v表示離地時(shí)的速度,則()Aa2 m/s2,v80 m/sBa2 m/s2,v40 m/sCa1 m/s2,v40 m/sDa1 m/s2,v80 m/s答案A解析題目所給的有用信息為s1 600 m,t40 s,靈活選用公式sat2,可求得a m/s22 m/s2,則vtat80 m/s.故選A.5(多選)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),已知第1 s末的速度是6 m/s,第2 s末的速度是8 m/s,則下面的結(jié)論正確的是()A物體零時(shí)刻的速度是3 m/sB物體的加速度是2 m/s2C任何1 s內(nèi)的速度變化量都是2 m/sD第2 s初的瞬時(shí)速度是6 m/s答案BCD解析物體的加速度a m/s22 m/s2,物體在零時(shí)刻的速度v0v1at1(621) m/s4 m/s,故A錯(cuò)誤,B正確;物體在任何1 s內(nèi)速度的變化量vat21 m/s2 m/s,故C正確;第2 s初和第1 s末是同一時(shí)刻,可知第2 s初的瞬時(shí)速度是6 m/s,故D正確題組二vt圖像及應(yīng)用6一個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的vt圖像如圖1所示,由圖線可知其速度時(shí)間的關(guān)系為()圖1Av(42t) m/s Bv(42t) m/sCv(42t) m/s Dv(42t) m/s答案B解析由vt圖像可知v04 m/s,a2 m/s2,所以由vtv0at可知,v(42t) m/s,B對(duì)7甲、乙兩物體從同一位置出發(fā)沿同一直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像如圖2所示,下列判斷正確的是()圖2A在6 s內(nèi)甲做勻速直線運(yùn)動(dòng),乙做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B兩物體在1 s末相遇C乙在前2 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),26 s做勻減速直線運(yùn)動(dòng)D2 s后,甲、乙兩物體的速度方向相反答案C解析據(jù)圖像可知,甲以2 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)乙在02 s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度a12 m/s2,在26 s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度a21 m/s2.t11 s時(shí),甲、乙兩物體只是速度相同,未相遇在6 s內(nèi),甲、乙兩物體的速度方向始終相同只有選項(xiàng)C正確8一質(zhì)點(diǎn)沿x軸做直線運(yùn)動(dòng),其vt圖像如圖3所示質(zhì)點(diǎn)在t0時(shí)位于x0處,開(kāi)始沿x軸正向運(yùn)動(dòng)當(dāng)t8 s時(shí),質(zhì)點(diǎn)在x軸上的位置為()圖3Ax3 m Bx8 mCx9 m Dx0答案A解析在vt圖像中圖線與時(shí)間軸所圍的面積表示了質(zhì)點(diǎn)的位移,由vt圖像可知,在04 s內(nèi)圖線位于時(shí)間軸的上方,表示質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),其位移為正,s1 m6 m,在48 s內(nèi)圖線位于時(shí)間軸的下方,表示質(zhì)點(diǎn)沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),其位移為負(fù),s2 m3 m,8 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為:6 m(3 m)3 m,故A正確9某軍事試驗(yàn)場(chǎng)正在平地上試射地對(duì)空導(dǎo)彈,若某次豎直向上發(fā)射導(dǎo)彈時(shí)發(fā)生故障,造成導(dǎo)彈的vt圖像如圖4所示,則下述說(shuō)法中正確的是()圖4A01 s內(nèi)導(dǎo)彈勻速上升B12 s內(nèi)導(dǎo)彈靜止不動(dòng)C3 s末導(dǎo)彈回到出發(fā)點(diǎn)D5 s末導(dǎo)彈恰好回到出發(fā)點(diǎn)答案D解析vt圖像的斜率代表加速度,01 s斜率不等于0,且斜率恒定,即物體在做勻變速運(yùn)動(dòng),A錯(cuò).12 s內(nèi)斜率為0但速度不等于0,為勻速直線運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)vt圖像與時(shí)間軸所圍成的面積代表位移,時(shí)間軸以上代表位移為正,時(shí)間軸以下代表位移為負(fù),所以3 s末導(dǎo)彈位移最大,即到達(dá)最高點(diǎn),5 s末總位移為0,導(dǎo)彈回到出發(fā)點(diǎn),C錯(cuò),D對(duì)10一小球在斜面上從靜止開(kāi)始勻加速滾下,進(jìn)入水平面后又做勻減速直線運(yùn)動(dòng),直至停止在下圖所示的vt圖象中哪個(gè)可以反映小球的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程(v為小球運(yùn)動(dòng)的速率)()答案C解析A、B中的最后階段表示的是勻速運(yùn)動(dòng),所以A、B錯(cuò);D項(xiàng)中最后階段表示勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以D錯(cuò);C表示的恰為題干中的小球的運(yùn)動(dòng)題組三綜合應(yīng)用11一滑塊由靜止開(kāi)始,從斜面頂端勻加速下滑(斜面足夠長(zhǎng)),第5 s末的速度是6 m/s,試求:(1)滑塊運(yùn)動(dòng)7 s內(nèi)的位移;(2)第3 s內(nèi)的位移答案(1)29.4 m(2)3 m解析(1)由v00,vtat得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a1.2 m/s2由sat2得前7 s內(nèi)的位移s71.272 m29.4 m(2)前3 s內(nèi)的位移s3at1.232 m5.4 m前2 s內(nèi)的位移s2at1.222 m2.4 m故第3 s內(nèi)的位移ss3s23 m.12一物體從靜止開(kāi)始以2 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)5 s后做勻速直線運(yùn)動(dòng),最后2 s的時(shí)間內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至靜止求:(1)物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度是多大?(2)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度是多大?答案見(jiàn)解析解析解題關(guān)鍵是畫出如下的示意圖:設(shè)圖中AB為勻加速直線運(yùn)動(dòng),BC為勻速直線運(yùn)動(dòng),CD為勻減速直線運(yùn)動(dòng),勻速運(yùn)動(dòng)階段的速度為AB段的末速度,也為CD段的初速度(1)由速度和時(shí)間的關(guān)系式得vBa1t125 m/s10 m/s即做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度為10 m/svCvB10 m/s(2)由vtv0at得a2 m/s25 m/s2.負(fù)號(hào)表示加速度方向與vC方向相反13物體由靜止開(kāi)始在水平面上行駛,06 s內(nèi)的加速度隨時(shí)間變化的圖像如圖5甲所示圖5(1)在圖乙中畫出物體在06 s內(nèi)的vt圖像;(2)求在這6 s內(nèi)物體的位移答案(1)見(jiàn)解析圖(2)18 m解析(1)第1 s內(nèi)為初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),末速度v1at14 m/s,vt圖像是傾斜的直線,14 s加速度為0,速度不變?yōu)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng),46 s初速度即第1 s的末速度v14 m/s,加速度a2 m/s2,末速度v6v1at20,第1 s和最后2 s的vt圖像是傾斜的直線,圖像如圖所示(2)vt圖像與t軸所圍成的面積代表位移,即s m18 m- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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