移为________(由于以初速度vo的方向为正,在计算时加速度代负值),用公式x?计算0~4s内位移为________。
用“面积法”得到物体在0~6s内位移为________,将t=6s代入公式x?v0t?x=________(在计算时加速度代负值),将t=6s代入公式x?7.位移公式x?v0t?v0?vtt212at得:2v0?vtt得:x=________。 2v?vt12at、平均速公式v?0的适用范围 22两个公式适用于所有的匀变速直线运动(包括匀加速、匀减速、加速度恒定但方向发生了变化的匀变速)。应用位移公式时,一般取v0方向为正方向,在匀加速直线运动中a>0,在匀减速直线运动中a<0。所求得的结果为正表示与v0方向相同为负表示与v0方向相反。
例3.如图11所示,物体的v—t图是一弯曲的曲线,物体的加速度越来越______(大、小),物体作非匀变速直线运动。物体在0~t时间内的位移对应图中_____________________的面积。物体在0~t时间内的平均速度v_____
v0?vt(填“>”、“=”或“<”)。 2例4.物体在0~6s内运动情况如图12所示,物体在0~6s做匀变速直线运动。
12at得物体在2v?vtt得物0~6s内位移为:x=________(在计算时加速度代负值),用公式x?02用“面积法”得物体在0~6s内位移为________,用公式x?v0t?体在0~6s内位移为:x=________(三种方法得到的位移应相同)。计算结果为负,表示___________________。
8.汽车刹车陷阱
⑴做匀减速直线运动的物体,当速度减成零时,如果加速度仍保持不变,物体将向相反方向作匀加速直线运动,全过程______(是、不是)匀变速直线运动,________(可以、不可以)全程用位移公式计算。
⑵汽车刹车后,汽车做匀减速直线运动,当汽车速度减成零后,不会继续反向加速运动。所以涉及汽车刹车问题时,首先就要考虑在给定的时间内汽车是否已经停下来了。
㈡课前自测题
1.一质点做匀变速运动,初速度为4m/s,加速度为2m/s2,前3s内发生的位移是多少?
2.一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12s,行程180m,汽车开始加速时的初速度是多少?
3.一个物体在水平直线上做匀加速直线运动,初速度为3m/s,经过4s它的位移为24m。求物体的加速度。
4.一架飞机着陆时的速度为60m/s,滑行20s停下,它滑行的距离是多少?
21
二、课堂学习
1.一个物体位移与时间的关系为x=5t+5t2(x以m为单位,t以s为单位),下列说法中正确的是( bcd )
A.这个物体的初速度是2.5m/s C.这个物体的初速度是5m/s
2.两辆汽车同时由同一地点沿同一方向做直线运动,甲车匀速前进,乙车匀加速前进,它们的v-t图像如图所示,则下列判断正确的是( ac d )
A.前2s甲车速度大,后2s乙车的速度比甲车速度大 B.两车在t=2s时相遇
C.在4s内两车的平均速度相等 D.距离出发点40m远处两车相遇
3.一辆汽车以12m/s的速度行驶,遇到紧急情况,司机采取制动措施,使汽车做匀减速直线运动,若制动后汽车加速度值为5m/s2,求:⑴经3s后汽车的速度。⑵汽车在前3s内的位移。
4.一辆汽车做匀加速直线运动,从某时刻开始计时,初速度为6m/s,经28m后速度增加到8m/s,求:⑴这段运动所用的时间。⑵汽车的加速度。⑶自计时开始,2s末汽车的速度。⑷从开始计时起,经过14m处汽车的速度。
5.火车以v=54km/h速度沿平直轨道运动,因故需在某小站暂停to=1min,进站刹车时的加速度大小a1=0.3m/s2,启动后的加速度大小a2=0.5m/s2,直至恢复原速,求火车由于暂停而延误的时间△t。
6.汽车由静止开始做匀加速直线运动,速度达到v时立即做匀减速直线运动,最后停止,运动的全部时间为t,则汽车通过的全部位移为( b )
1121A.vt B.vt C.vt D.vt
3234
7.汽车从静止开始以3m/s2的加速度运动,则汽车5s内通过的位移为________m,第2s内的平均速度为__________m/s,第6s内的位移是________m。
第4课时 匀变速直线运动的速度与位移的关系
一、课前自主学习
㈠课本导读
1.由以下两种方式推导速度位移公式v2?v0?2ax,并记住该公式。
2 B.这个物体的加速度大小是10m/s2
D.这个物体加速度方向一定与初速度方向一致
22
v?v0?t?????a2222 ?v?v?2ax??v?v0?2ax 12?0v0?v?x?v0t?at?x?t?2?2?2当初速度vo时公式变为 v?2ax
v?v0?at公式中四个物理量v、v0、a、x都是矢量,计算时注意统一各物理量的正、负号。当规定初速度方向为正方向时,对匀加速度直线运动,a取正值,对匀减速度直线运动,a代负值。
如果已知量和未知量不涉及时间,用公式v2?v0?2ax求解,往往会更简便。 2.公式v2?v0?2ax和适用条件
22
物体作匀变速直线运动的v—t图如右图所示,则物体在前6s内的加速度为___________。由“面积法”求得物体在前6s内的位移为_________m。
v?v0代入公式x?t求得位移为___________m。
2a 结论:v2?v0?2ax_________(适用、不适用)于匀变速直线运动,即使其方向中途发生了变化。
3.位移中点的速度
如右图,设物体从A到C作匀变速直线运动,B点为AC的位移中点,设物体有A点时
222vA?vC速度为vA,在B点时速度为vB,在C点时速度为vC。试证明:vB?
2(提示:设AB间距离为x,BC间距离为x,然后在AB和BC两段位移上分别由v2?v0?2ax列式,再联立两式求解。)
㈡课前自测题
1.物体的初速度为2m/s,加速度为2m/s2,当它的速度增大到6m/s时,所通过的路程x= 。
2.某物体的初速度为2m/s,在4s的时间内速度均匀增大到6m/s,那么该物体在这段时间内发生的位移x为 __ m。
3.飞机在跑道上滑行,离地起飞时的速度是60m/s,若飞行滑行时加速度大小为4m/s2,则飞机从开始滑行至起飞需时间 s,起飞的跑道长至少为 _ m。
4.在的航空母舰上都有帮助飞机起飞的弹射系统,已知某战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5 m/s2,起飞速度为50 m/s。该飞机滑行100 m时起飞,则弹射系统必须使飞机具有的初速度为( )
A.30 m/s B.40 m/s C.20 m/s D.10 m/s
5.汽车以10 m/s的速度行驶,刹车后的加速度大小为3 m/s2,求它向前滑行12.5 m后的瞬时速度.
222 23
6.汽车在平直公路上以20 m/s的初速度开始做匀减速直线运动,最后停止。已知加速度的大小为0.5 m/s2,求汽车通过的路程。
二、课堂学习
1.在全国铁路第六次大提速后,火车的最高时速可达250 km/h,若某列车正以216 km/h的速度匀速行驶,在列车头经路标A时,司机突然接到报告要求紧急刹车,因前方1000 m处有障碍物还没有清理完毕,若司机听到报告后立即以最大加速度a=2 m/s2刹车,问该列车是否发生危险?
2.从A到B作匀变速直线运动,若物体在AB段的中点时刻速度为v中时,物体在AB段的中位移中点时的速度为v中位,则v中时_____v中位(>、=、<)。
v
3.一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑距离为L时,速度为v,当它的速度是时,它沿2
斜面下滑的距离是( )
L2LL3LA. B. C. D.
2244
4.以20m/s的速度做匀速运动的汽车,制动后能在2m内停下来,如果该汽车以40m/s的速度行驶,则它的制动距离应该是( )(设两种情况下加速度大小相同)
A.2m B.4m C.8m 4v时,它的位移是( )
A.5x/2
B.7x/3
C.3x
D.4x
6.物体从静止开始沿斜面顶端匀加速下滑,已知斜面长为L,当他滑到斜面底端时速度为v,下滑总时间为t,当它滑到L/2处时的速度,以及t/2时的速度分别是( )
A.v/2,v/2 B.v/2,2v/2 C.2v/2,v/2 D.2v/2,2v/2
D.16m
5.做匀加速直线运动的物体,速度由v增加到2v时的位移为x,则当速度由3v增加到
匀变速直线运动常见推论专题
一、课前自主学习
1.物体做匀变速直线运动,若初速度为v0,末速度为vt,则中点时刻的速度为:
v中时?____________,平均速为:v?__________,中点位移的速度为:
v中位?__________________。
2.匀变速直线运动在相邻的相等时间间隔T内的位移之差△S与加速度a之间的关系:
?X?aT2 某物体做匀变速直线运动。右图是用打点计时器研究该物体运动时打出的纸带的一部分。设各计数点之间的时间间隔为T,物体的加速度为a,打第0点时的速度为vo。
24
1aT2 ① 2打第1点时的速度为 v1?v0?aT , 第2个T内的初速度为v1
113222第2个T内内位移:X2?v1T?aT?(v0?aT)T?aT?v0T?aT ②
222第1个T内的位移:X1?v0T?打第2点时的速度为v2?v1?aT?_____________,第3个T内的初速度为
v2
则第3个T内位移 X3?______________________________________________ ③
打第3点时的速度为v3?____________=_____________,第43个T内的初速
度为v3
则第43个T内位移 X4?______________________________________________ ④ 比较①②③④得:连续相等时间
T
内的位移之差
?X?X2?X1?X3?X2???________。
X4?X1?__________, Xm?Xn?______________。
3.初速度为零的匀变速直线运动的常用结论。
⑴初速度为零的匀加速直线运动规律(设T为时间单位)
①在1T 、2T、3T……nT末速度之比为:v1∶v2∶v3=1∶2∶3∶…∶n (对应公式:v=at)
②在1T 、2T、3T……nT内的位移之比为:S1∶S2∶S3=________________(对应公式:_______)
③在第1个T 内、第 2个T内、第3个T内……位移之比:
x1:x2:x3:?:xn?1:3:5:?:(2n?1)
前1T内位移:X1T? 前2T内位移:X2T?1aT2 214a(2T)2?aT2 221aT2 2 前3T内位移:X3T? _____________________
第1个T内的位移x1?X1T?第2个T内的位移x2?X2T?X1T?___________________ 第3个T内的位移x3?X3T?X2T?___________________ …………………
第n个T内的位移xn?XnT?X(n?)T?__________________
x1:x2:x3:?:xn?___________________________________________。
⑵初速度等于零的匀加速直线运动,从t=0开时始连续取相等的位移X。
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