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文檔簡介
1、1. 在連續相等的時間(T)內的位移之差為一恒定值,即s= aT2(又稱勻變速直線運動的判別式)推證:設物體以初速v0、加速度a 做勻變速直線運動,自計時起時間 T內的位移在第2個T內的位移兩式得連續相等時間內位移差為 即進一步推證得2. 某段時間內中間時刻的瞬時速度等于這段時間內的平均速度即推證:由 知經的瞬時速度由得代入中得即3. 某段位移內中間位置的瞬間速度與這段位移的初、末速度和的關系為推證:由速度位移公式 知
2、 由得 代入得則討論:在同一段勻變速直線運動中,對于加速或是減速,與有何關系?分析:若物體做勻加速直線運動,如圖甲所示,物體由A到B歷時t,而經物體的位移不到一半,即經,物體在中間位置O的左側,所以。若物體做勻減速直線運動,如圖乙所示,物體由A到B歷時t,而經物體的位移已大于整個位移的一半,即達到O點的右側,由于是減速,所以。綜上可知:物體做勻變速直線運動時,某段位移上中間時刻的速度小于中間位置的速度。另析:由于 則 由于所以即 例1、一個做勻加速直線運
3、動的質點,在連續相等的兩個時間間隔內,通過的位移分別是24m,64m,每一個時間間隔為4s,求質點的初速度和加速度。分析:勻變速直線運動的規律可用多個公式描述,因而選擇不同的公式,所對應的解法也不同。如:解法:基本公式法:畫出運動過程示意圖,如圖所示,因題目中只涉及位移與時間,故選擇位移公式:將、代入上式解得:解法:用平均速度公式:連續的兩段時間t內的平均速度分別為: B點是AC段的中間時刻,則 得: 解法:用特殊式判別式解:由s= 得再由 解得評注:運動學問題的求解一般均有
4、多種解法,進行一題多解訓練可以熟練地掌握運動學規律,提高靈活運用知識的能力。從多種解法的對比中進一步明確解題的基本思路和方法,從而形成解題能力。對一般的勻變速直線運動問題,若出現相等的時間間隔問題,應優先考慮用判別式s=求解。 例2、某市規定,車輛在市區內行駛的速度不得超過40 km/h,有一輛車遇到情況緊急剎車后,經時間停止,量得路面剎車的痕跡長為s=9m,問這輛車是否違章(剎車后做勻減速運動)?分析:本題隱含了末速度為零的條件,求出初速度就可判定。解:由于車做勻減速直線運動,則平均速度又因為所以解得v0=12m/s=43.2km/h>40km/h故可判斷此車違章
5、例3、從斜面上某一位置,每隔0.1 s釋放一顆小球,在連續釋放幾顆后,對在斜面上滑動的小球拍下照片,如圖所示,測得sAB=15cm,sBC=20cm,試求:(1)小球的加速度(2)拍攝時B球的速度vB=?(3)拍攝時sCD=?(4)A球上面滾動的小球還有幾顆?分析:釋放后小球都做勻加速直線運動,每相鄰兩球的時間間隔為0.1s,可以認為A、B、C、D各點是一個球在不同時刻的位置。解:(1)由知,小球的加速度 (2)B點的速度等于AC段上的平均速度 即 (3)由于相鄰相等時間的
6、位移差恒定 即所以(4)設A點小球的速度為由于=+則所以A球的運動時間故在A球上方正在滾動的小球還有2顆評注:利用推論結合基本公式求解運動學問題非常方便. 專題二 初速為零的勻變速運動的比例式 設t =0開始計時,以T為時間單位。則 (1)1T末、2T末、3T末瞬時速度之比為v1v2v3 = 123 可由,直接導出 (2)第一個T內,第二個T內,第三個T內位移之比,sIss= 13
7、5(2n1) 推證:由位移公式得 可見,sIss= 135(2n1) 即初速為零的勻加速直線運動,在連續相等時間內位移的比等于連續奇數的比. 如一小球以某一初速度沿光滑斜面勻減速上滑,達頂端時速度為零,歷時3s,位移為9 m,求其第1 s內的位移. 分析:反過來看,物體初速為零,連續相等時間內位移之比為135,可知,以某初速上滑時第1 s內的位移為總位移的,即位
8、移為5 m. 以上例子還可求出中間時刻的瞬時速度,即整個過程的平均速度,也可求運動的加速度(取后一段研究),負號表示a與的方向相反. 當然還可求出初速度,由得 (3)1T內、2T內、3T內位移之比s1s2s3= 122232 可由直接導出 (4)通過連續相同的位移所用時間之比 =推證:由知通過第二段相同位移所用時間同理則= 例2、一物體沿斜面頂端由靜止開始做勻加速直線運動,最初3 s內的位移為
9、s1 ,最后3s內的位移為s2,已知s2s1=6 m;s1s2=37,求斜面的總長. 分析:由題意知,物體做初速度等于零的勻加速直線運動,相等的時間間隔為3s. 解:由題意知 解得s1=4.5 m s2=10.5 m 由于連續相等時間內位移的比為l35(2n1) 故sn=(2n1)sl 可知10.5 = (2n1)4.5
10、; 解得n = 又因為s總 = n2s1 得斜面總長s總 = ×4.5=12.5 m 評注:切忌認為物體沿斜面運動了6 s,本題中前3 s的后一段時間與后3s的前一段時間是重合的。 例3、一列車由等長的車廂連接而成. 車廂之間的間隙忽略不計,一人站在站臺上與第一節車廂的最前端相齊。當列車由靜止開始做勻加速直線運動時開始計時,測量第一節車廂通過他的時間為2s,則從第5節至第16節車廂通過他的時間為多少? 分析:此題若以車
11、為研究對象,由于車不能簡化為質點,不便分析,故取車為參考系,把車的運動轉化為人做勻加速直線運動。解:據通過連續相等的位移所用時間之比為得所以所求時間t=4 s另解:一般解法如下:設每節車廂長為s,加速度為a,則人通過第一節車廂的時間則人通過前4節車廂的時間為人通過前16節車廂的時間為故所求時間。評注:運動學題目的解法多種多樣,但總有一些解法比較簡單,希望在掌握基本解法的基礎上多考慮一些不同的解題方法。 【模擬試題】1、下列關于平均速度和即時速度的說法中正確的是 A. 做變速運動的物體在相同時間間隔里的平均速度是相
12、同的 B. 即時速度就是運動的物體在一段較短的時間內的平均速度 C. 平均速度就是初末時刻即時速度的平均值 D. 某物體在某段時間里的即時速度都為零,則該物體在這段時間內靜止2、下面關于加速度的描述中正確的有 A. 加速度描述了物體速度變化的多少
13、60; B. 加速度在數值上等于單位時間里速度的變化 C. 當加速度與位移方向相反時,物體做減速運動 D. 當加速度與速度方向相同且又減小時,物體做減速運動3、關于速度與加速度,下列說法中正確的是 A. 速度越大,加速度一定越大 B. 速度為零,加速度也一定為零 &
14、#160; C. 加速度為零,速度也一定為零 D. 以上說法都不對5、關于勻加速直線運動,下列說法中正確的是 A. 速度與運動時間成正比 B. 速度的增量與運動時間的平方成正比 C. 位移與運動時間的平方成正比 D. 在連續相同
15、時間內的位移增量都相同6、對做勻減速運動的物體(無往返),下列說法中正確的是 A. 速度和位移都隨時間減小 B. 速度和位移都隨時間增大 C. 速度隨時間增大,位移隨時間減小 D. 速度隨時間減小,位移隨時間增大7、一個做初速度為零的勻加速直線運動的物體,下列說法中正確的是 &
16、#160; A. 第4秒內的平均速度大于4秒內的平均速度 B. 第4秒內的平均速度大于第4秒末的即時速度 C. 第4秒內的位移小于頭4秒內的位移 D. 第3秒末的速度等于第4秒初的速度8、甲、乙兩物體沿一直線同向運動,其速度圖象如圖所示,在時刻,下列物理量中相等的是 A. 運動時間
17、60; B. 速度 C. 位移
18、60; D. 加速度9、四個質點做直線運動,它們的速度圖象分別如下圖所示,下列說法中正確的是 A. 四個質點在2秒內速度變化快慢相同 B. 在第2秒末,質點(2)離出發點最遠 C. 在第2秒內,質點(1)(3)做加速運動
19、0; D. 在第2秒末,質點(2)(3)偏離出發點位移相同11、有一個物體開始時靜止在O點,先使它向東做勻加速直線運動,經過5秒鐘,使它的加速度方向立即改為向西,加速度的大小不改變,再經過5秒鐘,又使它加速度方向改為向東,但加速度大小不改變,如此重復共歷時20秒,則這段時間內: A. 物體運動方向時而向東時而向西 B. 物體最后靜止在O點 C. 物體運動時快時慢,一直向東運動
20、60; D. 物體速度一直在增大13、一船在靜水中的速度為6米/秒,要橫渡流速為8米/秒的河,下面說法正確的是 A. 船不能渡過此河 B. 船能行駛到正對岸 C. 若河寬60米,過河的最少時間為10秒 D. 船在最短時間內過河,船對地的速度為6米/秒1
21、4、順水行舟從甲地到乙地的平均速率為,逆水行舟從乙地返回甲地的平均速率為, 那么從甲地到乙地又返回甲地的整個過程的平均速率為 A.
22、 B. C. D. 16、汽車以20米/秒的速度做勻速直線運動,剎車后的加速度為5米/秒2,那么開始剎車后2秒與開始剎車后6秒汽車通過的位移
23、之比為: A. 11 B. 31 C. 34
24、160; D. 4317、物體從斜面頂端由靜止開始滑下,經秒到達中點,則物體從斜面頂端到底端共用時間為 A. 秒 B. 秒
25、; C. 秒 D. 秒18、做勻加速直線運動的物體,先后經過A、B兩點時的速度分別為和,經歷的時間為,則 A. 前半程速度增加3.5 B. 前時間內通過的位
26、移為33/12 C. 后時間內通過的位移為33/12 D. 后半程速度增加3。19、一觀察者站在第一節車廂前端,當列車從靜止開始做勻加速運動時 A. 每節車廂末端經過觀察者的速度之比是1 B. 每節車廂經過觀察者所經歷的時間之比是1 C.
27、在相等時間里經過觀察者的車廂數之比是135 D. 在相等時間里經過觀察者的車廂數之比是123 20、甲、乙兩物體在同一直線上,同時由一位置向同一方向運動,其速度圖象如圖所示,下列說法正確的是 A. 開始階段乙跑在甲的前面,20秒后乙落在甲的后面 B. 20秒末乙追上甲,且甲、乙速度相等 C. 40秒
28、末乙追上甲 D. 在追上前的20秒末兩物體相距最大21、兩輛完全相同的汽車,沿平直公路一前一后勻速行駛,速度均為,若前車突然剎車,它剛停住時,后車以前車剎車時相同的加速度開始剎車。已知前車的剎車距離為,若要保證這兩車在上述情況下不相撞,則兩車在勻速行駛時保持的距離至少應為 A.
29、0; B. 2 C. 3
30、 D. 4【試題答案】1、D 2、B 3、D
31、160; 4、B 5、D 6、D
32、160; 7、ACD 8、B 9、ACD 10、D11、C &
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