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匀变速直线运动的几个重要推论

匀变速直线运动的几个重要推论
匀变速直线运动的几个重要推论

专题一:匀变速直线运动的三个重要推论

一.在匀变速直线运动中,连续相等时间T 内的位移之差等于一个恒量,即

2aT x =?(又称匀变速直线运动的判别式)。

证明:设物体以初速度0v ,加速度a 做匀变速直线运动,如图所示。

第1个T 内的位移:

第2个T 内的位移:

第3个T 内的位移:

依此类推:

因此:连续相等时间内的位移之差为

由此还可推导:

x Ⅰ=20121aT T v x += x Ⅱ==+=+-+=-2020201223)21(])2(21)2([aT T v aT T v T a T v x x x Ⅰ+2aT x Ⅲ=2020202325])2(21)2([])3(21)3([aT T v T a T v T a T v x x +=+-+=-=x Ⅱ+2aT x Ⅱ==+=++20202321)(aT T v aT T aT v x Ⅰ+2aT x Ⅲ==+=++20202521)2(aT T v aT T aT v x Ⅱ+2aT x n =x n-1+2aT Δx =x Ⅱ-x Ⅰ=x Ⅲ-x Ⅱ=……=x n -x n-1=2aT Δx =2aT x n+m =x n +m 2aT =-=-=?=++222122T x x T x

x T x a n n n n …=2mT x x n m n -+

0v

a

例1.一个物体做匀加速直线运动,在连续相等的时间间隔4s 内,通过的位移分别为24m 和64m ,求物体的初速度和加速度。 解:设物体的初速度0v ,为加速度为a ,如图

方法一:

由①②或①③解得:

方法二:

解得: 二.做匀变速直线运动的物体,在某段时间内的平均速度2

0v v t x v +==。 证明:作物体的v -t 图像,如图所示。 由面积=位移的大小知:

2

)(0t

v v S x +=

= 又t v x = 得:2

0v

v v +=

(只适用于物体做匀变速直线运动) 例2.如图所示为A 、B 、C 三物体的v -t 图像,则关于三物体在时间t 内的

24=x m 4=T 4=T =2x 64m

0v

a 20121aT T v x += 即 24=40v +2421a 整理得:620=+a v ……① 202)2(21)2(T a T v x +=1x - 即 64=243280-+a v 整理得:1140=+a v ……② 2

22

1)(aT T aT v x ++= 即 64=()40a v +×4+2421a 整理得:1660=+a v ……③ 10=v m/s 5.2=a m/s 2 221242464-=-=T x x a m/s 2=2.5m/s

2 20121aT T v x += 即 24=42

10+v ×2.5×42 10=

v m/s

0v t v

平均速度的说法正确的是( BD )

A.A v <20v v +

B.20v

v v B +=

C.C v >2

0v

v + D.A v >B v >C v

解析:面积=位移的大小,B 做匀加速直线运动,

所以20v

v v B +=,在时间t 内A 的位移大于B 的位移、C 的位移小于B 的位移,

由t

x

v =

知,A v >20

v v v B +=,C v <2

0v

v v B +=

,故B 、D 正确。 练习1.汽车从A 点由静止开始沿直线ABC 做匀变速直线运动,第4s 末通过

B 点时关闭发动机做匀减速直线运动,

再经6s 到达C 点停止运动,总位移是30m ,则下列说法正确的是( ACD )

A.汽车在AB 段与BC 段的平均速度相同

B.汽车通过C 点时速的度为3m/s

C.汽车通过C 点时速的度为6m/s

D.AB 段的位移为12m

三.做匀变速直线运动的物体,在某段时间的中间时刻的瞬时速度2

t v 等于

这段时间内的平均速度v ,即 。 证明:方法一 :公式法

方法二:图像法

202

v

v v v t +== at v v +=0……① 202t

a v v t +=……② 由①得代入0v v at -=②得

2 t

t 2

线为两底边的梯形的中位和是以v v v t 02

,因此20

2v

v v t +=。 匀加速 匀减速 202

v

v v t += 0v

t v

四.做匀变速直线运动的物体,在某段位移的中间位置的瞬时速度

证明:

思考:做匀变速直线运动的物体,在某段时间的中间时刻的瞬时速度2

t v 与

该段时间内的位移的中间位置的瞬时速度2

x v 的大小关系怎样?

解:方法一:

方法二:图像法

例3.做匀变速直线运动的物体,在8s 内先后通过a 、b 两点,已知a 、b 两点相距100m ,则物体通过a 、b 中点时的速度大小为( C )

22

2

02v v v x += ax v v 2202=-……①

222

022

x a v v x =-……② 由①得:代入2

20

2v v ax -=②得 22

2

02v v v x +=

4)(422)2(20202

0220202

2

22v v v v v v v v

v v v v x t --

=+--=+-+=- <0 ∴2t v <2x v

匀加速

t 2 匀减速 t 2 面积=位移的大小,2t v <2

x v 。

A.小于12.5m/s

B.等于12.5m/s

C.大于12.5m/s

D.以上均有可能 解析:

练习2.从斜面上某位置,每隔0.1s 释放一颗小球,在连续释放几颗后,对在斜面上的小球拍下照片,如图所示。现测得15=AB x cm,20=BC x cm,试求:

(1) 小球的加速度a ; (2) 拍摄时B 球的速度B v ;

(3) 拍摄时CD x ;

(4) 小球A 的上方还有几颗正在滚动的小球。

解:

(1)2

221

.010)1520(-?-=-=T x x a AB BC m/s 2=5m/s 2

(2)B 点速度等于AC 段的平均速度,则

1

.0210)2015(22

??+=+=-T x x v BC AB B m/s=1.75m/s

(3)由BC CD AB BC x x x x x -=-=?得:

152022-?=-=AB BC CD x x x (cm)=25cm

(4)拍摄时=-=aT v v B A 1.75-5×0.1(m/s)=1.25m/s 则A 球从被释放到获取1.25m/s 的速度需时5

25

.1==

a v t A A s=0.25s ∴5.21

.025.0===

T t n A 个 故A 球上方还有2颗正在滚动的小球(第3颗小球还未释放)。

2

x v >81002===t x v v t

m/s=12.5m/s

匀变速运动重要推论的推导过程

重要推论的推导过程 推论1 做匀变速直线运动的物体在中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,即02 2 t t x v v v t += = 推导:设时间为t ,初速0v ,末速为t v ,加速度为a ,根据匀变速直线运动的速度公式at v v +=0得: ??? ???? ?+=?+=22202 t a v v t a v v t t t ?202 t t v v v += 推论2 做匀变速直线运动的物体在一段位移的中点(即中间位置)的瞬时速度2 2202 t s v v v += 推导:设位移为x ,初速0v ,末速为t v ,加速度为a ,根据匀变 速直线运动的速度和位移关系公式22 02t v v ax =+得: 22 02 22 2 2222s t s x v v a x v v a ?=+???? ?=+??? ? 2 2202t s v v v += 推论3 做匀变速直线运动的物体,如果在连续相等的时间间隔t 内的位移分别为1x 、2x 、 3x ……n x ,加速度为a ,则 2132x x x x x ?=-=-=……21n n x x aT -=-= 推导:设开始的速度是0v 经过第一个时间t 后的速度为at v v +=01,这一段时间内的位移为 2101 2 x v t at =+, 经过第二个时间t 后的速度为at v v +=022,这段时间内的位移为 2221013 22 x v t at v t at =+ =+ 经过第三个时间t 后的速度为at v v +=023,这段时间内的位移为 2232015 22 x v t at v t at =+=+ ………………… 经过第n 个时间t 后的速度为0n v nv at =+,这段时间内的位移为 22 1012122 n n n x v t a t v t a t --=+?=+? 则2132x x x x x ?= -=-= (2) 1n n x x aT -=-= 推论 4 初速度为零的匀变速直线运动的位移与所用时间的平方成正比,即t 秒内、2t 秒内、3t 秒内……n t 秒内物体的位移之比: 1x :2x :3x :... :n x =1 :4 :9 (2) 推导:已知初速度00=v ,设加速度为a ,根据位移的公式 2 12 x at = 在t 秒内、2t 秒内、3t 秒内……n t 秒内物体的位移分别为: 2112x at =、221(2)2x a t =、231(3)2x a t = (2) 1()2n x a nt = 则代入得 1x :2x :3x :… :n x =1 :4 :9… :2 n 推论5 初速度为零的匀变速直线运动,从开始运动算起,在连续相等的时间间隔内的位移之比是从1开始的连续奇数比,即: 1x :2x :3x :… :n x =1 :3 :5…… :(2n-1)(即奇数比) 推导:连续相同的时间间隔是指运动开始后第1个t 、第2个t 、第3个t ……第n 个t ,设对应的位移分别为123x x x 、、、……n x ,则根据位移公式得 第1个t 的位移为2112x at = 第2个t 的位移为2 222113(2)222x a t at at =-= 第3个t 的位移为22 23115(3)(2)222 x a t a t at =-= …… 第n 个t 的位移为2221121()[(1)]222 n n x a nt a n t at -= --= 代入可得: 123::: :1:3:5: (21)n x x x x n =- 推论6 初速度为零的匀变速直线运动,从开始运动算起,物体经过连续相等的位移所用的时间之比为: 1t :2t :3t …:n t =1 :(12-) :(23-)…… :(1--n n ) 推导:通过连续相同的位移是指运动开始后,第一个位移S 、第二个S 、第三个S ……第n 个S ,设对应所有的时间分别为 321t t t 、、n t , (注意:将本题中的S 全部改为x ) 根据公式2 2 1at S = : 第一段位移所用的时间为a S t 21= 第二段位移所用的时间为运动了两段位移的时间减去第一段位 移所用的时间 a S a S a S t 2) 12(242-=-= 同理可得:运动通过第三段位移所用的时间为 a S a S a S t 2) 23(463-=-= 以此类推得到a S n n a S n a nS t n 2) 1()1(22--=--= 代入可得: )1(:)23(:)12(:1::321----=n n t t t t n

匀变速直线运动学习知识重点

专题二:直线运动考点例析 直线运动是高中物理的重要章节,是整个物理学的基础内容之一。本章涉及位移、速度、加速度等多个物理量,基本公式也较多,同时还有描述运动规律的s-t 图象、V-t 图象等知识。从历年高考试题的发展趋势看,本章内容作为一个孤立的知识点单独考查的命题并不多,更多的是体现在综合问题中,甚至与力、电场中带电粒子、磁场中的通电导体、电磁感应现象等结合起来,作为综合试题中的一个知识点加以体现。为适应综合考试的要求,提高综合运用学科知识分析、解决问题的能力。同学们复习本章时要在扎实掌握学科知识的基础上,注意与其他学科的渗透以及在实际生活、科技领域中的应用,经常用物理视角观察自然、社会中的各类问题,善于应用所学知识分析、解决问题,尤其是提高解决综合问题的能力。本章多与公路、铁路、航海、航空等交通方面知识或电磁学知识综合。 一、夯实基础知识 (一)、基本概念 1.质点——用来代替物体的有质量的点。(当物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以忽略时,物体可作为质点。) 2.速度——描述运动快慢的物理量,是位移对时间的变化率。 3.加速度——描述速度变化快慢的物理量,是速度对时间的变化率。 4.速率——速度的大小,是标量。只有大小,没有方向。 5.注意匀加速直线运动、匀减速直线运动、匀变速直线运动的区别。 (二)、匀变速直线运动公式 1.常用公式有以下四个:at V V t +=0,202 1at t V s +=,as V V t 2202=- t V V s t 2 0+= ⑴以上四个公式中共有五个物理量:s 、t 、a 、V 0、V t ,这五个物理量中只有三个是独立的,可以任意选定。只要其中三个物理量确定之后,另外两个就唯一确定了。每个公式中只有其中的四个物理量,当已知某三个而要求另一个时,往往选定一个公式就可以了。如果两个匀变速直线运动有三个物理量对应相等,那么另外的两个物理量也一定对应相等。 ⑵以上五个物理量中,除时间t 外,s 、V 0、V t 、a 均为矢量。一般以V 0的方向为正方向,以t =0时刻的位移为零,这时s 、V t 和a 的正负就都有了确定的物理意义。 2.匀变速直线运动中几个常用的结论 ①Δs=aT 2,即任意相邻相等时间内的位移之差相等。可以推广到s m -s n =(m-n)aT 2 ②202 t t V V V +=,某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度。

匀变速直线运动公式推论推导及规律总结

一.基本规律: v = t s 1.基本公式a = t v v t 0- a =t v t v = 20t v v + v =t v 2 1 at v v t +=0 at v t = 021at t v s +=22 1 at s = t v v s t 2 0+= t v s t 2 = 2022v v as t -= 22t v as = 注意:基本公式中(1)式适用于一切变速运动,其余各式只适用于匀变速直线运动。 二.匀变速直线运动的推论及推理 对匀变速直线运动公式作进一步的推论,是掌握基础知识、训练思维、提高能力的一个重要途径,掌握运用的这些推论是解决一些特殊问题的重要手段。 推论1 做匀变速直线运动的物体在中间时刻的即时速度等于这段时间的平均速度,即20 2 t t v v t S v +== 推导:设时间为t ,初速0v ,末速为t v ,加速度为a ,根据匀变速直线运动的速度公式at v v +=0 得: ??????? ?+=?+=22202t a v v t a v v t t t ? 202t t v v v += 推论2 做匀变速直线运动的物体在一段位移的中点的即时速度2 22 02 t s v v v += 推导:设位移为S ,初速0v ,末速为t v ,加速度为a ,根据匀变速直线运动的 速度和位移关系公式as v v t 22 02+=得:??? ??? ??+=?+=2 2222222022S a v v S a v v s t s ? 2 2 202t s v v v +=

推论3 做匀变速直线运动的物体,如果在连续相等的时间间隔t 内的位移分别为1S 、2S 、 3S ……n S ,加速度为a ,则=-=-=?2312S S S S S ……21at S S n n =-=- 推导:设开始的速度是0v 经过第一个时间t 后的速度为at v v +=01,这一段时间内的位移为2 0121at t v S +=, 经过第二个时间t 后的速度为at v v +=022,这段时间内的位移为2021223 21at t v at t v S +=+= 经过第三个时间t 后的速度为at v v +=023,这段时间内的位移为202232 5 21at t v at t v S +=+= ………………… 经过第n 个时间t 后的速度为at nv v n +=0,这段时间内的位移为2 0212 1221at n t v at t v S n n -+=+=- 则=-=-=?2312S S S S S ……21at S S n n =-=- 点拨:只要是匀加速或匀减速运动,相邻的连续的相同的时间内的位移之差,是一个与加速度a 与时间“有关的恒量”.这也提供了一种加速度的测量的方法: 即2t S a ?= ,只要测出相邻的相同时间内的位移之差S ?和t ,就容易测出加速度a 。 推论4 初速度为零的匀变速直线运动的位移与所用时间的平方成正比,即t 秒内、2t 秒内、3t 秒内……n t 秒 内物体的位移之比1S :2S :3S :… :n S =1 :4 :9… :2 n 推导:已知初速度00=v ,设加速度为a ,根据位移的公式2 2 1at S =在t 秒内、 2t 秒内、3t 秒内......n t 秒内物体的位移分别为: 2121at S =、22)2(21t a S =、23)3(21t a S = (2) )(2 1nt a S n = 则代入得 1S :2S :3S :… :n S =1 :4 :9… :2 n 推论4变形: 前一个s 、前二个s 、……前n 个s 的位移所需时间之比: t 1:t 2:t 3…:t n =1:: 推导:因为初速度为0,所以x =V 0t+ 2=2 S=a 2 , t 1= 2S =a 2 t 2= 3S a 2 t 3= t 1:t 2:t 3……:t n ==1::…… 推论5 初速度为零的匀变速直线运动,从开始运动算起,在连续相等的时间间隔内的位移之比是从1开始的连续奇数比,即1S :2S :3S :… :n S =1 :3 :5…… :(2n-1) 推导:连续相同的时间间隔是指运动开始后第1个t 、第2个t 、第3个t ……第n 个t ,设对应的位移分别为、、、321S S S ……n S ,则根据位移公式得

匀变速直线运动的推论及其运用 公开课教案

匀变速直线运动的推论及其运用 一、教学目标 1、知识目标: 会运用匀变速直线运动的规律推导匀变速直线运动的三个重要推论,并会进行简单的运用。 2、技能目标: 通过运用匀变速直线运动的推论解决简单的问题,提高分析解题能力和匀变速直线运动规律的综合运用能力。 3、情感目标: 通过学习匀变速直线运动的推论,感受物理的规律性和可塑性,激发物理学习的兴趣。 二、教学重难点: 会运用匀变速直线运动的规律推导匀变速直线运动的三个重要推论,并会进行简单的运用。 三、教学方法: 讲练结合法 四、教学过程: (一)新课引入: 1、旧知识复习: 教师引导学生回顾旧知识,以增强学生对匀变速直线运动规律的记忆。 速度规律:at v v t +=0 位移规律:202 1at t v s + = as v v t 22 02=- 平均速度:2 0t v v v += 2、新课引入: 教师:以上匀变速直线运动的规律固然重要,但由以上规律而得到的一些潜在的规律也很重要,而且在运用它解题时常常会轻松快捷得多,比如我们要学习的匀变速直线运动的推论。 (二)新课教学: 1、推论内容及其推导过程 推论一:做匀变速直线运动的物体,任意两个连续相等时间内的位移差是个恒量, 即2 at s =? 推导:设开始的速度是0v 经过第一个时间t 后的速度为at v v +=01,这一段时间内的位移为2012 1at t v S + = 经过第二个时间t 后的速度为at v v 202+=,这段时间内的位移为2 02122 32 1at t v at t v S +=+=

经过第三个时间t 后的速度为at v v 302+=,这段时间内的位移为2 02232 521at t v at t v S +=+= 则2231 2at s s s s s =-=-=? 根据以上方法,可以得到=-=-=?2312S S S S S ……21at S S n n =-=- 教师点拨:只要是匀加速或匀减速运动,相邻的连续的相同的时间内的位移之差,是一个与加速度a 与时间“有关的恒量”.这也提供了一种加速度的测量的方法:即2 t S a ?= ,只要测出相邻的相同时间内的位移之差S ?和t ,就容易测出加速度a 。 推论二:做匀变速直线运动的物体在中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度, 即202 t t v v t S v v +=== 推导:设时间为t ,初速0v ,末速为t v ,加速度为a ,根据匀变速直线运动的速度公式 at v v t +=0得: ??? ??? ? ?+=?+=22202 t a v v t a v v t t t ? t s v v v v t t ==+=202 即2 02 t t v v t S v v +== = 推论三:做匀变速直线运动的物体在一段位移的中点的瞬时速度2 2 2 02 t s v v v += 推导:设位移为S ,初速0v ,末速为t v ,加速度为a ,根据匀变速直线运动的位移公式 as v v t 220 2=-得:??? ?????=-?=-22222222 022 S a v v S a v v s t s ? 2 2 2 02t s v v v += 例题: 有一个做匀变速直线运动的质点,它在两段连续相等的时间内通过的位移分别是s 1=24 m 和s 2=64 m,连续相等的时间为t=4 s ,如图所示。求质点的加速度和B 点速度大小。 解:由2 at s =?得: s m t s s t s a /5.22 1 22=-=?= 又由t S v v t = =2 得:s m t s s t S v v AC AC B /11222 1=+== =

《匀变速直线运动的规律》的教案设计

《匀变速直线运动的规律》的教案设计 《匀变速直线运动的规律》的教案设计 《匀变速直线运动的规律》的教案设计 教学目标 知识目标 1、掌握匀变速直线运动的速度公式,并能用来解答有关的问题. 2、掌握匀变速直线运动的位移公式,并能用来解答有关的问题. 能力目标 体会学习运动学知识的一般方法,培养学生良好的分析问题,解决问题的习惯. 教学建议 教材分析 匀变速直线运动的速度公式是本章的重点之一,为了引导学生逐渐熟悉数学工具的应用,教材直接从加速度的定义式由公式变形得到匀变速直线运动的速度公式,紧接着配一道例题加以巩固.意在简单明了同时要让学生自然的复习旧知识,前后联系起来. 匀变速直线运动的位移公式是本章的另一个重点.推导位移公式的方法很多,中学阶段通常采用图像法,从速度图像导出位

移公式.用图像法导位移公式比较严格,但一般学生接受起来较难,教材没有采用,而是放在阅读材料中了.本教材根据,说明匀变速直线运动中,并利用速度公式,代入整理后导出了位移公式.这种推导学生容易接受,对于初学者来讲比较适合.给出的例题做出了比较详细的分析与解答,便于学生的理解和今后的参考. 另外,本节的两个小标题“速度和时间的关系”“位移和时间的关系”能够更好的让学生体会研究物体的运动规律,就是要研究物体的.位移、速度随时间变化的规律,有了公式就可以预见以后的运动情况. 教法建议 为了使学生对速度公式获得具体的认识,也便于对所学知识的巩固,可以从某一实例出发,利用匀变速运动的概念,加速度的概念,猜测速度公式,之后再从公式变形角度推出,得出公式后,还应从匀变速运动的速度—时间图像中,加以再认识.对于位移公式的建立,也可以给出一个模型,提出问题,再按照教材的安排进行. 对于两个例题的处理,要引导同学自己分析已知,未知,画运动过程草图的习惯. 教学设计示例 教学重点:两个公式的建立及应用 教学难点:位移公式的建立.

匀变速直线运动(难题)

高一物理《第二章匀变速直线运动的研究》学生错题 1、做匀加速直线运动的物体,依此通过A、B、C三点,位移x ab=x bc,已知物体在AB段的平均速度大小为3m/s,在BC段的平均速度大小为6m/s,那么,物体B点的瞬时速度大小() A.4 m/s B.4.5 m/s C.5 m/s D.5.5 m/s 【C】 2、一跳水运动员从离水面10m高的跳台上向上跃起,举双手臂直体离开台面,此时,其重心位于从手到脚全长的中点,跃起后重心升高0.45m,达到最高点,落水时身体竖直,手先触水面,他可用于完成空中动作的时间是s。(计算时可把运动员看全部质量集中在作重心的一个质点,g取10m/s,结果保留两位有效数字)【1.7】 3、一质点由静止做匀加速直线运动,加速度大小为a1,经过时间ts后,开始做加速度大小为a2的匀减速直线运动,再经过t时间,恰好回到出发点,则两次的加速度大小之比a1:a2= 【1:3】 4、石块A自塔顶自由落下h1时,石块B自离塔h2处自由落下,两石块同时落地,则塔高为.【(h1+h2)2/(4h1)】 5、一物体由静止开始做匀加速直线运动,运动位移为4m时立即改做匀减速直线运动直至静止,若物体运动的总位移为10m,全程所用的时间为10s,求:(1)物体在加速阶段的加速度大小;(2)物体在减速阶段加速度大小;(3)物体运动的

最大速度。 6、在某市区内,一辆小汽车向东行驶,一位观光游客正由南向北从斑马线上横穿马路,司机发现游客途径D处时,经0.7s作出紧急刹车,但仍将正步行至B处的游客撞伤,该汽车最终在C处停下。为了判断司机是否超速以及游客横穿马路的速度是否过快,警方派出一警车以法定最高速度Vm=14.0m/s行驶在同一马路的同一路段,在肇事汽车的起始制动点A紧急刹车,经14.0m后停下。在现场测AB=17.5m,BC=14.0m,BD=2.6m,肇事汽车性能良好。(1)该肇事汽车初速度V A为多少?(2)游客横穿马路的速度是多大? 7、一只小老鼠从洞口爬出后沿一直线运动,其速度大小与其离开洞口的距离成反比,当其到达洞口为d1的A点时速度为v1,若B点离洞口的距离为d2,(d2>d1),求老鼠有A运动至B都需的时间。【t=(d22-d12)/(2v1d1)】 8、平直公路上,一辆轿车从某处有静止启动,此时恰有一辆货车以15m/s速度从,轿车旁边匀速驶过冲到前方,结果轿车运动至离出发点225m处时恰好追上货车,设轿车做匀加速运动,试求轿车的加速度a和追上之前两车的最大距离。【a=2m/s2,x max=56.25m】

高中物理必修一匀变速直线运动的推论和例题

高中物理必修一匀变速直线运动的推论和例题 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

高中物理必修一 匀变速直线运动推论 一、三个重要推论 (1).某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,即:____________ (2).某段位移中间位移处瞬时速度为___________ (3)匀变速直线运动的物体在连续相等的时间(T)内的位移之差为一恒量。 ①公式:S2-S1=S3-S2=S4-S3=…=Sn-Sn-1=△S=aT2 ②推广:Sm-Sn=(m-n )aT2 二、初速为零的匀变速直线运动的常用推论(设T 为等分时间间隔)): (1)lT 末、2T 末、3T 末……瞬时速度之比为 V l :V 2:V 3……=1:2: 3…… (2)1T 内、2T 内、3T 内……位移之比S l :S 2:S 3……=12:22:32…… (3)第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内……的位移之比为S Ⅰ:S Ⅱ:S Ⅲ……·=l :3:5…… (4)从静止开始通过连续相等的位移所用的时间之比为:t l :t 2:t 3……=l :(2—l):(3一2)……

1.一颗子弹沿水平方向垂直穿过三块紧挨着的木块后,穿出时速度几乎 为零.设子弹在木块的加度相同,若三块木板的厚度相同,则子弹穿过三块木板所用的时间之比为t1:t2:t3 = __________________;若子弹穿过三块木板所用的时间相同,则三块木板的厚度之比d1:d2:d3 = __________________. 2.一物体做匀减速直线运动,初速度为10m/s,加速度大小为1m/s2,则物体在停止运动前ls内的平均速度为() A.5.5 m/s B.5 m/s C.l m/s D.0.5 m/s 3. 一辆汽车从车站以初速度为0匀加速直线开出一段时间之后,司机发 现一乘客未上车,便紧急刹车做匀减速运动。从启动到停止一共经历t=10s,前进了15m,在此过程中,汽车的最大速度为()A. 1.5m/s B.3m/s C.4m/s D.无法确定4.一个物体自静止开始做加速度逐渐变大的加速直线运动,经过时间t,末速度为v t,则这段时间内的位移() A.x < v t t /2 B.x = v t t /2 C.x > v t t /2 D.无法确定5.一物体做匀变速度直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后的速度大小变为10m/s,在这1s的时间内,该物体的() A.位移的大小可能小于4m B.位移的大小可能大于10m C.加速度的大小可能小于4m/s2 D.加速度的大小可能大于 10m/s2 6. A、B、C三点在同一直线上,一个物体自A点从静止开始做匀加速直 线运动,经过B点时的速度为v,到C点时的速度为2v,则AB与BC 两段距离大小之比是() A. 1:4 B. 1:3 C. 1:2 D. 1:1 7.一个自由下落的物体,前3 s内下落的距离是第1 s 内下落距离的几倍() A.2倍 B.3倍 C.6倍 D.9倍 8.一物体做自由落体运动,落地时的速度为30m/s,则它下落的高度是______ m。它在前2秒内的的平均速度为 ________ m/s,它在最后1s内下落的高度是_________ m。(g取10m/s2)

用v-t图像巧解多过程匀变速直线运动 曹艳平

用v-t图像巧解多过程匀变速直线运动曹艳平 发表时间:2013-10-18T10:50:28.327Z 来源:《教育学文摘》2013年9月总第96期供稿作者:闫曙光 [导读] 这样用补图形的方法更能体现出图像解决问题的重要性和方便之处。 ◆闫曙光山东省滨州市滨城区第一中学256600 图像法是根据题意把抽象复杂的物理过程有针对性地表示成物理图像,将物理量间的代数关系转变为几何关系,运用图像直观、形象、简明的特点,来分析解决物理问题,由此达到化难为易、化繁为简的目的。高中物理学习中涉及大量的图像问题,运用图像解题是一种重要的解题方法。在运用图像解题的过程中,如果能分析有关图像所表达的物理意义,抓住图像的斜率、截距、交点、面积、临界点等几个要点,常常就可以方便、简明、快捷地解题。 在多过程匀变速直线运动问题处理中,学生列表达式是没有问题,但是在解决方程过程中常常会犯一些错,学生感到头疼,而且占用很多时间。 下面通过几个实例,介绍一种运用v-t图像处理多过程的匀变速直线运动,解决结果快而且还很准确。 例:一辆汽车沿着公路做直线运动,汽车的初速度为10m/s,加速时的加速度为2m/s2,减速时的加速度大小为4m/s2,汽车前方71m处有个水坑,问汽车最多能加速几秒? 【图像解法】解:题目图像如下图所示:用图像来处理这样的习题也是很麻烦的,关键我们是处理不规则的,用图像处理该题的结果也很麻烦。我们可以把这图像变成一个三角形来处理就简单多了。也就是把汽车的初速度变成0,汽车从0加速到10m/s所用时间为5s,位移是25m,我们可以把上边的图像变成一个三角形。 则设加速时间为t1`=t1+5s,减速时间为t2,总位移为x=71m+25m=96m。 这样用补图形的方法更能体现出图像解决问题的重要性和方便之处。不但能够帮助学生来解决方程的结果,而且还能更好的体现出任何初速度不为0的匀变速直线运动都是初速度为0的匀变速直线运动过程中的一部分。 通过上面的例子,图像法在处理多过程匀变速直线运动的结果时确实很方便,学生可以通过图像更好的看清物体的运动过程。图像法不是简单掌握的,学生通过长期的训练,才能正确利用图像解决问题,开拓思路,提高能力。当然在应用图像法解决物理问题的过程中,并非要削弱解析法的应用。在物理教学中应提倡解析法与图像法的有机结合。这是因为数与形是反映事物间关系的两种不同形式,但数与形又是统一的,它们都可以用来描述物理变化的规律。两种形式之间是可以相互补充、相互转化的,数缺形时少直观;形少数时难入微。 总之,图像法是解决物理问题的一种重要手段,不但可以用在多过程的匀变速直线运动中,还可以用在其他方面。我们在平时的教学中要善于培养学生识图、建图、用图的能力,努力提高学生物理素养和能力。

高中物理:匀变速直线运动的两个重要推论

高中物理:匀变速直线运动的两个重要推论 [探究导入] 设物体的初速度为v 0,做匀变速直线运动的加速度为a ,时间t 内的末速 度为v .试求t ′=t 2 时的瞬时速度和时间t 内的平均速度的关系. 提示:由x =v 0t +12at 2得平均速度v =x t =v 0+12at ,由速度公式v =v 0+at 知,当t ′=t 2 时,v t 2=v 0+a t 2,故v =v t 2 ,又v =v t 2+a t 2,联立以上各式解得v t 2=v 0+v 2,所以v =v t 2=v 0+v 2 . 1.平均速度:做匀变速直线运动的物体,在一段时间t 内的平均速度等于这段时间内 中间时刻的瞬时速度,还等于这段时间初、末速度矢量和的一半,即v =v t 2 =12(v 0+v t )=x t . 2.逐差相等:在任意两个连续相等的时间间隔T 内,位移之差是一个常量,即Δx =x Ⅱ-x Ⅰ=aT 2 推导:时间T 内的位移x 1=v 0T +12 aT 2① 在时间2T 内的位移x 2=v 0×2T +12 a (2T )2② 则x Ⅰ=x 1,x Ⅱ=x 2-x 1③ 联立①②③得Δx =x Ⅱ-x Ⅰ=aT 2 此推论常有两方面的应用:一是用以判断物体是否做匀变速直线运动,二是用以求加速度. [易错提醒] (1)以上推论只适用于匀变速直线运动,其他性质的运动不能套用此推论式来处理问题. (2)推论式x Ⅱ-x Ⅰ=aT 2 ,常在探究物体速度随时间变化规律的实验中根据打出的纸带求物体的加速度. [典例3] 一物体做匀变速直线运动,在连续相等的两个时间间隔内,通过的位移分别是24 m 和64 m ,每一个时间间隔为4 s ,求物体的初速度、末速度及加速度. [解析] 法一:平均速度法 画出运动过程如图所示 连续两段相等时间T 内的平均速度分别为v 1=x 1T =244 m /s =6 m/s ,v 2=x 2T =644 m /s =16 m/s

高中物理匀加速直线运动知识点汇总

高中物理匀加速直线运动知识点汇总 一、机械运动 一个物体相对于另一个物体的位置的改变,叫做机械运动,简称运动,它包括平动、转动和振动等运动形式.①运动是绝对的,静止是相对的。②宏观、微观物体都处于永恒的运动中。 二、参考系 在描述一个物体运动时,选作标准的物体(假定为不动的物体) ①描述一个物体是否运动,决定于它相对于所选的参考系的位置是否发生变化,由于所选的参考系并不是真正静止的,所以物体运动的描述只能是相对的。②描述同一运动时,若以不同的物体作为参考系,描述的结果可能不同③参考系的选取原则上是任意的,但是有时选运动物体作为参考系,可能会给问题的分析、求解带来简便, 三、质点 研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素,对问题的研究没有影响或影响可以忽略,为使问题简化,就用一个有质量的点来代替物体. 用来代替物体的有质量的点叫做质点. 质点没有形状、大小,却具有物体的全部质量。质点是一个理想化的物理模型,实际并不存在,是为了使研究问题简化的一种科学抽象。 把物体抽象成质点的条件是: (1)作平动的物体由于各点的运动情况相同,可以选物体任意一个点的运动来代表整个物体的运动,可以当作质点处理。 (2)物体各部分运动情况虽然不同,但它的大小、形状及转动等对我们研究的问题影响极小,可以忽略不计(如研究绕太阳公转的地球的运动,地球仍可看成质点).由此可见,质点并非一定是小物体,同样,小物体也不一定都能当作质点. 【平动的物体不一定都能看成质点,{物体的形状与运动的距离相比不能忽略};转动的物体可能看成质点来处理{研究绕太阳公转的地球的运动},也就是研究的问题不突出转动因素时。】 【能否看成质点一看研究问题,二看物理的形状与研究物体的关系】 【一个实际物体能否看成质点,决定于物体的尺寸与物体间距相比的相对大小】 四、位置、位移与路程 1、位置:质点的位置可以用坐标系中的一个点来表示,在一维、二维、三维坐标系中表示为s(x) 、s (x,y) 、s (x,y,z) 2、位移:【矢量】 ①位移是表示质点位置的变化的物理量.用从初位置指向末位置的有向线段来表示,线段的长短表示位移的大小,箭头的方向表示位移的方向。 ②位移是矢量,既有大小,又有方向。它的方向由初位置指向末位置. 注意:位移的方向不一定是质点的运动方向。如:竖直上抛物体下落时,仍位于抛出点的上方; ③单位:m 3、路程【标量】: 路程是指质点所通过的实际轨迹的长度.路程是标量,只有大小,没有方向; 路程和位移是有区别的:一般地路程大于位移的大小,只有做直线运动的质点始终向着同一个方向运动时,位移的大小才等于路程. 五、速度 速度:表示质点的运动快慢和方向,是矢量。它的大小用位移和时间的比值定义,方向就是物体的运动方向;轨迹是曲线,则为该点的切线方向。 速率:在某一时刻物体速度的大小叫做速率,速率是标量. 瞬时速度:由速度定义求出的速度实际上是平均速度,它表示运动物体在某段时间内的平均快慢程度,它只能粗略地描述物体的运动快慢,要精确地描述运动快慢,就要知道物体在某个时刻(或经过某个位置)时运动的快慢,因此而引入瞬时速度的概念。瞬时速度的含义:运动物体在某一时刻(或经过某一位置)时的速度,叫做瞬时速度 平均速度:运动物体位移和所用时间的比值叫做平均速度。定义式: x v t == 位移 时间 平均速率:平均速率等于路程与时间的比值。 s v t == 路程 时间 (当物体做单向直线运动时,二者相等) v1,队伍全长为L.一个通讯兵从队尾以速度v2(v1小于v2)赶到队前然后立即原速返回队尾。这个全过程中通讯兵通过的位移为。 专业技术分享

匀变速直线运动相关公式与推导全解

匀变速直线运动相关公 式与推导全解 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

匀速直线运动精华总结 1、 速度:物理学中将位移与发生位移所用的时间的比值定义为速度。用公式表示为:V = ΔX Δt = x2?x1t2?t1 2、 瞬时速度:在某一时刻或某一位置的速度称为瞬时速度。瞬时速度的大小称为瞬时速率,简称速率。 3、加速度:物理学中,用速度的改变量V 与发生这一改变所用时间t 的比值,定量地描述物体速度变化的快慢,并将这个比值定义为加速度。α=ΔV Δt 单位:米每二次 方秒;m/S 2 α即为加速度;即为一次函数图象的斜率;加速度的方向与斜率的正负一致。 速度与加速度的概念对比: 速 度:位移与发生位移所用的时间的比值 加速度:速度的改变量与发生这一改变所用时间t 的比值 4、 匀变速直线运动:在物理学中,速度随时间均匀变化,即加速度恒定的运动称为匀变速直线运动。 1) 匀变速直线运动的速度公式:V t =V 0+αt 推导:α= ΔV Δt = Vt? V0 t ……..速度改变量 发生这一改变所用的时间 2)匀变速直线运动的位移公式:x =V 0t+ 12 αt 2……….(矩形和三角形的面积公式) …推导:x = V0+Vt 2 t (梯形面积公式) 如图: 3)由速度公式和位移公式可以推导出的公式: ⑴V t 2-V 02=2αx (由来:V T 2-V 02=(V 0+αt)2 -V 02=2αV 0t +α2t 2=2α(V 0t+ 1 2 αt 2)=2αx) ⑵V t 2 = V0+Vt 2 =V ?(由来:V t 2=V 0+α t 2 = 2V0+αt 2 = V0+(V0+αt ) 2 = V0+Vt 2=V ?) ⑶V x 2 =√ V 02+V t 2 2 (由来:因为:V t 2-V 02=2αx 所以V x 2 2-V 02=2αx =αx = VT2?V02 2 )

匀变速直线运动公式的推导

① 速度位移公式:202v v t -=as 2 ② 位移公式:s =202 1at t v + ③ 位移中点的瞬时速度公式:2 2 22 v v v t s += ④ 中间时刻的瞬时速度:2 t v = at v v v t 2 1 200+=+=v (某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度) ⑤ 末速度公式:at v v t +=0 ⑥ 加速度公式:t v v a t 0 -= ⑦ 任意两个连续相等的时间内的位移差公式:x ?=2aT ⑧ 初速度为0时,那么末速度v =at ,有1T 末、2T 末、3T 末……的瞬时速度比为自然数比 ⑨ 初速度为0时,那么位移22 1 at s =,有1T 内、2T 内、3T 内……的位移比为自然数的平方比 同时还有第1个T 内位的移比第2个T 内的位移比第3个T 内的位移……即位移差之比为奇数比 ⑩从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比,有第1段位移的用时比第2段位移的用时比第3段位移的用时……即时差比为 ( ) 1--n n 的比 同时还有前一个位移所用时间比前二个位移所用时间比前三个位移所用时……即位移用时比为自然数开根比 同时还有第一段位移未、第二段位移未、第三段位移未……的瞬时速度比为自然数开根比

匀变速直线运动公式的推导 加速度即为一次函数图象的斜率;加速度的方向与斜率的正负一致 1、由速度公式和位移公式可以推导出的公式 ①2 02v v t -=as 2 202v v t -=()2 020v at v -+=2202t a at v +=?? ? ??+20212at t v a =as 2 位移中点的瞬时速度 ∵202 v v t -= as 2 ∴s =a v v t 2202-?2 s = a v v t 42 2- ②设位移中点瞬时速度是2 s v ∵2022v v s -=22as =220 2v v t - ∴22s v =220 2v v t +?2 s v =22 2v v t + ③设初速度是0v ,加速度a ,时间是t 因为位移s =2021at t v + 平均速度v =t s =at v 2 1 0+ 因为中间时刻的瞬时速度2 t v =?? ? ??+t a v 210=at v 2 1 0+ =v 所以某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度 ④x ?=2 aT (做匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间内的位移差为定值。设加速度为a ,连续相等的时间为T ,位移差为x ?) 证明:设第1个T 时间的位移为1x ;第2个T 时间的位移为2x ……第n 个T 时间的位移为 n x 由x =202 1at t v + 得:1x =2 021aT T v + 2x =()202 0212212aT T v T a T v --+=2023aT T v + n x =()()()[]2 020121121T n a T n v nT a nT v ----+=202 12aT n T v -+

(完整版)匀变速直线运动的研究

物体的运动匀变速直线运动的研究 一教法建议 【抛砖引玉】 匀变速直线运动的规律,是我们在力学中研究物体的运动和在电磁学中、原子物理中研究带电粒子的运动时都需要的重要规律,因此在这里我们要特别注重培养学生掌握如何利用运动的规律解决实际问题,“特别重要的是让学生们反复地体会怎样用位移、速度、加速度概念和匀速度运动的几个公式,去分析题意,分析问题的物理过程,明确已知的物理量和要求的物理量”。 要特别给学生强调匀变速直线运动的规律可适用于许多运动的情况,因此要牢记描述匀变速运动的几个规律,并要能利用这些规律去解决实际问题,在分析运动的特点时,关键在于分析其加速度。 同时要通过一些实例使学生了解在物理学中,为了表示物理量之间的函数关系,我们不仅可以用代数法──公式表示,还可以用几何法──图象表示。图象可以根据公式作出,公式也可以从图象中推导出来。两种形式,相互联系,它们在实质上都是表示了函数间的变化规律。 【指点迷津】 加速度不变的直线运动,叫匀变速直线运动。它包括匀加速直线运动和匀减速直线运动两大类。这两类运动关键决定于加速度与初速度的方向是同向还是反

利用上述规律解题时应注意: 1.要认清研究对象,并准确地判断它在指定的研究范围内的运动性质。如:是匀速、加速或减速;是初速为零或不为零的匀加速;是末速为零或不为零的匀减速等。 2.在上述正确判断的基础上,尽可能画出草图,从未知量联系已知量,选择适当的公式解题。 3.在公式中除t外,其余四个物理量都是矢量,在计算中υ0总是取正值,a、s、υt跟υ 方向相同的也为正值,跟υ0方向相反的为负值、但a因考虑了与υ0同向时在公式中a项前为+号,与υ0反向时在公式中a项前为-(项)号,所以a取绝对值代入公式。 4.要认真分析题目的特殊性,如追及、相遇,或者物体从一种运动变为另一种运动时的转折点。根据题目中的这种特殊性来列出有关的方程组。 5.公式υ υυ = + 2 t只适用于匀变速直线运动的状况,且为0时刻到t时刻的中点时刻 的瞬时速度。在应用平均速度解题时,有时要简单得多。 6.自由落体和竖直上抛运动是匀变速直线运动的两个特例。 7.h=υ0t+1 2 gt2系位移公式,可反映竖直上抛运动的全过程,以抛出点为0点,原点 以上h>0,落回原抛出点h=0,落至原点以下时h<0。 8.掌握解题的一些技巧: (1)可从运动学基本规律中导出一些推论: A.初速为零的匀加速直线运动,当运动时间t成1:2:3:……倍增长时,其位移成12:22:32:……规律的整数比。 B.初速度为零的匀加速直线运动,在相邻的相等的时间间隔内的位移成1:3:5……规律的整数比。 C.作匀变速直线运动的物体,在相邻的相等的时间间隔内的位移差为一常数△S=aT2(2)利用υ—t图象解某些运动问题,可以使问题很简捷。 二、学海导航 【思维基础】 1.能应用自由落体的有关规律解决自由落体运动的问题: 例:一个物体做自由落体运动,当它下落的高度为20米时瞬时速度为,经历的时间为。(取g=10米/秒2) 分析:根据已知和求可看出,已知做自由落体运动,那么加速度为g,υ0=0,又知下落高度h,求末速υt。这样h、g已知,υt未知,则可看出可利用υt2=2gh公式求解。 求经历时间是未知t,已知h、g、υt,所以利用运动学的任一规律都可求出。

《匀变速直线运动的实验探究》

《匀变速直线运动的实验探究》 (课时为2学时,这是第1学时——通过实验探究匀变速直线运动)福建省莆田第二中学物理组 一.学习任务分析 1.教材的地位和作用 匀变速直线运动是最简单、最具代表性的变速运动,匀变速直线运动的规律是高中物理运动学中的重要内容。在《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理1”中涉及本节的内容有:⑴经历匀变速直线运动的实验研究过程,理解位移、速度和加速度,了解匀变速直线运动的规律,体会实验在发现自然规律中的作用。⑵用打点计时器、频闪照相或其他实验方法研究匀变速直线运动。这就要求学生会用打点计时器或频闪照相等方法研究匀变速直线运动,判断物体的运动状态并计算加速度,强调让学生经历实验探究过程。 2.学习的主要任务: 本节的学习任务类型是综合型。在知识上要会判断物体的运动状态并计算加速度;在技能上要求能设计和操作实验,会测定相关物理量;体验性上要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程,体会科学研究方法——等量替换、图象法的应用。 3.教学重点和难点: 重点:①.启发学生自主探究:提出问题,分析问题,解决问题。 ②.如何由纸带判断物体的运动状态并计算加速度。 难点:引导学生在猜想的基础上进行实验设计,提出可行的实验方案、完成实验并得出实验结果。 二.学习者情况分析 在学习这一内容之前,所教的学生已经掌握了加速度、位移、瞬时速度、平均速度、等概念、各个物理量间的关系和相应的计算公式。通过初中阶段对物理的学习,学生对物理学的研究方法已有初步的了解,已具备一定的实验操作技能,初步具备进行探究性学习的能力,即能在一定的程度上进行自主学习与合作探究。 在非智力因素方面,学生学习积极主动,对学习物理有较浓厚兴趣;有较强的好奇心和求知欲,乐于探究自然界的奥秘;敢于坚持正确观点,勇于修正错误;喜欢和同龄人一起学习,有将自己的见解与他人交流的愿望,具有团队精神。 三.教学目标分析 根据上述对学习任务和学习者情况的分析,确定本节课教学目标如下: 1、知识与技能: ⑴简要地知道打点计时器的构造和工作原理,能正确使用打点计时器。 ⑵会分析打点计时器打出的纸带,能根据纸带正确判断物体的运动情况,并计算加速度。 2、过程与方法: ⑴经历匀变速直线运动的实验探究过程。 ⑵通过实验,培养学生的动手能力,分析和处理实验数据的能力。

匀变速直线运动的推论及推理

罗老师总结匀变速直线运动常用公式 (附匀变速直线运动的推论及推理过程) 一、基本公式 速度公式 at v v t +=0 当00=v 时,at v t = 位移公式 2021at t v s += 22 1at s = 二、几个常用的推论 1.位移推导公式 2 022v v as t -=, t v v s t 2 0+= 2.平均速度v 、中间时刻的瞬时速度2/t v 、中间位置的瞬时速度2/s v 为: 0/22t t v v x v v t +=== , 2 2202/t s v v v += 3.做匀变速直线运动的物体,在各个连续相等的时间T 内的位移分别是s 1、s 2、s 3…s n , 则Δs =s 2-s 1=s 3-s 2=…=s n -s n-1=aT 2. 4.V 0=0的匀加速直线运动中的几个常用的比例公式 (1)等分运动时间,以T 为单位时间. ①1T 末,2T 末,3T 末…,n T 末的速度之比 v 1:v 2:v 3:…:v n =1:2:3…:n ②1T 内、2T 内、3T 内…n T 内通过的位移之比 s 1:s 2:s 3:…:s n =1:4:9…:n 2 ③第1个T 内、第2个T 内、第3个T 内…、第n 个T 内通过的位移之比 s Ⅰ:s Ⅱ:s Ⅲ:…:s N =1:3:5…:(2n —1) ④第1个T 内、第2个T 内、第3个T 内…、第n 个T 内的平均速度之比 v Ⅰ:v Ⅱ:v Ⅲ:…:v N =1:3:5…:(2n —1) (2)等分位移,以x 为位移单位. ①通过1x 、2x 、3x …、n x 所需时间之比 t 1:t 2:t 3:…:t n =1:3:2…:n ②通过第1个x 、第2个x 、第3个x 、…第n 个x 所需时间之比 t Ⅰ:t Ⅱ:t Ⅲ:…:t N =1::23:12--…:1--n n ③1x 末,2x 末,3x 末…,n x 末的速度之比 v 1:v 2:v 3:…:v n =1:3:2…:n

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