《物理新学案同步沪科必修一讲义：第2章 研究匀变速直线运动的规律2.3（二） Word含答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理新学案同步沪科必修一讲义：第2章 研究匀变速直线运动的规律2.3（二） Word含答案（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2.3匀变速直线运动的规律(二)目标定位1.会推导速度与位移的关系式，并知道关系式中各物理量的含义.2.会用公式vv2as进行分析和计算.3.掌握三个平均速度公式及其适用条件.4.会推导saT2并会用它解决相关问题一、速度位移公式的推导及应用问题设计射击时，火药在枪筒中燃烧燃气膨胀，推动弹头加速运动如果把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动，子弹在枪筒中运动的初速度为v0，子弹的加速度是a，枪筒长为s.试分析求解子弹射出枪口时的速度答案vv0atsv0tat2由两式联立消去中间变量t，得：v2v2asv要点提炼1匀变速直线运动的速度位移公式：vv2as，此式是矢量式，应用解题时一定要先选定正方
2、向，并注意各量的符号若v0方向为正方向，则：(1)物体做加速运动时，加速度a取正值；做减速运动时，加速度a取负值(2)位移s0说明物体通过的位移方向与初速度方向相同，s.三、重要推论saT2的推导及应用问题设计物体做匀变速直线运动，加速度为a，从某时刻起T时间内的位移为s1，紧接着第二个T时间内的位移为s2.试证明：s2s1aT2.答案证明：设物体的初速度为v0自计时起T时间内的位移s1v0TaT2在第二个T时间内的位移s2v02Ta(2T)2s1v0TaT2.由两式得连续相等时间内的位移差为ss2s1v0TaT2v0TaT2aT2，即saT2.要点提炼1匀变速直线运动中，在连续相等的时间T内
3、的位移之差为一恒定值，即ss2s1aT2.2应用(1)判断物体是否做匀变速直线运动如果ss2s1s3s2snsn1aT2成立，则a为一恒量，说明物体做匀变速直线运动(2)求加速度利用匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差saT2，可求得a.一、速度与位移关系的简单应用例1如图2所示，一辆正以8m/s的速度沿直线行驶的汽车，突然以1 m/s2的加速度加速行驶，则汽车行驶了18m时的速度为()图2A8m/s B12 m/sC10m/s D14 m/s答案C解析由v2v2as得vm/s10 m/s，C正确二、的灵活运用例2一质点做匀变速直线运动，初速度v02m/s,4s内位移为20m，求：(1)质点
4、4s末的速度；(2)质点2s末的速度解析解法一利用平均速度公式4s内的平均速度，代入数据解得，4s末的速度v48m/s2s末的速度v2m/s5 m/s.解法二利用两个基本公式由sv0tat2得a1.5m/s2再由vtv0at得质点4s末的速度v4(21.54) m/s8 m/s2s末的速度v2(21.52) m/s5 m/s答案(1)8m/s(2)5 m/s针对训练(多选)一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地，汽车先做匀加速直线运动，接着做匀减速直线运动，开到乙地刚好停止，其速度图像如图3所示，那么0t和t3t两段时间内()图3A加速度大小之比为31B位移大小之比为12C平均速度大
5、小之比为21D平均速度大小之比为11答案BD解析两段的加速度大小分别为a1，a2，A错两段的平均速度12，C错，D对两段的位移s1vt，s2vt，B对三、对saT2的理解与应用例3做匀加速直线运动的物体，从开始计时起连续两个4s的时间间隔内通过的位移分别是48m和80m，则这个物体的初速度和加速度各是多少？解析解法一根据关系式saT2，物体的加速度am/s22 m/s2.由于前4s内的位移48v04a42，故初速度v08m/s.解法二设物体的初速度和加速度分别为v0、a.由公式sv0tat2得：前4s内的位移48v04a42前8s内的位移4880v08a82解以上两式得v08m/s，a2 m/
6、s2解法三物体运动开始后第2s、第6s时的速度分别为：v1m/s12 m/s，v220m/s故物体的加速度am/s22 m/s2初速度v0v1a12m/s22 m/s8m/s答案8m/s2 m/s21(速度与位移关系的简单应用)有一长为L的列车，正以恒定的加速度过铁路桥，桥长为2L，现已知列车车头过桥头的速度为v1，车头过桥尾时的速度为v2，那么，车尾过桥尾时的速度为()A3v1v2B3v2v1C.D.答案C解析列车车头过桥头到车头过桥尾有：vv2a2L车头过桥尾到车尾过桥尾有：vv2aL由以上两式可得，v3.2(的灵活应用)我国自行研制的“枭龙”战机已在四川某地试飞成功假设该战机起飞前从静止
7、开始做匀加速直线运动，达到起飞速度v所需时间为t，则起飞前的运动距离为()AvtB.C2vtD不能确定答案B解析因为战机在起飞前做匀加速直线运动，则sttt，B正确3(对saT2的理解和应用)从斜面上某一位置每隔0.1s释放一个相同的小球，释放后小球做匀加速直线运动，在连续释放几个后，对在斜面上滚动的小球拍下如图4所示的照片，测得sAB15cm，sBC20cm.试问：图4(1)小球的加速度是多少？(2)拍摄时小球B的速度是多少？(3)拍摄时sCD是多少？答案(1)5m/s2(2)1.75 m/s(3)0.25m解析小球释放后做匀加速直线运动，且每相邻的两个小球的时间间隔相等，均为0.1s，可以
8、认为A、B、C、D各点是一个小球在不同时刻的位置(1)由推论saT2可知，小球加速度为am/s25 m/s2.(2)由题意知B点对应AC段的中间时刻，可知B点的速度等于AC段上的平均速度，即vBACm/s1.75 m/s.(3)由于连续相等时间内位移差恒定，所以sCDsBCsBCsAB所以sCD2sBCsAB220102m15102m25102m0.25m.题组一速度与位移关系的理解与应用1一辆汽车以20m/s的速度沿平直路面行驶，当汽车以5 m/s2的加速度刹车时，其刹车距离为()A40mB20mC100mD4m答案A解析已知v020m/s，a5 m/s2，v0，由v2v2as得刹车距离sm
9、40mA正确2一滑雪运动员由静止开始沿足够长的斜坡匀加速下滑当下滑距离为l时，速度为v，那么，当他的速度是时，下滑的距离是()A.B.C.D.答案C解析由v2v2as知v22al，得l；当速度为时有()22al1，得l1，C正确3一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑，经过斜面中点时速度为2m/s，则物体到达斜面底端时的速度为()A3m/s B4 m/sC6m/sD2m/s答案D解析由题意得v22as,222a，故v2m/s，D正确4两个小车在同一水平面上做加速度相同的匀减速直线运动，若它们的初速度之比为12，则它们运动的最大位移之比为()A12B14C1D21答案B解析匀减速直线运动的位移最大
10、时末速度为零，由v2v2as得s，故()2，故选B.题组二的灵活运用5一辆汽车从车站由静止开始做匀加速直线运动，一段时间之后，司机发现一乘客未上车，便立即刹车做匀减速直线运动已知汽车从启动到停止一共经历了10s，前进了25m，在此过程中，汽车的最大速度为()A2.5m/s B5 m/sC7.5m/s D10 m/s答案B解析设汽车的最大速度为vm，加速时间为t1，减速时间为t2，加速阶段的平均速度1减速阶段的平均速度2s1t12t2(t1t2)vmt，解得vm5m/s.6一物体从斜面上某点由静止开始做匀加速直线运动，经过3s后到达斜面底端，并在水平地面上做匀减速直线运动，又经9s停止，则物体在
11、斜面上的位移与在水平面上的位移之比是()A11B12C13D31答案C解析设物体到达斜面底端时的速度为vt，在斜面上的平均速度1，在斜面上的位移s11t1t1，在水平地面上的平均速度2，在水平地面上的位移s22t2t2，所以s1s2t1t213.故选C.7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()A.vtB.vtC.vtD.vt答案B解析方法一：汽车在匀加速过程中的平均速度为v，在匀减速过程中的平均速度也为v，故全部位移svt.方法二：汽车的vt图像如图所示，由于图像与时间轴所围“面积”等于位移的大小，故位移svt，B对8.甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶在t0到tt1的时间内，它们的vt图像如图1所示在这段时间内()图1A汽车甲的平均速度比乙大B汽车乙的平均速度等于C甲、乙两汽车的位移相同D汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大答案A解析根据vt图线下方的面积表示位移，可以看出汽车甲的位移s甲大于汽车乙的位移s乙，选项C错误；根据得，汽车甲的平均速度甲大于汽车乙的平均速度乙，选项A正确；汽车乙的位移s乙小于初速度为v2、末速度为v1的匀减速直线运动的位移s，即汽车乙的平均速度小于，选项B错误；根据vt图像的斜率反映了加
