匀变速直线运动的规律
(1)速度公式:v t =v 0+at
(v t =at )
12at 2
22
(3)课本推论:v t -v 0=2ax
(2)位移公式:x =v 0t +
x =
111
(v 0+v t ) t (x =at 2 x =v t t ) 222
2
(v t =2ax )
知三求二:每个公式里都有4个未知量,将3个已知量带入有这3个量的公式里求出另一个未知量
一般设初速度v 0的方向为正,方向与v 0相同的物理量为正,与v 0相反的为负
例题1一辆汽车在平路上以速度为72km/h行驶,它以这个速度开始上坡,坡长为100m ,
上坡后速度为36km/h。求它上坡的加速度与上坡所用的时间?
例题2. 一隧道限速36km/h.一列火车长100m ,以72km/h的速度行驶,驶至距隧道50m 处开始做匀减速运动,以不高于限速的速度匀速通过隧道.若隧道长200m. 求:
(1)火车做匀减速运动的最小加速度; (2)火车全部通过隧道的最短时间.
专题: 刹车类问题
1. 匀减速到速度为零即停止运动,加速度a 突然消失,求解时要注意确定其实际运动时 间。 由公式v t =v 0+at ,v t =0, t
2. 如果问题涉及到最后阶段(到速度为零)的运动,可把这个阶段看成反向、初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动。x =
12at 2
例题1. 一辆汽车以72km/h速率行驶,现因故紧急刹车并最终终止运动,已知汽车刹车过程加 速度的大小为5m/s2 ,则从开始刹车经过5秒 汽车通过的位移是多大
例题2. 已知一汽车在平直公路上以速度v 0 匀速行驶,
(1)司机突然发现在前方x=90m的地方有路障,开始紧急刹车,已知刹车 的加速度是
a 1=5m/s2,汽车刚好在路障前面停下,求汽车原来的速度v 0是多少?
(2)若汽车的刹车加速度是a 2=3m/s2,初速度不变,为使汽车不撞上路障, 司机必须提早
多少米发现路障?
例题3. 汽车以5 m/s的速度在水平路面上匀速前进,紧急制动时以2 m/s2的 加速度在粗糙
水平面上滑行,则在制动后2s 末和4 s内汽车的速度与通过的位移分别为?
专题:竖直上抛运动与类竖直上抛运动问题
物体先做匀减速运动,到速度为零后,反向做匀加速运动,加速过程的加速度与减速运动过程的加速度相同。此类问题要注意到过程的对称性
专题:纸带问题求加速度与速度(有固定周期T 的题目)
分析纸带问题的核心公式
a =
x m -x n
求加速度a
(m -n )T 2
_x m +x m +1v o +v t x
v == 求某点瞬时速度v v =a ~b 求a~b的
2T 2t a ~b
平均速度
1.有一条电磁打点计时器打下的纸带如图-1所示,图中所示的是每打5个点所取的记数点,自计数A 点起,相邻计数两点间的距离分别为10cm 、14cm 、18cm 、22cm 、26cm ,则纸带在运动中,AF 段的平均速度为 ____ m/s,E 点的瞬时速度为 m/s,纸带运动的加速度为__________m/s2
图-1
2.图-2为接在50Hz 低压交流电源上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的记数点,但第3个记数点没有画出。由图数据可求得:
(1)该物体的加速度为 m/s2,
(2)第3个记数点与第2个记数点的距离约为 cm , (3)打第3个点时该物体的速度为 m/s。
图-2
3.某同学在研究小车运动实验中, 获得一条点迹清楚的纸带, 已知打点计时器每隔0.02秒打一个计时点, 该同学选择ABCDEF 六个计数点, 对计数点进行测量的结果记录在图中, 单位是cm,
B 、C 、D 、E 、F 各点时小车的瞬时速度v m/s,v B = m/s, v m/s
(2)小车的加速度为m/s。
2
(1)则在打下A 、
4. 从斜面上某位置,每隔0.1 s 释放一个小球,在连续释放几个后,对在斜面上的小球拍下照片,如图所示,测得x AB =15 cm,x BC =20 cm,试求
(1)小球的加速度. (2)拍摄时B 球的速度v B
=?
5. 有一个做匀变速直线运动的物体,它在两段连续相等的时间内通过的位移分别是24m和64m,连续相等的时间为4s ,求质点的初速度和加速度大小.
6一物体做匀加速直线运动,初速度为0.5m/s,第7秒内的位移比第5秒内的位移多4m 。求:
(1)物体的加速度;(2)物体在5s 内的位移
专题:直线运动中的追击和相遇问题
(一). (开始时v 1
v 1
v 1= v2时,两者距离最大;由公式v t =v 0+at 得v 0+at =v 2求出时间t
v 1>v2时,两者距离变小,相遇时满足x 1 = x2+Δx (Δx 是开始运动前两物体的距离) ,全程只相遇(即追上) 一次。
【例1】一小汽车从静止开始以3m/s2 的加速度行驶,恰有一自行车以6m/s的速度从车边匀速驶过.求:(1)小汽车从开动到追上自行车之前经过多长时间两者相距最远?此时距离是多少? (2)小汽车什么时候追上自行车,此时小汽车的速度是多少?
(二). 运动追(开始时v 1> v2):
v 1> v2时,两者距离变小;
v 1= v2时,①若满足x 1
②若满足x 1= x2+Δx ,则恰能追上,全程只相遇一次; ③若满足x 1> x 2+Δx ,则后者撞上前者(或超越前者),此条件下理论上全程要相遇两次。
由公式v t =v 0+at 得v 0+at =v 2求出时间t
v 1
【例2】一个步行者以6m/s的最大速率跑步去追赶被红灯阻停的公共汽车,当他距离公共汽车25m 时,绿灯亮了,汽车以1m/s2 的加速度匀加速启动前进,问:人能否追上汽车?若能追上,则追车过程中人共跑了多少距离?若不能追上,人和车最近距离为多少?
(三). 匀减速运动追匀速运动的情况(开始时v 1> v2): v 1> v2时,两者距离变小;
v 1= v2时,①若满足x 1
②若满足x 1= x2+Δx ,则恰能追上,全程只相遇一次; ③若满足x 1> x 2+Δx ,则后者撞上前者(或超越前者),此条件下理论上全程要相遇两次。
由公式v t =v 0+at 得v 0+at =v 2求出时间t
【例3】汽车正以10m/s的速度在平直公路上前进,突然发现正前方有一辆自行车以4m/s 的速度做同方向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门做加速度大小为 6 m/s2的匀减速运动,汽车恰好不碰上自行车。求关闭油门时汽车离自行车多远?
训练1:一辆客车在平直公路以30m/s的速度行驶,突然发现正前方40m 处有一货车正以20m/s的速度沿同一方向匀速行驶,于是客车立刻刹车,以2m/s2的加速度做匀减速直线运动,问此后的过程中客车能否撞到货车?
(四) .匀速运动追匀减速运动的情况(开始时v 1
v 1= v2时,两者距离最远;由公式v t =v 0+at 得v 0+at =v 2求出时间t v 1> v2时,两者距离变小,相遇时满足x 1= x2+Δx ,全程只相遇一次。
【例4】当汽车B 在汽车A 前方7m 时,A 正以v A =4m/s的速度向前做匀速直线运动,而汽车B 此时速度v B =10m/s,并关闭油门向前做匀减速直线运动,加速度大小为a=2m/s2。此时开始计时,则A 追上B 需要的时间是多少?
针对训练:
1、一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以8m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为 时,决定前去追赶,经2.5s ,警车发动起来,以加速度2m/s2做匀加速运动。 试问:(1)警车要多长时间才能追上货车?
(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?
2、汽车的制动性能经测定, 当它以标准速度20m/s在水平轨道上行驶时, 制动后需40s 才停下, 现这列车正以20m/s的速度在水平轨道上行驶, 司机发现前方180m 处一货车正以6m/s的速度同向行驶, 于是立即制动, 问是否会发生撞车事故?
3、汽车从静止开始以a = 1m/s2的加速度前进,相距汽车x 0 = 25m处,与车运动方向相同的某人同时开始以v = 6m/s的速度匀速追赶汽车,问人能否追上?若追不上,求人与汽车间的最小距离.
专题:x-t 图象与v-t 图象
(一)x-t 图象
1. 物理意义:描述物体运动的位移随时间变化的规律,x-t 图象并不是物体运动的轨迹。 2. 若图线为一条直线表示物体的速度不变。做匀速直线运动
3. 曲线表示物体做变速运动, 图象上某点的切线的斜率表示该时刻物体运动的速度的大小 4. 直线斜率为正,表示质点在向正方向运动,直线斜率为负,表示质点向负方向运动。图线与纵轴的交点表示物体的初位置,图线与时间轴的交点表示物体回到原点。 (二)v-t 图象
1.匀速直线运动的v-t 图象是一条平行于时间轴的直线
2.图线与纵轴的交点表示物体的初速度,图线与时间轴的交点表示物体的速度为0 3判断速度方向:当图线位于t 轴上方时,v 的方向为正,图线位于t 轴下方时,v 的方向为负。
4在某段时间内位移的大小等于图线与时间轴所包围的“面积”的大小。
例1 矿井里的升降机,由静止开始匀加速上升,经过5秒钟速度达到6m/s后,又以这个速度匀速上升10秒,然后匀减速上升,经过10秒恰好停在井口,求矿井的深度?
例2 如图所示为一物体做直线运动的v-t 图象,根据图象做出的以下判断中,正确的是( ) A. 物体始终沿正方向运动
B. 物体先沿负方向运动,在t =2 s后开始沿正方向运动
C. 在t = 2 s前物体位于出发点负方向上,在t = 2 s后位于出发点正方向上 D. 在t = 2 s时,物体距出发点最远
【针对训练】
1. 下图①中表示三个物体运动位置和时间的函数关系图象, 下列说法正确的是 ( ) A. 运动速率相同,3秒内经过路程相同, 起点位置相同 B. 运动速率相同,3秒内经过路程相同, 起点位置不同
C. 运动速率不同,3秒内经过路程不同, 但起点位置相同 D. 均无共同点
2、一枚火箭由地面竖直向上发射,其v-t 图象如上图②所示,由图象可知( ) A .0-t 1时间内火箭的加速度小于t 1-t 2时间内火箭的加速度 B .在0-t 2时间内火箭上升,t 2-t 3时间内火箭下落
C .t 2时刻火箭离地面最远 D.t 3时刻火箭回到地面
3、上图③所示为A 和B 两质点的位移—时间图象, 以下说法中正确的是:( )
A. 当t=0时, A、B 两质点的速度均不为零 B. 在运动过程中, A质点运动得比B 快. C. 当t=t1时, 两质点的位移相等. D. 当t=t1时, 两质点的速度大小相等.
4、(1)如下左图质点的加速度方向为,0~t0时间内速度方向为 ,t 0时刻后的速度方向为 。
(2)如下中图质点加速度方向为,0~t0时间内速度方向为 ,t 0时刻后的速度方向为
(3) 甲乙两质点的速度图线如上右图所示: a 、二者的速度方向是否相同; b 、二图线的交点表示 ; c 、若开始计时时,甲、乙二质点的位置相
同,则在0-t 0时间内,甲、乙二质点的距离将 , 相距最大。
匀变速直线运动的规律
(1)速度公式:v t =v 0+at
(v t =at )
12at 2
22
(3)课本推论:v t -v 0=2ax
(2)位移公式:x =v 0t +
x =
111
(v 0+v t ) t (x =at 2 x =v t t ) 222
2
(v t =2ax )
知三求二:每个公式里都有4个未知量,将3个已知量带入有这3个量的公式里求出另一个未知量
一般设初速度v 0的方向为正,方向与v 0相同的物理量为正,与v 0相反的为负
例题1一辆汽车在平路上以速度为72km/h行驶,它以这个速度开始上坡,坡长为100m ,
上坡后速度为36km/h。求它上坡的加速度与上坡所用的时间?
例题2. 一隧道限速36km/h.一列火车长100m ,以72km/h的速度行驶,驶至距隧道50m 处开始做匀减速运动,以不高于限速的速度匀速通过隧道.若隧道长200m. 求:
(1)火车做匀减速运动的最小加速度; (2)火车全部通过隧道的最短时间.
专题: 刹车类问题
1. 匀减速到速度为零即停止运动,加速度a 突然消失,求解时要注意确定其实际运动时 间。 由公式v t =v 0+at ,v t =0, t
2. 如果问题涉及到最后阶段(到速度为零)的运动,可把这个阶段看成反向、初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动。x =
12at 2
例题1. 一辆汽车以72km/h速率行驶,现因故紧急刹车并最终终止运动,已知汽车刹车过程加 速度的大小为5m/s2 ,则从开始刹车经过5秒 汽车通过的位移是多大
例题2. 已知一汽车在平直公路上以速度v 0 匀速行驶,
(1)司机突然发现在前方x=90m的地方有路障,开始紧急刹车,已知刹车 的加速度是
a 1=5m/s2,汽车刚好在路障前面停下,求汽车原来的速度v 0是多少?
(2)若汽车的刹车加速度是a 2=3m/s2,初速度不变,为使汽车不撞上路障, 司机必须提早
多少米发现路障?
例题3. 汽车以5 m/s的速度在水平路面上匀速前进,紧急制动时以2 m/s2的 加速度在粗糙
水平面上滑行,则在制动后2s 末和4 s内汽车的速度与通过的位移分别为?
专题:竖直上抛运动与类竖直上抛运动问题
物体先做匀减速运动,到速度为零后,反向做匀加速运动,加速过程的加速度与减速运动过程的加速度相同。此类问题要注意到过程的对称性
专题:纸带问题求加速度与速度(有固定周期T 的题目)
分析纸带问题的核心公式
a =
x m -x n
求加速度a
(m -n )T 2
_x m +x m +1v o +v t x
v == 求某点瞬时速度v v =a ~b 求a~b的
2T 2t a ~b
平均速度
1.有一条电磁打点计时器打下的纸带如图-1所示,图中所示的是每打5个点所取的记数点,自计数A 点起,相邻计数两点间的距离分别为10cm 、14cm 、18cm 、22cm 、26cm ,则纸带在运动中,AF 段的平均速度为 ____ m/s,E 点的瞬时速度为 m/s,纸带运动的加速度为__________m/s2
图-1
2.图-2为接在50Hz 低压交流电源上的打点计时器,在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带,图中所示的是每打5个点所取的记数点,但第3个记数点没有画出。由图数据可求得:
(1)该物体的加速度为 m/s2,
(2)第3个记数点与第2个记数点的距离约为 cm , (3)打第3个点时该物体的速度为 m/s。
图-2
3.某同学在研究小车运动实验中, 获得一条点迹清楚的纸带, 已知打点计时器每隔0.02秒打一个计时点, 该同学选择ABCDEF 六个计数点, 对计数点进行测量的结果记录在图中, 单位是cm,
B 、C 、D 、E 、F 各点时小车的瞬时速度v m/s,v B = m/s, v m/s
(2)小车的加速度为m/s。
2
(1)则在打下A 、
4. 从斜面上某位置,每隔0.1 s 释放一个小球,在连续释放几个后,对在斜面上的小球拍下照片,如图所示,测得x AB =15 cm,x BC =20 cm,试求
(1)小球的加速度. (2)拍摄时B 球的速度v B
=?
5. 有一个做匀变速直线运动的物体,它在两段连续相等的时间内通过的位移分别是24m和64m,连续相等的时间为4s ,求质点的初速度和加速度大小.
6一物体做匀加速直线运动,初速度为0.5m/s,第7秒内的位移比第5秒内的位移多4m 。求:
(1)物体的加速度;(2)物体在5s 内的位移
专题:直线运动中的追击和相遇问题
(一). (开始时v 1
v 1
v 1= v2时,两者距离最大;由公式v t =v 0+at 得v 0+at =v 2求出时间t
v 1>v2时,两者距离变小,相遇时满足x 1 = x2+Δx (Δx 是开始运动前两物体的距离) ,全程只相遇(即追上) 一次。
【例1】一小汽车从静止开始以3m/s2 的加速度行驶,恰有一自行车以6m/s的速度从车边匀速驶过.求:(1)小汽车从开动到追上自行车之前经过多长时间两者相距最远?此时距离是多少? (2)小汽车什么时候追上自行车,此时小汽车的速度是多少?
(二). 运动追(开始时v 1> v2):
v 1> v2时,两者距离变小;
v 1= v2时,①若满足x 1
②若满足x 1= x2+Δx ,则恰能追上,全程只相遇一次; ③若满足x 1> x 2+Δx ,则后者撞上前者(或超越前者),此条件下理论上全程要相遇两次。
由公式v t =v 0+at 得v 0+at =v 2求出时间t
v 1
【例2】一个步行者以6m/s的最大速率跑步去追赶被红灯阻停的公共汽车,当他距离公共汽车25m 时,绿灯亮了,汽车以1m/s2 的加速度匀加速启动前进,问:人能否追上汽车?若能追上,则追车过程中人共跑了多少距离?若不能追上,人和车最近距离为多少?
(三). 匀减速运动追匀速运动的情况(开始时v 1> v2): v 1> v2时,两者距离变小;
v 1= v2时,①若满足x 1
②若满足x 1= x2+Δx ,则恰能追上,全程只相遇一次; ③若满足x 1> x 2+Δx ,则后者撞上前者(或超越前者),此条件下理论上全程要相遇两次。
由公式v t =v 0+at 得v 0+at =v 2求出时间t
【例3】汽车正以10m/s的速度在平直公路上前进,突然发现正前方有一辆自行车以4m/s 的速度做同方向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门做加速度大小为 6 m/s2的匀减速运动,汽车恰好不碰上自行车。求关闭油门时汽车离自行车多远?
训练1:一辆客车在平直公路以30m/s的速度行驶,突然发现正前方40m 处有一货车正以20m/s的速度沿同一方向匀速行驶,于是客车立刻刹车,以2m/s2的加速度做匀减速直线运动,问此后的过程中客车能否撞到货车?
(四) .匀速运动追匀减速运动的情况(开始时v 1
v 1= v2时,两者距离最远;由公式v t =v 0+at 得v 0+at =v 2求出时间t v 1> v2时,两者距离变小,相遇时满足x 1= x2+Δx ,全程只相遇一次。
【例4】当汽车B 在汽车A 前方7m 时,A 正以v A =4m/s的速度向前做匀速直线运动,而汽车B 此时速度v B =10m/s,并关闭油门向前做匀减速直线运动,加速度大小为a=2m/s2。此时开始计时,则A 追上B 需要的时间是多少?
针对训练:
1、一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以8m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为 时,决定前去追赶,经2.5s ,警车发动起来,以加速度2m/s2做匀加速运动。 试问:(1)警车要多长时间才能追上货车?
(2)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?
2、汽车的制动性能经测定, 当它以标准速度20m/s在水平轨道上行驶时, 制动后需40s 才停下, 现这列车正以20m/s的速度在水平轨道上行驶, 司机发现前方180m 处一货车正以6m/s的速度同向行驶, 于是立即制动, 问是否会发生撞车事故?
3、汽车从静止开始以a = 1m/s2的加速度前进,相距汽车x 0 = 25m处,与车运动方向相同的某人同时开始以v = 6m/s的速度匀速追赶汽车,问人能否追上?若追不上,求人与汽车间的最小距离.
专题:x-t 图象与v-t 图象
(一)x-t 图象
1. 物理意义:描述物体运动的位移随时间变化的规律,x-t 图象并不是物体运动的轨迹。 2. 若图线为一条直线表示物体的速度不变。做匀速直线运动
3. 曲线表示物体做变速运动, 图象上某点的切线的斜率表示该时刻物体运动的速度的大小 4. 直线斜率为正,表示质点在向正方向运动,直线斜率为负,表示质点向负方向运动。图线与纵轴的交点表示物体的初位置,图线与时间轴的交点表示物体回到原点。 (二)v-t 图象
1.匀速直线运动的v-t 图象是一条平行于时间轴的直线
2.图线与纵轴的交点表示物体的初速度,图线与时间轴的交点表示物体的速度为0 3判断速度方向:当图线位于t 轴上方时,v 的方向为正,图线位于t 轴下方时,v 的方向为负。
4在某段时间内位移的大小等于图线与时间轴所包围的“面积”的大小。
例1 矿井里的升降机,由静止开始匀加速上升,经过5秒钟速度达到6m/s后,又以这个速度匀速上升10秒,然后匀减速上升,经过10秒恰好停在井口,求矿井的深度?
例2 如图所示为一物体做直线运动的v-t 图象,根据图象做出的以下判断中,正确的是( ) A. 物体始终沿正方向运动
B. 物体先沿负方向运动,在t =2 s后开始沿正方向运动
C. 在t = 2 s前物体位于出发点负方向上,在t = 2 s后位于出发点正方向上 D. 在t = 2 s时,物体距出发点最远
【针对训练】
1. 下图①中表示三个物体运动位置和时间的函数关系图象, 下列说法正确的是 ( ) A. 运动速率相同,3秒内经过路程相同, 起点位置相同 B. 运动速率相同,3秒内经过路程相同, 起点位置不同
C. 运动速率不同,3秒内经过路程不同, 但起点位置相同 D. 均无共同点
2、一枚火箭由地面竖直向上发射,其v-t 图象如上图②所示,由图象可知( ) A .0-t 1时间内火箭的加速度小于t 1-t 2时间内火箭的加速度 B .在0-t 2时间内火箭上升,t 2-t 3时间内火箭下落
C .t 2时刻火箭离地面最远 D.t 3时刻火箭回到地面
3、上图③所示为A 和B 两质点的位移—时间图象, 以下说法中正确的是:( )
A. 当t=0时, A、B 两质点的速度均不为零 B. 在运动过程中, A质点运动得比B 快. C. 当t=t1时, 两质点的位移相等. D. 当t=t1时, 两质点的速度大小相等.
4、(1)如下左图质点的加速度方向为,0~t0时间内速度方向为 ,t 0时刻后的速度方向为 。
(2)如下中图质点加速度方向为,0~t0时间内速度方向为 ,t 0时刻后的速度方向为
(3) 甲乙两质点的速度图线如上右图所示: a 、二者的速度方向是否相同; b 、二图线的交点表示 ; c 、若开始计时时,甲、乙二质点的位置相
同,则在0-t 0时间内,甲、乙二质点的距离将 , 相距最大。