資源簡(jiǎn)介 (共46張PPT)現(xiàn)代文閱讀Ⅰ把握共性之“新” 打通應(yīng)考之“脈”素養(yǎng)提升課(二) 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)推論的應(yīng)用第二章 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的研究[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.會(huì)推導(dǎo)初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的比例式。2.掌握中點(diǎn)位置的瞬時(shí)速度公式并解答相關(guān)問(wèn)題。3.會(huì)推導(dǎo)位移差公式Δx=aT 2并解答相關(guān)問(wèn)題。探究重構(gòu)·關(guān)鍵能力達(dá)成探究1 初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的比例式1.按時(shí)間等分(設(shè)相等的時(shí)間間隔為T(mén))的比例式(1)T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬時(shí)速度之比v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n。(2)T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)、…、nT內(nèi)的位移之比x1∶x2∶x3∶…∶xn=12∶22∶32∶…∶n2。(3)第一個(gè)T內(nèi)、第二個(gè)T內(nèi)、第三個(gè)T內(nèi)、…、第n個(gè)T內(nèi)的位移之比x1′∶x2′∶x3′∶…∶xn′=1∶3∶5∶…∶(2n-1)。2.按位移等分(設(shè)相等的位移為x)的比例式(1)通過(guò)前x、前2x、前3x、…、前nx的位移時(shí)的瞬時(shí)速度之比v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶∶∶…∶。(2)通過(guò)前x、前2x、前3x、…、前nx的位移所用時(shí)間之比t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶∶∶…∶。(3)通過(guò)連續(xù)相同的位移所用時(shí)間之比t1′∶t2′∶t3′∶…∶tn′=1∶(-1)∶()∶…∶()。【典例1】 一小球沿斜面由靜止開(kāi)始勻加速滾下(斜面足夠長(zhǎng)),已知小球在第4 s末的速度為 4 m/s。 求:(1)第6 s末的速度大小;(2)前6 s內(nèi)的位移大小;(3)第6 s內(nèi)的位移大小。[解析] (1)由于第4 s末與第6 s末的速度之比 v4∶v6=4∶6=2∶3故第6 s末的速度v6=v4=6 m/s。(2)由v4=at4得a== m/s2=1 m/s2所以第1 s內(nèi)的位移x1==×1×12 m=0.5 m第1 s內(nèi)與前6 s內(nèi)的位移之比x1∶x6=12∶62故前6 s內(nèi)小球的位移大小x6=36x1=18 m。(3)第1 s內(nèi)與第6 s內(nèi)的位移之比x1∶x′6=1∶(2×6-1)=1∶11故第6 s內(nèi)的位移大小x′6=11x1=5.5 m。[答案] (1)6 m/s (2)18 m (3)5.5 m規(guī)律方法 應(yīng)用比例關(guān)系的三點(diǎn)注意(1)以上比例式只能直接應(yīng)用于初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(2)對(duì)于末速度為零的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),可把它看成逆向的初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),應(yīng)用比例式快速解題。(3)對(duì)于初速度和末速度均不為零的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),可以掐段應(yīng)用比例式,如位移之比5∶7∶9∶11。[針對(duì)訓(xùn)練]1.(多選)如圖所示,光滑固定的斜面AE被分成等距離的四段,一物體在A點(diǎn)由靜止釋放,物體沿斜面做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是( )A.物體通過(guò)各點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小之比為vB∶vC∶vD∶vE=1∶2∶3∶4B.物體從A點(diǎn)到達(dá)各點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間之比tB∶tC∶tD∶tE=1∶∶∶2C.通過(guò)各段位移所用時(shí)間之比為1∶(-1)∶()∶(2-)D.物體經(jīng)過(guò)BC段和CD段的速度變化量大小相等√√BC [根據(jù)v2=2ax得v=,物體通過(guò)各點(diǎn)的瞬時(shí)速度大小之比vB∶vC∶vD∶vE=∶∶∶=1∶∶∶2,故A錯(cuò)誤;根據(jù)v=at,可得t=,則物體從A點(diǎn)到達(dá)各點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間之比等于速度之比,故tB∶tC∶tD∶tE=1∶∶∶2,故B正確;tAB=tB=t0,tBC=tC-tB=(-1)t0,tCD=tD-tC=()t0,tDE=tE-tD=(2-)t0,故tAB∶tBC∶tCD∶tDE=1∶(-1)∶()∶(2-),故C正確;物體在A點(diǎn)由靜止釋放,沿斜面做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),相等距離所用時(shí)間越來(lái)越小,由Δv=aΔt,可知ΔvBC>ΔvCD,故D錯(cuò)誤。]探究2 中點(diǎn)位置的瞬時(shí)速度公式的理解及應(yīng)用1.中點(diǎn)位置的瞬時(shí)速度公式:=,即在勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,某段位移的中點(diǎn)位置的瞬時(shí)速度等于這段位移的初、末速度的“方均根”值。2.推導(dǎo):如圖所示,前一段位移有–=2a·,后一段位移有v2-2=2a·,所以有2=+v2),即有=。3.兩點(diǎn)說(shuō)明(1)公式=只適用于勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(2)對(duì)于任意一段勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),無(wú)論是勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)還是勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),中點(diǎn)位置的瞬時(shí)速度均大于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,即>。【典例2】 (多選)一個(gè)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體,先后經(jīng)過(guò)相距為x的A、B兩點(diǎn)時(shí)的速度分別為v和7v,從A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,則下列說(shuō)法正確的是( )A.經(jīng)過(guò)AB中點(diǎn)的速度為4vB.經(jīng)過(guò)AB中間時(shí)刻的速度為4vC.通過(guò)前位移所需時(shí)間是通過(guò)后位移所需時(shí)間的2倍D.前時(shí)間通過(guò)的位移比后時(shí)間通過(guò)的位移少1.5vt√√√BCD [由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得,物體經(jīng)過(guò)AB中點(diǎn)的速度為==5v,A錯(cuò)誤;物體經(jīng)過(guò)AB中間時(shí)刻的速度為==4v,B正確;通過(guò)前位移所需時(shí)間t1==,通過(guò)后位移所需時(shí)間t2==,C正確;前時(shí)間通過(guò)的位移x1==vt,后時(shí)間通過(guò)的位移x2==vt,Δx=x2-x1=1.5vt,D正確。][針對(duì)訓(xùn)練]2.(多選)固定光滑斜面的長(zhǎng)度為L(zhǎng),一物體自斜面頂端由靜止開(kāi)始勻加速滑至底端,經(jīng)歷的時(shí)間為t,則下列說(shuō)法正確的是( )A.物體運(yùn)動(dòng)全過(guò)程中的平均速度是B.物體在時(shí)的瞬時(shí)速度是C.物體運(yùn)動(dòng)到斜面中點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度是D.物體從頂端運(yùn)動(dòng)到斜面中點(diǎn)所需的時(shí)間是√√√ACD [全程的平均速度=,A正確;時(shí),物體的速度等于全程的平均速度,B錯(cuò)誤;若末速度為v,則=,v=,由中點(diǎn)位置的瞬時(shí)速度公式可得中間位置的速度v中==,C正確;設(shè)到達(dá)中間位置用時(shí)t′,由按位移等分的比例式可得t′∶t=1∶,所以t′=,D正確。]探究3 逐差相等公式的理解及應(yīng)用1.逐差相等公式:Δx=xⅡ-xⅠ=xⅢ-xⅡ=…=aT2,即做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體,如果在各個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移分別為xⅠ,xⅡ,xⅢ,…,xN,則勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移差相等。2.推導(dǎo):x1=v0T+aT 2,x2=v0·2T+a·T 2,x3=v0·3T+a·T 2,…。所以xⅠ=x1=v0T+aT 2,xⅡ=x2-x1=v0T+aT 2,xⅢ=x3-x2=v0T+aT 2,…故xⅡ-xⅠ=aT 2,xⅢ-xⅡ=aT 2,…所以Δx=xⅡ-xⅠ=xⅢ-xⅡ=…=aT 2。3.拓展公式:勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中對(duì)于相等時(shí)間不相鄰的任意兩段位移有xm-xn=(m-n)aT 2。4.應(yīng)用(1)判斷物體是否做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)如果Δx=xⅡ-xⅠ=xⅢ-xⅡ=…=xn-xn-1=aT 2成立,則a為一恒量,說(shuō)明物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。(2)求加速度利用Δx=aT 2,可求得a=。【典例3】 如圖所示,一質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),隨后依次經(jīng)過(guò)B、C、D三點(diǎn)。已知AB段、CD段距離分別為5 m、13 m,質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)AB段、BC段、CD段的時(shí)間相等,均為1 s,則( )A.質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為4 m/s2B.質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為2 m/s2C.質(zhì)點(diǎn)在C點(diǎn)的速度大小為9 m/sD.質(zhì)點(diǎn)在B點(diǎn)的速度大小為6 m/s√A [質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)AB、BC、CD段的時(shí)間相等,均為T(mén)=1 s,由x3-x1=2aT 2得a== m/s2=4 m/s2,故A正確,B錯(cuò)誤;由x2-x1=x3-x2得BC段長(zhǎng)度x2=9 m,過(guò)B點(diǎn)時(shí)刻對(duì)應(yīng)AC段的中間時(shí)刻,vB=== m/s=7 m/s,故D錯(cuò)誤;過(guò)C點(diǎn)時(shí)刻對(duì)應(yīng)BD段的中間時(shí)刻,vC=== m/s=11 m/s,故C錯(cuò)誤。][針對(duì)訓(xùn)練]3.(多選)如圖所示,物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),A、B、C、D為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的四點(diǎn),測(cè)得AB=2 m,BC=3 m,且物體通過(guò)AB、BC、CD所用的時(shí)間均為 0.2 s,則下列說(shuō)法正確的是( )A.物體的加速度為20 m/s2B.物體的加速度為25 m/s2C.CD=4 mD.CD=5 m√√BC [由勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律知,連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù),即Δx=aT 2,可得a==25 m/s2,故A錯(cuò)誤,B正確;根據(jù)CD-BC=BC-AB,可知CD=4 m,故C正確,D錯(cuò)誤。]題號(hào)1352468791011√素養(yǎng)提升練(二)1.一物體從斜面頂端由靜止開(kāi)始勻加速下滑,到達(dá)斜面底端時(shí)速度為4 m/s,則物體經(jīng)過(guò)斜面中點(diǎn)時(shí)的速度為( )A.2 m/s B.2 m/sC. m/s D. m/sB [已知v0=0,v=4 m/s,根據(jù)=,解得物體經(jīng)過(guò)斜面中點(diǎn)時(shí)的速度為2 m/s,故B正確。]2.一質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),依次通過(guò)A、B、C三點(diǎn),已知通過(guò)OA、AB、BC所用時(shí)間之比為1∶2∶3,則OA、AB、BC的距離之比為( )A.1∶4∶9 B.1∶3∶5C.1∶8∶27 D.1∶2∶3題號(hào)1352468791011√C [初速度為0的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),第1個(gè)T、第2個(gè)T、第3個(gè)T、…、第6個(gè)T內(nèi)的位移之比為1∶3∶5∶7∶9∶11,所以xOA∶xAB∶xBC=1∶(3+5)∶(7+9+11)=1∶8∶27,故C正確。]3.(多選)一個(gè)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體,在兩段連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移分別是AB=12 m和BC=32 m,已知連續(xù)相等的時(shí)間間隔為2 s,則物體的初速度vA和加速度a分別為( )A.物體的初速度為1 m/s B.物體的加速度為3 m/s2C.物體的初速度為3 m/s D.物體的加速度為5 m/s2題號(hào)1352468791011√AD [根據(jù)Δx=at2可得a==5 m/s2,根據(jù)位移與時(shí)間的關(guān)系式可得AB=vAt+at2,解得vA=1 m/s,故A、D正確,B、C錯(cuò)誤。]√4.云南龍江大橋是亞洲最大的高速公路懸索橋,總長(zhǎng) 2 470.58 m,橋面寬33.5 m,為雙向四車(chē)道設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)速度為80 km/h,如圖甲所示,圖乙中A、B、C、D、E為大橋上五根鋼絲繩吊索,每?jī)筛跛髦g距離相等,若汽車(chē)從吊索A處開(kāi)始做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),剛好在吊索E處停下,汽車(chē)通過(guò)吊索D時(shí)的瞬時(shí)速度為vD,通過(guò)DE段的時(shí)間為t,則( )題號(hào)1352468791011A.汽車(chē)通過(guò)吊索A時(shí)的速度大小為4vDB.汽車(chē)減速的時(shí)間大于2tC.汽車(chē)通過(guò)吊索C時(shí)的瞬時(shí)速度等于通過(guò)AE段的平均速度D.汽車(chē)通過(guò)AD段的平均速度是通過(guò)DE段平均速度的3倍題號(hào)1352468791011√題號(hào)1352468791011D [汽車(chē)減速到零,可以看成反向的初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),根據(jù)初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的比例關(guān)系,可知汽車(chē)通過(guò)DE、AD段所用的時(shí)間之比為1∶1,可得汽車(chē)減速的時(shí)間等于2t,汽車(chē)通過(guò)吊索A時(shí)的速度大小為2vD,故A、B錯(cuò)誤;汽車(chē)通過(guò)DE段的平均速度為,通過(guò)AD段的平均速度為=vD,故D正確;汽車(chē)通過(guò)吊索D時(shí)為通過(guò)AE段的中間時(shí)刻,故通過(guò)吊索D時(shí)的瞬時(shí)速度等于通過(guò)AE段的平均速度,故C錯(cuò)誤。]題號(hào)13524687910115.一列火車(chē)進(jìn)站后做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)直至停下,則勻減速運(yùn)動(dòng)前三分之一位移與后三分之二位移所用時(shí)間的比值為( )A.-1 B.1-C.√題號(hào)1352468791011A [勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)至停下可以看成反向的初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中相鄰相等位移內(nèi)的時(shí)間之比為1∶(-1)∶()∶…,則勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)前三分之一位移與后三分之二位移所用時(shí)間的比值為=-1,故選A。]題號(hào)1352468791011√6.為了測(cè)定某轎車(chē)在平直路上啟動(dòng)階段的加速度(轎車(chē)啟動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)可近似看成是勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)),某人拍攝了一張?jiān)谕坏灼隙啻纹毓獾恼掌鐖D所示,如果拍攝時(shí)每隔2 s曝光一次,轎車(chē)車(chē)身總長(zhǎng)為4.5 m,那么這輛轎車(chē)的加速度為( )A.1 m/s2B.2.25 m/s2C.3 m/s2D.4.25 m/s2題號(hào)1352468791011B [轎車(chē)車(chē)身總長(zhǎng)4.5 m,則題圖中每一小格為 1.5 m,可得兩段距離分別為s1=12 m,s2=21 m,又曝光周期為T(mén)=2 s,據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律Δs=s2-s1=aT2,解得a=2.25 m/s2,故選B。]7.(多選)一個(gè)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體先后經(jīng)過(guò)A、B兩點(diǎn)的速度分別為v1和v2,AB位移中點(diǎn)速度為v3,AB時(shí)間中點(diǎn)速度為v4,全程平均速度為v5,則下列結(jié)論正確的是( )A.物體經(jīng)過(guò)AB位移中點(diǎn)的速度大小為B.物體經(jīng)過(guò)AB位移中點(diǎn)的速度大小為C.若為勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則v3<v2=v1D.在勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中一定有v3>v4=v5題號(hào)1352468791011√√題號(hào)1352468791011BD [由題意可知,在勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中,物體經(jīng)過(guò)AB位移中點(diǎn)的速度為v3=,時(shí)間中點(diǎn)的速度為v4=,A錯(cuò)誤,B正確;全程的平均速度為v5=,不論物體做勻加速還是勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),都有v3>v4=v5,若物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則v1v2,故D正確,C錯(cuò)誤。]8.(多選)如圖所示,在一個(gè)桌面上方有三個(gè)金屬小球a、b、c,離桌面的高度分別為h1∶h2∶h3=3∶2∶1,若先后順次釋放a、b、c,球剛好同時(shí)落到桌面上,不計(jì)空氣阻力,則( )A.三者運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為3∶2∶1B.三者到達(dá)桌面時(shí)的速度大小之比是∶∶1C.b與a開(kāi)始下落的時(shí)間差等于c與b開(kāi)始下落的時(shí)間差D.若三個(gè)小球同時(shí)釋放,落至桌面的時(shí)間之比為 ∶∶1題號(hào)1352468791011√√題號(hào)1352468791011BD [根據(jù)h=gt2,得三者運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比t1∶t2∶t3=∶∶1,所以若三個(gè)小球同時(shí)釋放,落至桌面的時(shí)間之比為t1∶t2∶t3=∶∶1,故A錯(cuò)誤,D正確;根據(jù)v2=2gh,可得到達(dá)桌面時(shí)的速度之比v1∶v2∶v3=∶∶1,故B正確;由上述分析可得b與a開(kāi)始下落的時(shí)間差為Δt1=()·,c與b開(kāi)始下落的時(shí)間差為Δt2=(-1)·,可知Δt1≠Δt2,故C錯(cuò)誤。]題號(hào)1352468791011√9.(多選)一物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),已知第4 s內(nèi)與第2 s內(nèi)的位移之差是8 m。則下列說(shuō)法正確的是( )A.物體運(yùn)動(dòng)的加速度為8 m/s2B.第2 s末的速度為8 m/sC.第2 s內(nèi)的位移為6 mD.物體在0~3 s內(nèi)的平均速度為6 m/s√√題號(hào)1352468791011BCD [由x4-x2=2aT2可知,物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a==4 m/s2,故A錯(cuò)誤;由速度與時(shí)間的關(guān)系式v2=at可得v2=8 m/s,故B正確;由x=可得Δx2=(×4×22-×4×12) m=6 m,故C正確;由平均速度定義有==6 m/s,故D正確。]10.一物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),加速度為 1 m/s2,求:(1)物體在前2 s內(nèi)的位移大小;(2)物體在第2 s內(nèi)的位移大小;(3)物體在第二個(gè)2 s內(nèi)的位移大小。題號(hào)1352468791011題號(hào)1352468791011[解析] (1)物體在前2 s內(nèi)的位移大小為x2==×1×22 m=2 m。(2)物體在第1 s內(nèi)的位移大小為x1==×1×12 m=0.5 m由xⅠ∶xⅡ=1∶3得xⅡ=3xⅠ=3x1=1.5 m。(3)以2 s為一個(gè)時(shí)間單位,設(shè)物體在第二個(gè)2 s內(nèi)的位移為x′,由x2∶x′=1∶3得x′=3x2=3×2 m=6 m。[答案] (1)2 m (2)1.5 m (3)6 m題號(hào)135246879101111.從斜面上某一位置每隔0.1 s釋放一個(gè)相同的小球,釋放后小球做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),在連續(xù)釋放幾個(gè)小球后,對(duì)在斜面上滾動(dòng)的小球拍下如圖所示的照片,測(cè)得xAB=15 cm,xBC=20 cm。求:(1)小球的加速度大小;(2)拍攝時(shí)小球B的速度大小;(3)拍攝時(shí)xCD的長(zhǎng)度。題號(hào)1352468791011[解析] 小球釋放后做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),且每相鄰的兩個(gè)小球間的時(shí)間間隔相等,均為0.1 s,可以認(rèn)為A、B、C、D各點(diǎn)是一個(gè)小球在不同時(shí)刻的位置。(1)由推論Δx=aT2可知,小球的加速度為a===5 m/s2。(2)由題意知B點(diǎn)對(duì)應(yīng)AC段的中間時(shí)刻,可知小球在B點(diǎn)的速度等于AC段上的平均速度,即vB===1.75 m/s。題號(hào)1352468791011(3)由勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)知,連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移差恒定,所以xCD-xBC=xBC-xAB所以xCD=2xBC-xAB=0.25 m。[答案] (1)5 m/s2 (2)1.75 m/s (3)0.25 m謝 謝! 展開(kāi)更多...... 收起↑ 資源預(yù)覽 縮略圖、資源來(lái)源于二一教育資源庫(kù)