第3章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究

1、第3章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第一節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律知識(shí)點(diǎn)：1、 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（1） 物理學(xué)中，稱物體 保持不變的直線運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)。（2） 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的重要特點(diǎn)是： 為一恒量。2、 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度變化規(guī)律：（1） 速度公式： （2） v-t圖象：v-t圖象以 為橫坐標(biāo)， 為縱坐標(biāo)，通過(guò)此圖，我們可以直觀的了解物體的 隨 的變化規(guī)律。在v-t圖象中， 就是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度，當(dāng)斜率為正值時(shí)，物體做 直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)斜率為負(fù)值時(shí)，物體做 直線運(yùn)動(dòng)。a-t圖象：a-t圖象以 為橫坐標(biāo)， 為縱坐標(biāo)，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的a-t圖象為一 。3、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移變化規(guī)律：（1）

2、速度公式： （2）位移公式： （3）勻變速直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖象是一條 線。（4）重要推論： ?；A(chǔ)訓(xùn)練：1、質(zhì)點(diǎn)在直線上做初速度為零的勻變速運(yùn)動(dòng)，加速度為3m/s2，則第3秒的初速度是 m/s，末速度是 m/s。2、汽車在平直的路上以10m/s的初速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)前面有情況而剎車，獲得的加速度大小是2 m/s2，則（1）汽車經(jīng)過(guò)3s的速度大小是 m/s（2）經(jīng)過(guò)5s的速度大小是 m/s（3）經(jīng)過(guò)10s的速度大小是 m/s3、做直線運(yùn)動(dòng)的物體速度v與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系為v=32t，此函數(shù)式中選定 的方向?yàn)檎较?，物體做 運(yùn)動(dòng)，若此函數(shù)關(guān)系表示汽車剎車的全過(guò)程，汽車平均速度為 m/s，它是初

3、速度的 倍，又是剎車全部時(shí)間 的瞬時(shí)速度，該汽車剎車1s沖出的距離是 m，汽車剎車2s的位移是 。 4、初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，前3s的位移是，后3s的位移為 m。5、質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖，如圖2-11所示，則（ ）A、6s內(nèi)物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B、24s內(nèi)物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C、前3s內(nèi)物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D、2s末物體的速度大小是4ms6、質(zhì)點(diǎn)從靜止開(kāi)始勻加速直線運(yùn)動(dòng)，從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起，通過(guò)連續(xù)三段路程所用的時(shí)間分別為1s、2s、3s，這三段路程之比應(yīng)是多少？答案：1、6 9 2、4 0 03、初速度 勻減速 1.5 0.5m 中間時(shí)刻 24、13.5 5、B D6、解：由s=at2/

4、2可知前1,3,6秒的位移之比為1:9:36，所以題目中三段路程之比為1:8:277、一個(gè)運(yùn)動(dòng)員百米賽跑時(shí)，在前2秒內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，前兩秒內(nèi)的位移為16m，則運(yùn)動(dòng)員的加速度為 。8、做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，速度從v增加到2v時(shí)經(jīng)過(guò)的位移是s，則它的速度從v增加到3v時(shí)發(fā)生的位移是 。9、一質(zhì)點(diǎn)從靜止開(kāi)始以1m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)5s后做勻速運(yùn)動(dòng)，最后2s的時(shí)間使質(zhì)點(diǎn)勻減速到靜止，則質(zhì)點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度多大？減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度多大？10、做出上題中的速度-時(shí)間圖象。 11、物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，初速度v0=2m/s，加速度2，求：（1）前4s內(nèi)的平均速度及位移。（2）第4s內(nèi)通過(guò)的位

5、移。12、汽車以20m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，剎車后的加速度大小為4m/s2，那幺可滑行多遠(yuǎn)？ 答案： 7、8m/s2 8、8/3 s9、2 10、略11、12、50m典型例題：例1、一個(gè)滑雪的人，從85米長(zhǎng)的山坡上勻變速滑下，初速度是1.8m/s，末速度系5.0m/s，他通過(guò)這段山坡需要多長(zhǎng)時(shí)間？解：由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知說(shuō)明：對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)也就是說(shuō)：對(duì)于變速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度的求解有兩個(gè)途徑：（1）（2）這兩個(gè)公式綜合使用往往可使問(wèn)題簡(jiǎn)化。例2、一列火車行駛時(shí)的都督是m/s，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，開(kāi)始減速直線運(yùn)動(dòng)，s末的速度是m/s。求：（） 火車的加速度；（）s末的速度；（）末的速度。解析：（）火

6、車的加速度為： （）s末的速度為： （）火車從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到停止的時(shí)間是： ，所以火車在s末的速度為零。說(shuō)明：物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，要注意加速度和初速度的方向相反，還要考慮運(yùn)動(dòng)的實(shí)際情況，不能盲目的套用公式。對(duì)于機(jī)動(dòng)車輛剎車問(wèn)題，要注意車輛停止時(shí)間。綜合練習(xí)：1、某飛機(jī)的起飛速度是60m/s，在跑道上可能產(chǎn)生的最大加速度為4m/s2，該飛機(jī)從靜止到起飛成功需要跑道的最小長(zhǎng)度為_(kāi)。2、一物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，初速度v02，求：前4s內(nèi)的平均速度及位移大??；第4s內(nèi)通過(guò)的位移大小3、物體從靜止開(kāi)始沿斜面滑下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)3s鐘后開(kāi)始在水平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)9s鐘停止，則物體在斜面上的路程和

7、在平面上的路程之比為_(kāi)。4、一輛汽車在十字路中口等候綠燈，當(dāng)綠燈亮?xí)r汽車以3m/s2的加速度開(kāi)始行駛，恰在這時(shí)一輛自行車以6m/s的速度勻速駛來(lái)，試求：汽車從路口開(kāi)動(dòng)后，在追上自行車之前經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間兩車相距最遠(yuǎn)？此時(shí)距離是多少？什么時(shí)候汽車追上自行車，此時(shí)汽車的速度是多少？5、甲、乙兩車從同一地點(diǎn)同時(shí)向同一方向作直線運(yùn)動(dòng)，其速度圖象如圖所示，由此可以判斷( )A、前10s內(nèi)甲比乙速度大，后10s內(nèi)甲比乙速度小B、前10s內(nèi)甲在乙前，后10s內(nèi)乙在甲前C、甲、乙兩車的加速度大小相等D、20s末兩車相遇E、相遇前，在10s末兩車相距最遠(yuǎn)第二節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的探究知識(shí)點(diǎn)：1、計(jì)時(shí)器的工作原理常用的

8、計(jì)時(shí)器有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器兩類，是用來(lái)記錄時(shí)間時(shí)間的儀器。（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用低壓交流電源的計(jì)時(shí)器，（如上左圖）其工作電壓為46V。當(dāng)電源頻率為50Hz，它每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)。把紙帶穿過(guò)限位孔，再把套在軸上的復(fù)寫(xiě)紙片壓在紙帶上面，通電后，在線圈和永久磁鐵的作用下，振片便振動(dòng)起來(lái)，位于振片一端的振針就跟著上下振動(dòng)起來(lái)，當(dāng)物體拖著紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，振針就在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，這些點(diǎn)記錄了運(yùn)動(dòng)物體的位置，也記錄了發(fā)生這些位移所用的時(shí)間。這就為我們定量地研究物體的運(yùn)動(dòng)情況提供了方便。（2）電火花計(jì)時(shí)器是利用火花放電在紙帶上打出小孔，從而顯示出電跡的計(jì)時(shí)器（如上右圖）使用時(shí)，墨粉紙盤(pán)軸上，并

9、夾在兩條紙帶之間，接通220V交流電源，按下脈沖輸出開(kāi)關(guān)，計(jì)時(shí)器發(fā)出的脈沖電流經(jīng)接正相的放電計(jì)、墨粉紙盤(pán)到負(fù)相的紙盤(pán)軸，產(chǎn)生火花放電，于是在運(yùn)動(dòng)的紙帶1上就打出一列電跡，電源頻率50Hz時(shí)，它每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)。2、紙帶求勻速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的方法（1）逐差法：如下左圖所示，根據(jù) ，同理， 這樣利用 可以求出 三個(gè)加速度值，再算出 的平均值，我們所求勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體的加速度?！爸鸩罘ā鼻蠹铀俣鹊哪康氖潜M可能多地使用測(cè)量的數(shù)據(jù) 以減小偶然誤差。（2）v-t圖象法：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，求出打出第n個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的瞬時(shí)速度如上右圖所示，再作出v

10、-t圖象，圖線的斜率，即為勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體的加速度a.綜合練習(xí)：1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種_儀器，在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，打下如圖紙帶，每相隔兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，測(cè)得OA=3.00cm，AB=7.00cm，BC=11.00cm，a=_，O點(diǎn)速度v0=_。2、小車帶著紙帶做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的時(shí)間間隔為，若每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)紙帶如圖2-16所示，現(xiàn)畫(huà)出紙帶上的點(diǎn)均為計(jì)數(shù)點(diǎn)。已知O點(diǎn)到A、B、C、D、E的距離分別為、，則小車的加速度為_(kāi)m/s2。3、 做“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到如圖的紙帶，A、B、C、D為記數(shù)點(diǎn)，兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)打點(diǎn)，則A到D的時(shí)

11、間間隔為 秒，這段時(shí)間內(nèi)小車運(yùn)動(dòng)的平均速度為 米/秒。小車的加速度 m/s2，B點(diǎn)的速度為 m/s。第三節(jié) 自由落體運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)：1.物理學(xué)中將物體不受其他因數(shù)影響，只在_作用下從_開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)稱為自由落體運(yùn)動(dòng)。2、自由落體運(yùn)動(dòng)是_為零_的直線運(yùn)動(dòng)。3、物體自由下落時(shí)加速度來(lái)自于地球和物體之間的萬(wàn)有引力，因此也稱重力加速度，地球上的重力加速度的方向總是_的，一般情況下，g取_，在估算時(shí)候g還可以取_。4、自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律： 基礎(chǔ)訓(xùn)練：1、自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為 的 直線運(yùn)動(dòng)。2、甲、乙兩個(gè)物體從不同的高度同時(shí)釋放，不計(jì)空氣阻力，在它們都沒(méi)落地之前，以下說(shuō)法正確的是( )A、它們的加速度相同B

12、、加速度不一定相同C、它們?cè)谕粫r(shí)刻的速度相同D、它們相對(duì)靜止3、已知某物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，在第1s內(nèi)下降了 m ，在第2s末的速度為 m/s, 在第2s內(nèi)下降了 m。4、做自由落體的物體在某時(shí)刻的速度為30m/s，則前1s的位移是多少？（g取10m/s2 ）5、一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做自由下落的的總時(shí)間為6s，則其下落過(guò)程的平均速度為多少？（g取10m/s2） 6、設(shè)小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，在落地前的1s內(nèi)下降的距離為35m，則落地的速度大小為多少？它是從多高開(kāi)始下落的？（g取10m/s2）答案：1、零 勻加速 2、A C D3、4.9 19.6 14.7 4、15m/s5、30m/s 6、40 80 典型例

13、題：例1 一個(gè)物體從H高處自由落下，經(jīng)過(guò)最后196m所用的時(shí)間是4s，求物體下落H高所用的總時(shí)間T和高度H是多少？取s2，空氣阻力不計(jì)分析 根據(jù)題意畫(huà)出小球的運(yùn)動(dòng)示意圖（圖2-10）其中t=4s，h=196m解 根據(jù)自由落體公式式（1）減去式（2），得綜合練習(xí)：1、物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，把下落的距離分成相等的兩段，則物體通過(guò)上半段和下半段的時(shí)間的比值為( )A、(-1)：1 B、1：(-1)C、：1 D、1：2、一物體從45m高處自由下落，在最后1s通過(guò)的高度是 m，最后1s的初速度是 m/s,最后1s內(nèi)的平均速度是 m/s。3、一物體自125m高處從靜止開(kāi)始自由下落，落地前最后一秒內(nèi)的位移是

14、m。下落過(guò)程中的平均速度是 m/s。4、一物體從36m高處自由下落，這個(gè)高度分成三段，每段用的時(shí)間相等，則每段高度從上到下依次是 m， m和 m。5、一個(gè)物體從44.1m高的地方自由下落，到達(dá)地面時(shí)的速度是_，所用的時(shí)間是_，下落最后1s內(nèi)的位移大小是_。5、豎直懸掛一根長(zhǎng)15m的桿，在桿的正下方5m處有一觀察點(diǎn)A，當(dāng)桿自由落下時(shí)，桿全部通過(guò)A點(diǎn)需多少時(shí)間。6、石塊A自塔頂自由落下m米時(shí)，石塊B自離塔頂n米處自由落下，不計(jì)空氣阻力，若兩石塊同時(shí)到達(dá)地面，則塔高為多少米？7、跳傘運(yùn)動(dòng)員從350m的高空離開(kāi)飛機(jī)自由落下一段距離后才打開(kāi)降落傘，設(shè)開(kāi)傘后以2m/s2的加速度勻減速直線下降，到達(dá)地面時(shí)的

15、速度為4m/s，取g為10m/s2，求跳傘運(yùn)動(dòng)員自由下落的距離。8、從高h(yuǎn)1處自由下落一物體A，1s后從高h(yuǎn)2處自由下落一物體B，A下落了45m時(shí)追上了B，再經(jīng)過(guò)1s物體A落到地面，求物體B從下列到地所需的時(shí)間？ 學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容應(yīng)注意的問(wèn)題：如果物體只受重力，不同物體的加速度相同，都等于重力加速度g。在地球的不同地方，重力加速度大小不同。 物理必修一勻變速直線運(yùn)動(dòng)單元測(cè)試班級(jí)_ 姓名_ 座號(hào)_ 成績(jī)_ 測(cè)試時(shí)間：60分鐘 一、 選擇題（只有一個(gè)選項(xiàng)正確，共48分）題號(hào)123456789101112答案1在平直行駛的汽車內(nèi)，一個(gè)乘客以他乘坐的汽車為參考系向外觀察，他看到的下述現(xiàn)象哪個(gè)肯定錯(cuò)了？（

16、） A 與汽車同向行駛的自行車向后運(yùn)動(dòng) B 公路兩旁的樹(shù)不動(dòng)C 另一輛汽車總在自己的車的前面不動(dòng) D 路旁的房屋向后運(yùn)動(dòng)2下列物體或人可以看作質(zhì)點(diǎn)的是（ ） A 跳水冠軍郭晶晶在跳水比賽中 B 轉(zhuǎn)動(dòng)的砂輪 C 遠(yuǎn)洋航行的輪船 D 研究一列火車通過(guò)某一路標(biāo)所用的時(shí)候 3以下的計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)指時(shí)間的是（ ） A 天津開(kāi)往德州的625次列車于13時(shí)35分從天津發(fā)車 B 某人用15s跑完100m C 中央電視臺(tái)新聞聯(lián)播節(jié)目19時(shí)開(kāi)播A D 1997年7月1日零時(shí)中國(guó)對(duì)香港恢復(fù)行駛主權(quán)IIIIII4如圖所示，一物體沿三條不同的路徑由A運(yùn)動(dòng)到B，下列關(guān)于它們的位移的說(shuō)法中正確的是（ ）A沿I 較大 B 沿II

17、較大C 沿III較大 D 一樣大BS/m5如圖是A、B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的S t圖，則 ( ).A A、B從同一位置出發(fā)B 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，A質(zhì)點(diǎn)比B質(zhì)點(diǎn)快C 當(dāng)t=t1時(shí),兩質(zhì)點(diǎn)的速度相等D 在0t1時(shí)間內(nèi),兩質(zhì)點(diǎn)的發(fā)生的位移相同6關(guān)于速度、速度改變量、加速度，正確的是（ ） A 物體運(yùn)動(dòng)的速度改變量越大，它的加速度一定越大 B 速度很大的物體，其加速度可以很小，也可以為0 C 某時(shí)刻物體速度為零，其加速度不可能很大 D 加速度很大時(shí)，運(yùn)動(dòng)物體一定運(yùn)動(dòng)得很快 第1頁(yè)7飛機(jī)的起飛過(guò)程是從靜止出發(fā)，在直跑道上加速前進(jìn)，等達(dá)到一定速度時(shí)離地，已知飛機(jī)加速前進(jìn)的路程為m，所用的時(shí)間為40s，假設(shè)這段運(yùn)

18、動(dòng)為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，用a表示加速度，v表示離地時(shí)的速度，則（）am/s2 v80 m/s Ba1 m/s2 v40 m/sCa2 m/s2 v 40 m/s D a1 m/s2 v80m/s8下列關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中，正確是：A物體沿豎直方向下落的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)；2的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)；C物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)；D物體在重力作用下的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng) 將物體豎直向上拋出后，能正確表示其速度的大小v隨時(shí)間t的變化關(guān)系的圖線是（）0tv0tv0tv0tv A B C D 10一小球從高處自由下落，經(jīng)時(shí)間t落地，則當(dāng)它下落t/2時(shí)，離地的高度是（ ）A H/2

19、B H/4 C 3H/4 D H/311測(cè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度的實(shí)驗(yàn)中，接通電源與讓紙帶隨物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)操作的時(shí)間關(guān)系應(yīng)當(dāng)是：A先接通電源，后釋放紙帶；B先釋放紙帶，后拉通電源；C釋放紙帶的同時(shí)拉通電源；D先釋放紙帶或先接通電源都可以12一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度的大小為 4m/s，1s后速度的大小變?yōu)?0m/s 在這1s內(nèi)物體的 ( )A 位移的大小不可能小于4mB 位移的大小可能大于10加速度的大小可能小于4m/s2加速度的大小可能大于10m/s2 二、填空題（每空3分，一共27分）13自由落體運(yùn)動(dòng)指的是僅在作用下從開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)。14沿平直路面以20/的速度前進(jìn)的汽車，在剎車后通過(guò)16時(shí)，速度減為12/.在此減速過(guò)程中，汽車加速度的大小為_(kāi)/，加速