10-匀变速直线运动的规律
匀变速直线运动知识点归纳及练习
匀变速直线运动公式、规律一．基本规律：（１）平均速度=１．公式（２）加速度= （１）加速度=（３）平均速度=（２）平均速度=（４）瞬时速度（３）瞬时速度（５）位移公式（４）位移公式（６）位移公式（５）位移公式（７）重要推论（６）重要推论注意：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．匀变速直线运动的两个重要规律：１．匀变速直线运动中某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度：即２．匀变速直线运动中连续相等的时间间隔内的位移差是一个恒量：设时间间隔为T，加速度为a，连续相等的时间间隔内的位移分别为S１，S２，S３，……SN；则S=S2－S1=S3－S2= …… =SN－SN－1= aT2三．运用匀变速直线运动规律解题的一般步骤。
（1）审题，弄清题意和物体的运动过程。
（2）明确已知量和要求的物理量（知三求一：知道三个物理量求解一个未知量）。
例如：知道、、求解末速度用公式：（3）规定正方向（一般取初速度为正方向），确定正、负号。
（4）选择恰当的公式求解。
（5）判断结果是否符合题意，根据正、负号确定所求物理量的方向。
1．在匀变速直线运动中，下列说法中正确的是（）A. 相同时间内位移的变化相同B. 相同时间内速度的变化相同C. 相同时间内加速度的变化相同D. 相同路程内速度的变化相同2．做匀减速直线运动的质点，它的位移随时间变化的规律是s=24t-1.5t2(m)，当质点的速度为零，则t为多少（）A．1.5s B．8s C．16s D．24s3．某火车从车站由静止开出做匀加速直线运动，最初一分钟内行驶，那么它在最初10s行驶的距离是（）A. B. C. D. 15m4．一物体做匀减速直线运动，初速度为/s，加速度大小为/s2，则物体在停止运动前ls内的平均速度为（）A．/s B．/s C．l m/s D．/s5. 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。
匀变速直线运动的基本规律
小结：
1.本节课主要学习了匀变速直线运动的 速度公式和位移公式，它们是运动学的基本 公式。
2.根据匀变速直线运动的速度和位移公 式，只要知道物体做匀变速直线运动的初速 度v0和加速度a，就可以求出运动物体经历任 一时间段末的瞬时速度和任一时间段内的位 移，从而知道运动物体在任一瞬时所在的位 置和运动情况，达到描述物体运动的目的。
统，要求飞机仍能在此舰上正常起飞，问该舰身长至少应为多少？ v-t 图象为一倾斜直线
一、匀速直线运动的规律
2、一质点从静止开始以1 m/s2 的加速度匀加速运动，经 5 秒后做匀速运动，最后 2s 的时间质点做匀减速直至静止，则质点匀速运动
的速度是多大？减速运动时加速度是多大？
根据匀变速直线运动的速度和位移公式，只要知道物体做匀变速直线运动的初速度v0和加速度a，就可以求出运动物体经历任一时间段
匀变速直线运动的基本规律
4、飞机着陆后以6 m/s2 的加速度做匀减速直线运动，若其着陆速度为 60m/s，求它着陆后 12s 内滑行的距离.
匀变速直线运动的基本规律
匀变速直线运动的位移公式
1、一火车以 72 km/h 驶近隧道时做匀 v-t 图象为一倾斜直线
4、飞机着陆后以6 m/s2 的加速度做匀减速直线运动，若其着陆速度为 60m/s，求它着陆后 12s 内滑行的距离. 匀变速直线运动的位移公式
2，起飞的速度为50m/s，如果要求该飞 机滑行100m后起飞，问弹射系统必须使 飞机具有多大的初速度？如果某航空母 舰上不装弹射系统，要求飞机仍能在此 舰上正常起飞，问该舰身长至少应为多 少？
4、飞机着陆后以6 m/s2 的加速度做 匀减速直线运动，若其着陆速度为 60m/s，求它着陆后 12s 内滑行的距 离.
匀变速直线运动的规律
专题一 匀变速直线运动的规律及其应用一、匀变速直线运动的规律1.条件：物体受到的合外力恒定，且与运动方向在一条直线上.2.特点：a 恒定，即相等时间内速度的变化量恒定.3.规律：（1）v t ＝v 0＋at （2）s ＝v 0t ＋21at 2（3）v t 2－v 02＝2as 4.推论：（1）匀变速直线运动的物体，在任意两个连续相等的时间里的位移之差是个恒量，即 Δs ＝s i ＋1－s i ＝aT 2＝恒量.（2）匀变速直线运动的物体，在某段时间内的平均速度等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，即v t /2＝v =20t v v + 以上两个推论在“测定匀变速直线运动的加速度”等学生实验中经常用到，要熟练掌握.（3）初速度为零的匀加速直线运动（设T 为等分时间间隔）：①1T 末、2T 末、3T 末……瞬时速度的比为：v 1∶v 2∶v 3∶……∶v N ＝1∶2∶3∶…∶n②1T 内、2T 内、3T 内……位移的比为：s 1∶s 2∶s 3∶…∶s N ＝12∶22∶32∶…∶n 2③第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内…… 位移的比为：s Ⅰ∶s Ⅱ∶s Ⅲ∶…∶s N ＝1∶3∶5∶…∶（2n －1）④从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比：t 1∶t 2∶t 3∶…∶t N ＝1∶（2－1）∶（3－2）∶…∶（n －1-n ）1 如图所示，有若干相同的小钢球，从斜面上的某一位置每隔0.1s 释放一颗，在连续释放若干颗钢球后对斜面上正在滚动的若干小球摄下照片如图，测得AB=15cm ，BC=20cm ，试求：（1）拍照时B 球的速度；（2）拍摄时s CD =?（3）A 球上面还有几颗正在滚动的钢球2 ，一物体作匀加速直线运动，通过一段位移△x 所用的时间为t 1，紧接着通过下一段位移△x 所用的时间为t 2. 则物体运动的加速度为A ．1212122()()x t t t t t t ∆-+ B.121212()()x t t t t t t ∆-+ C ．1212122()()x t t t t t t ∆+- D ．121212()()x t t t t t t ∆+-3 .某质点P 从静止开始以加速度a 1做匀加速直线运动，经t （s ）立即以反向的加速度a 2做匀减速直线运动，又经t （s ）后恰好回到出发点，试证明a 2＝3a l ．4，一个质点从静止开始做匀加速直线运动，已知它在第4s 内的位移是14m ，求它前72m 所用的时间．5 每隔一定时间，从车站以同一加速度沿一笔直的公路开出一辆汽车，当第五辆车开始起动时，第一辆车已离站320m ．此时第四辆车与第三辆车的距离是多大？6 一列火车有n 节相同的车厢，一观察者站在第一节车厢的前端，当火车由静止开始做匀加速直线运动时( )A ．每节车厢末端经过观察者时的速度之比是1∶2∶3∶…∶nB ．每节车厢经过观察者所用的时间之比是1∶(12-)∶(23-)∶…∶(1--n n )C ．在相等时间里，经过观察者的车厢节数之比是1∶2∶3∶…∶nD ．如果最后一节车厢末端经过观察者时的速度为v ，那么在整个列车经过观察者的过程中，平均速度为v /n7，物体沿某一方向做匀变速直线运动，在t （s ）内通过的路程为s ，它在s 2处的速度为v 1，在中间时刻的速度为v 2，则v 1和v 2的关系应是（ ）A ．当物体做匀加速直线运动时，v l ＞v 2B ．当物体做匀减速直线运动时，v l ＞v 2C ．当物体做匀速直线运动时，v l ＝v 2D ．当物体做匀减速直线运动时，v l ＜v 28 某车队从同一地点先后从静止开出n 辆汽车，在平直的公路上沿一直线行驶，各车均先做加速度为a 的匀加速直线运动，达到速度v 后做匀速直线运动，汽车都匀速行驶后，相邻两车距离均为s ，则相邻两车启动的时间间隔为 （ ）A ．av 2 B ．a v 2 C ．υ2s D ．υs 9.如图1-2-2所示的光滑斜面上，一物体以4m/s 的初速度由斜面底端的A 点匀减速滑上斜面，途经C 和B ，C 为AB 中点，已知v A ∶v C = 4∶3，从C 点到B 点历时（23-）S ，试求：（1）到达B 点的速度？（2）AB 长度？10，有一个物体开始时静止在O 点，先使它向东作匀加速直线运动，经过5秒钟，使它的加速度方向立即改为向西，加速度的大小不改变，再经过5秒钟，又使它加速度方向改为向东，但加速度大小不改变，如此重复共历时20秒，则这段时间内（ ）A ．物体运动方向时而向东时而向西B ．物体最后静止在O 点C ．物体运动时快时慢，一直向东运动D ．物体速度一直在增大11，物体沿光滑斜面匀减速上滑，加速度大小为4 m ／s 2，6 s 后又返回原出发点．那么下述结论正确的是( )．A ．物体开始沿斜面上滑时速度为12 m ／sB ．物体开始沿斜面上滑时速度是10 m ／sC ．物体沿斜面上滑的最大位移是18 mD ．物体沿斜面上滑的最大位移是15 m12 ，为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离。
匀变速直线运动的规律及应用
（3）第1s内、第2s内、第3s内、…第ns内的位移之比
SI:SII:SIII:…:SN=1:3:5:…:(2n-1)
注意：（1）如何描述这几个规律 （2）时间间隔可扩展到任意t秒
5、做匀变速直线运动的物体，在任意相邻相等时间间隔
例3、一汽车在水平路面上行驶时以v=20m/s，遇到障碍刹车， 加速度的大小为4m/s2，求汽车在6s内通过的位移为多少？ （汽车距刹车点多远）
解： S=v0t+ at2=20×6+ ×（-4）×36＝48m
注意，以上解法是错误的。原因是刹车过程的最后状态是停下 来，即：vt＝0。这类题在解的过程中，应首先判断在所给时 间内，物体是否停下来。如果物体没有停下来，所求过程为匀 变速直线运动，直接代公式求解；如果已经停下来了，过程应 该分为两部分：匀变速过程（停下来以前）和静止过程（停下 来以后），整个过程不再是匀变速直线运动。这种情况下，直 接代公式就不行了。但是前一个过程还是匀变速，可以代公式 求前一个过程的位移（注意这时所代时间不再是全部时间而是 匀变速过程的时间）。我们又知道，后一个过程的位移为0， 所以前一个过程的位移与整个过程的位移相同
设物体运动的初速度为v0，加速度为a，则由位移公式有：
S1=v0t1+
at12
7.2=3v0+ a×32 ①
对后3s，v2=v0+at=v0+2a
②
S2=v2t2+
at22
16.8=3v2+ a×32 ③
三式联立可求得：v0=0 a=1.6m/s2 ∴由S= at2有S总= ×1.6×52=20（m）
可以求出a=－2.5m/s2
匀变速直线运动规律
匀变速直线运动规律匀变速直线运动规律：匀变速直线运动是物体沿直线运动，速度恒定不变的一种运动规律。
它包括物体在任意时刻应具有恒定的速度，且连续变化。
1、位移s与时间t的关系：在匀变速直线运动中，物体在每一小段时间内的位移都是一样的，比如说物体的速度为v（m/s），那么每一小段的速度也是一样的。
所以，在某一时刻t的位移s等于t时刻之前的位移s0 加上t时刻之间时间内的位移，即：s = s0 + v*t 。
2、速度v与时间t的关系：关于速度与时间的关系可以从第一条关系s = s0 + v*t 来理解，由于物体在每一小段时间内的位移都是一样的，而这一小段时间的位移取决于当前的速度与时间的乘积，所以我们可以推出速度与时间的关系v = (s-s0) / t。
3、加速度a与时间t的关系：加速度a与时间t的关系也是可以从第一条关系s = s0 + v*t 来推出的，我们可以将该关系展开后得到：s = s0 + v0*t + 1/2 * a*t^2 ,这里的a就是物体变化的加速度，因此可以推出：a = 2*(s-s0 - v0*t)/t^2 。
4、位移s与速度v的关系：在匀变速直线运动中，物体的速度恒定不变，所以可以简单得知：s = s0 + v*t 。
5、加速度a与速度v的关系：从加速度a与时间t的关系可以得到：a = 2*(s-s0 - v0*t)/t^2 ，因此可以推出：v = v0 + a*t 。
总结而言，匀变速直线运动的规律就是：物体的速度是恒定的，其位移、速度、加速度之间存在着密切的关系，利用上述关系可以得出物体的位移、速度、加速度随时间的变化情况，从而得出物体的完整的运动轨迹。
匀变速直线运动的规律
第二节 匀变速直线运动的规律【规律及公式】1、匀变速直线运动的基本公式 速度公式：v t ＝v 0＋at ①位移公式：2021at t v x += ②速度位移公式：ax v v2202=- ③平均速度公式：0t/20+===+22v v t v v atv ④ tx=（任何运动都适用） 注意：①匀变速直线运动中涉及到v 0、v t 、a 、s 、t 五个物理量，其中只有t 是标量，其余都是矢量。
上述四个公式都是矢量式。
通常选定v 0的方向为正方向，其余矢量的方向依据其与v 0方向相同或是相反分别用正、负号表示。
如果某个矢量是待求的，就假设其为正，最后根据结果的正负确定其实际方向。
②解题中常选用公式=s vt 及只有匀变速直线运动才成立的平均速度公式0+=2tv v v ，会使计算大为简化。
2、匀变速直线运动的三个推论(1)在连续相等的时间间隔(T)内的位移之差等于一个恒量，即Δx=aT 2（或者2)(aT n m x x n m -=-） ⑤(2)某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，即：02+==2ttv v v v ⑥ (3)某段位移内中间位置的瞬时速度v 中与这段位移初、末速度v 0和v t 关系：220=2t v v v +中 ⑦注意：无论匀加速还是匀减速总有2tv =v =20t v v +＜2x v =2220t v v +4、初速度为零的匀加速直线运动的一些特殊比例式(从t ＝0开始)，设T 为时间单位，则有： ①1T 末、2T 末、3T 末……瞬时速度之比为v 1∶v 2∶v 3∶……＝1∶2∶3∶……②第一个T 内，第二个T 内，第三个T 内……位移之比:x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶……＝1∶3∶5∶…… ③1T 内、2T 内、3T 内……位移之比为x 1∶x 2∶x 3∶……＝12∶22∶32…… ④通过连续相同的位移所用的时间之比：t 1∶t 2∶t 3……＝5、应用速度或位移公式应注意的几个问题： (1)速度公式v t ＝v 0＋at 和位移公式2021at t v x +=的适用条件必须是物体做匀变速直线运动，否则不能应用上述公式，所以，对以上两公式应用时，必须首先对运动性质和运动过程进行判断和分析。
匀变速直线运动的规律
第二章 匀变速直线运动的规律1．匀变速直线运动（1）定义：在任意相等的时间内速度的变化量相等的直线运动。
（2）特点：轨迹是直线，加速度a 恒定。
当a 与v 0方向相同时，物体做匀加速直线运动；反之，物体做匀减速直线运动。
2．匀变速直线运动的规律 （1）基本规律①速度时间关系：at v v +=0 ②位移时间关系：2021at t v x += （2）重要推论①速度位移关系：ax v v 2202=- ②平均速度：22t v v v v =+=③做匀变速直线运动的物体在连续相等的时间间隔的位移之差：Δx =x n+1-x n =aT 2。
3．自由落体运动（1）定义：物体只在重力的作用下从静止开始的运动。
（2）性质：自由落体运动是初速度为零，加速度为g 的匀加速直线运动。
（3）规律：与初速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动的规律相同。
学法指导一、用匀变速直线运动规律解题的一般思路运动学规律具有条件性、相对性和矢量性。
利用运动学规律解决运动学问题的一般思路是：1．对物体进行运动情况分析，画出运动过程示意图。
2．选择合适的运动学规律，选取正方向，列式求解。
二、利用图象分析解决运动学问题1．速度－时间图象的信息点（1）横坐标表时间，纵坐标表速度。
图线表示速度随时间的变化关系。
（2）斜率表示加速度的大小和方向。
切线的斜率表示某时刻物体加速度的大小和方向。
（3）图线与坐标轴围成的面积表示位移的大小和方向（横轴上方为正，下方为负）。
（4）横、纵截距的含义。
2．位移－时间图象的信息点（1）横坐标表示时间，纵坐标表示位移。
图线表示物体的位移随时间的变化关系，不表示轨迹。
（2）斜率表示速度的大小和方向。
切线的斜率表示某时刻物体速度的大小和方向。
（3）横截距表示物体出发的时刻，纵截距表示零时刻物体的出发位置。
3．利用图象分析和解决问题时必须把图象与具体的物理情景相联系，能写出横、纵坐标之间关系式的，最好写出关系式，并把式子与图象相结合。
匀变速直线运动的基本规律
关闭
B
答案
第一章
第二节 匀变速直线运动的基本规律
基础梳理 考点探究 思想方法 演练巩固
-11-
考点一
匀变速直线运动规律的基本应用
1.基本公式中的 v0、v、a、x 都是矢量,在直线运动中,若规定正方向, 它们都可用带正、 负号的代数值表示,把矢量运算转化为代数运算。 通常情 况下取初速度方向为正方向,凡是与初速度同向的物理量取正值,凡是与初 速度反向的物理量取负值。 2.两个基本公式含有五个物理量,可“知三求二”。
������������ 2 -������0 2 40m x= 2������
关闭
1
1 2
1
=
0-202 m=40m。 2× (-5)
解析 考点一 考点二 考点三
答案
第一章
第二节 匀变速直线运动的基本规律
基础梳理 考点探究 思想方法 演练巩固
-15-
考点二 解决匀变速直线运动问题的常用方法
1.基本公式法 应用速度公式、位移公式、速度位移公式, 三个基本公式均是矢量式, 注意方向。 2.平均速度法
第二节
匀变速直线运动的 基本规律
第一章
第二节 匀变速直线运动的基本规律
基础梳理 考点探究 思想方法 演练巩固
-2-
一
二 三
一、匀变速直线运动及其公式
1.匀变速直线运动 (1)定义 在变速直线运动中,如果在任意两段相等的时间内速度变化相等,这 种运动就叫作匀变速直线运动。 (2)特点 速度随时间均匀变化,加速度保持不变,是直线运动。 (3)分类和对比
酒后驾车,违者将予以严惩。某交警在路口发现一辆汽车正以 72 km/h 的速
在汽车刹车的过程中,汽车做匀减速直线运动,但当汽车停止运动后,加速度
匀变速直线运动的规律和总结
公式选择的基本方法
题目中所涉及的物理 适宜选用公 没有涉及的
量
式
物理量
v0、v、a、t
v＝v0＋at
x
v0、a、t、x
x＝v0t＋at2
v
v0、v、a、x
v2－v＝2ax
t
v0、v、t、x
x＝
v0 v 2
t
a
例题1：某汽车由静止开始做匀加速直线运 动，其加速度为2m/s2，当汽车的速度变为 10m/s时，求汽车经过的位移？
线运动,都有:vt/2<vx/2
初速度为零的匀加速直线运动的五个推论
1.1T末､2T末､3T末……的速度之比 v1∶v2∶v3∶…vn=1∶2∶3∶…∶n
2.1T内､2T内､3T内……的位移之比 x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶22∶32∶…∶n2
3.第一个T内､第二个T内､第三个T内…的位移之比 xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN=1∶3∶5∶…∶(2N-1)
制动后的匀减速运动
s1
发现紧急情况
. 解答3： v/m s-1
v0=30
s1 s2
s2
开始制动
停止
制动后,汽车做匀减速运动.滑行时间为
t2
vt
v0 a
0 30 5
6s
所以汽车行驶的安全车距为
o t1=1s
t2=6s
t/s
s 120m
练习2：汽车在高速公路行驶的速度为108 km/h，若驾
停止
解答2：
汽车原来的行驶速度： v0=108km/h=30m/s,
在反应时间t1=1s内，汽车的
位移
s1=v0t1=30×1m=30m
匀变速直线运动的规律
匀变速直线运动的规律一、匀变速直线运动1．定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动．二、匀变速直线运动的规律1．匀变速直线运动的速度与时间的关系v t＝v0＋at.2．匀变速直线运动的位移与时间的关系s＝v0t＋12at23．匀变速直线运动的位移与速度的关系v2t－v20＝2as.4．由平均速度求匀变速直线运动的位移s＝v0＋v t 2t考点一初速度为零(或末速度为零)的匀变速直线运动做匀变速直线运动的物体，如果初速度为零，各物理量间的比例关系：1．前1 s、前2 s、前3 s、…内的位移之比为1∶4∶9∶…2．第1 s、第2 s、第3 s、…内的位移之比为1∶3∶5∶…3．前1 m、前2 m、前3 m、…所用的时间之比为1∶2∶3∶…4．第1 m、第2 m、第3 m、…所用的时间之比为1∶(2－1)∶(3－2)∶…1．Δs＝aT2，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)aT22．＝v0＋v t2，某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度．v ＝v20＋v2t2，某段位移的中间位置的瞬时速度不等于该段位移内的平均速度．可以证明，无论匀加速还是匀减速，都有v v题型一匀变速直线运动基本规律的应用例1 一个氢气球以4 m/s2的加速度由静止从地面竖直上升，10 s末从气球中掉下一重物，此重物最高可上升到距地面多高处？此重物从氢气球中掉下后，经多长时间落回到地面？(忽略空气阻力，g取10 m/s2)解析 下面分三个阶段来求解．向上加速阶段： s 1＝12a 1t 21＝12×4×102 m ＝200 m v 1＝a 1t 1＝40 m/s 竖直上抛上升阶段：s 2＝v 212g＝80 m t 2＝v 1g ＝4 s自由下落阶段：s 1＋s 2＝12gt 23得：t 3＝2(s 1＋s 2)g ＝56 s ＝7.48 s 所以，此重物距地面最大高度 s max ＝s 1＋s 2＝280 m 重物从掉下到落地的总时间 t ＝t 2＋t 3＝11.48 s.2. 从斜面上某一位置，每隔0.1 s 释放一个小球，在连续释放几颗小球后，对在斜面上滚动的小球拍下照片，如图1所示，测得s AB ＝15 cm ，s BC ＝20 cm ，求： (1)小球的加速度； (2)拍摄时B 球的速度； (3)拍摄时s CD 的大小； (4)A 球上表面滚动的小球还有几颗．解析 (1)由a ＝ΔsT 2得小球的加速度 a ＝s BC －s ABT2＝5 m/s 2 (2)B 点的速度等于AC 段上的平均速度，即 v B ＝s AC2t＝1.75 m/s(3)由相邻相等时间内的位移差恒定，即s CD －s BC ＝s BC －s AB ，所以 s CD ＝2s BC －s AB ＝0.25 m(4)设A 点小球的速度为v A ，由于 v A ＝v B －at ＝1.25 m/s所以A 球的运动时间为t A ＝v Aa ＝0.25 s ，所以在A 球上方滚动的小球还有2颗．自由落体和竖直上抛考点一 自由落体运动的规律与推论 1．基本规律由于自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，所以匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动． (1)速度公式：v ＝gt(2)位移公式：h ＝12gt 2(3)位移与速度的关系：v 2＝2gh 2．推论(1)平均速度等于中间时刻的瞬时速度，也等于末速度的 一半，即v ＝v t 2＝12gt(2)在相邻的相等时间内下落的高度差Δh ＝gT 2(T 为时间间隔) 考点二 对竖直上抛运动的理解 1．竖直上抛运动的研究方法(1)分段法：可以把竖直上抛运动分成上升阶段的匀减速直线运动和下降阶段的自由落体运动处理，下降过程是上升过程的逆过程．(2)整体法：从全过程来看，加速度方向始终与初速度的方向相反，所以也可把竖直上抛运动看成是一个匀变速直线运动．3. 如图2所示，一根长为L ＝10 m 的直杆由A 点静止释放，求它通过距A 点为h ＝30 m ，高为Δh ＝1.5 m 的窗户BC 所用的时间Δt .解析 由题意可知，直杆通过窗户BC 所用的时 间是指直杆的上端E 自由下落到窗户的下沿C 所 用的时间与直杆的下端F 自由下落到窗户的上沿 B 所用的时间之差，如题图所示．所以直杆通过窗 户BC 所用的时间为 Δt ＝t 2－t 1＝ 2(h ＋Δh )g－ 2(h －L )g＝2×31.510 s － 2×(30－10)10s ＝0.51 s题型三 “临界分析法”解决抛体相遇问题1．临界问题：是指一种物理过程转变为另一种物理过程，或一种物理状态转变为另一种物理状态时，处于两种过程或两种状态的分界处的问题．处于临界状态的物理量的值叫临界值． 2．临界问题的特点(1)物理现象的变化面临突变性．(2)对于连续变化问题，物理量的变化出现拐点，呈现出两性，即能同时反映出两种过程和两种现象的特点．3．分析方法：解决临界问题，关键是找出临界条件．一般有两种基本方法：(1)以定理、定律为依据，首先求出所研究问题的一般规律和一般解，然后分析、讨论其特殊规律和特殊解；(2)直接分析、讨论临界状态和相应的临界值，求解出研究问题的规律和解．例3 在h 高处，小球A 由静止开始自由落下，与此同时，在A 的正下方地面上以初速度v 0竖直向上抛出另一小球B ，求A 、B 在空中相遇的时间与地点，并讨论A 、B 相遇的条件(不计空气阻力作用)解析 设相遇时间为t ，相遇点离地面高度为y ，则两球相遇必在同一位置，具有相同的y .所以y ＝v 0t －12gt 2＝h －12gt 2，即v 0t ＝h .所以相遇时间为t ＝hv 0. 将t 代入y 的表达式中，y ＝h －12gt 2＝h －12g h 2v 20＝h (1－gh2v 20)，即为相遇点离地面的高度． 讨论：A 、B 能在空中相遇，则y >0，即h (1－gh 2v 20)>0.所以1－gh2v 20>0，即v 0> gh2为A 、B 在空中相遇的条件． 当在B 球的最高点相遇时，应有12gt 2＋v 202g ＝h ，且t ＝v 0g ，解得v 0＝gh .当gh2<v 0<gh 时，在B 球下降过程中两球相遇；当v 0＝gh 时，恰在B 球上升到最高点时两球相遇；当v 0>gh 时，在B 球上升过程中两球相遇．建模感悟 从高处下落的物体与上抛物体的相遇极其类似在水平面上的相遇，所不同的是此类题目两物体的运动均是匀变速直线运动．但处理时要注意相遇可能有两种情形——上抛物体的上升段和下降段，同时注意二者之间的时间关系和位移关系，便可顺利解决此类题目． 4. 如图3所示，A 、B 两棒长均为L ＝1 m ，A 的下端和B 的上端相距s ＝20m ，若A 、B 同时运动，A 做自由落体运动，B 做竖直上抛运动，初速度v 0＝40 m/s.求：(1)A 、B 两棒何时相遇； (2)从相遇开始到分离所需的时间 解析 (1)设经过时间t 两棒相遇，由1 2gt 2＋(vt－12gt2)＝s，得t＝sv0＝2040s＝0.5 s.(2)从相遇开始到两棒分离的过程中，A棒做初速度不为零的匀加速运动，B棒做匀减速运动，设从相遇开始到分离所需的时间为t′，则(v A t′＋12gt′2)＋(vBt′－12gt′2)＝2L.其中v A＝gt，v B＝v0－gt.代入后解得t′＝2Lv0＝2×140s＝0.05 s．专题：运动的图象追及和相遇问题1．对s－t图象的理解(1)物理意义：反映了做直线运动的物体位移随时间变化的规律．(2)图线斜率的意义①图线上某点切线的斜率大小表示物体速度的大小②图线上某点切线的斜率正负表示物体速度的方向3)两种特殊的s—t图象①若s－t图象是一条倾斜的直线，说明物体在做匀速直线运动．②若s－t图象是一条平行于时间轴的直线，说明物体处于静止状态．2．对v－t图象的理解(1)物理意义：反映了做直线运动的物体速度随时间变化的规律．(2)图线斜率的意义①图线上某点切线的斜率大小表示物体运动的加速度的大小②图线上某点切线的斜率正负表示加速度的方向(3)图象与坐标轴围成的“面积”的意义①图象与坐标轴围成的面积表示位移的大小②若此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正；若此面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为负题型二追及和相遇问题的处理方法例3 甲车以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶，乙车以4 m/s的速度与甲车平行同向做匀速直线运动．甲车经过乙车旁边时开始以0.5 m/s2的加速度刹车，从甲车刹车开始计时，求：(1)乙车在追上甲车前，两车相距的最大距离；(2)乙车追上甲车所用的时间．解析(1)当甲车速度减至等于乙车速度时两车的距离最大，设该减速过程所用时间为t，则有v乙＝v甲－at，解得t＝12 s，此时甲、乙间距离为v甲t－12at2－v乙t＝36 m(2)设甲车减速到零所需时间为t1，则有t1＝v甲a＝20 st1时间内，s甲＝v甲2t1＝102×20 m＝100 m s乙＝v乙t1＝4×20 m＝80 m此后乙车运动时间t2＝s甲－s乙v乙＝204s＝5 s 故乙车追上甲车需t1＋t2＝25 s.题后感悟(1)在解决追及相遇类问题时，要紧抓“一图三式”，即：过程示意图，时间关系式、速度关系式和位移关系式，另外还要注意最后对解的讨论分析．(2)分析追及相遇类问题时，要注意抓住题目中的关键字眼，充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”、“恰好”、“最多”、“至少”等，往往对应一个临界状态，满足相应的临界条件．(3)解题思路和方法5．在水平轨道上有两列火车A和B相距s，A车在后面做初速度为v0、加速度大小为2a的匀减速直线运动，而B车同时做初速度为零、加速度大小为a的匀加速直线运动，两车运动方向相同．要使两车不相撞，求A车的初速度v0满足的条件．解析A、B车的运动过程(如图)利用位移公式、速度公式求解．对A车有s A＝v0t＋12×(－2a)×t2 v A＝v0＋(－2a)×t对B车有s B＝12at2，vB＝at对两车有s＝s A－s B追上时，两车不相撞的临界条件是v A＝v B联立以上各式解得v0＝6as故要使两车不相撞，A车的初速度v0应满足的条件是v0≤6as1．如图6所示，一高为h＝2.4 m，倾角为θ＝37°的斜面体ABC固定在光滑水平面上．在距C点右侧水平距离为d＝5 m的D处固定一竖直挡板．一质量为m＝0.1 kg的小物块从斜面体的顶端B 由静止开始下滑，如果小物块与斜面体间的动摩擦因数μ＝0.5，小球在运动过程中经过C 点时无机械能损失，(重力加速度g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：(1)小物块从顶端B 滑至底端C 所需要的时间t ；(2)小物块从开始运动到最终停止的整个过程中在斜面上运动的路程s . 解析 (1)设小物块下滑的加速度为a ，由牛顿第二定律得mg sin θ－μmg cos θ＝ma 可得a ＝g sin θ－μg cos θ＝10×0.6 m/s 2－0.5×10×0.8 m/s 2＝2 m/s 2 由运动学公式可得t ＝2hsin θ·a＝ 2×2.40.6×2s ＝2 s (2)小物块最终停在斜面底端C 点 由动能定理得mgh －μmg cos θ·s ＝0 可得s ＝6 m 10(新课标理综第21题).如图，在光滑水平面上有一质量为m 1的足够长的木板，其上叠放一质量为m 2的木块。
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例3、汽车无初速度地开始做以加速度为10m/s2 的匀加速运动，已知汽车在最后1s内的位移为 全部位移的9/25，汽车整个过程的位移为多少？
例4、做匀变速直线运动的物体，依次通过 如图所示的A、B、C三位置，已知AB相距 14m、BC相距16m，且通过这两段所用时间 分别为2s和4s，试求物体通过A、B、C三处 时的速度？
公式说明： 1．单位要统一 2．矢量式：先假设正方向，通常设初速度 v0方向为正方向
做题步骤： 1．文字说明，且假定正方向 2．选公式 3．整理等式 4．代数据 5．得结果
四、计算题应用举例 1、以36km/h的速度行驶的列车开始下坡，在坡 路上的加速度等于0.2m/s2，经过30s到达坡底， 求坡路的长度和列车到达坡底时的速度。 2、神舟五号载人飞船的返回舱距地面10km时开 始启动降落伞装置，速度减至10m/s，并以这个 速度在大气中降落。在距地面1.2m时，返回舱 的4台缓冲发动机开始向下喷气，舱体再次减速。 设最后减速过程中返回舱做匀减速运动，并且 到达地面时恰好速度为0，求最后减速阶段的加 速度。
2
例7、如下图所示，A、B、C、D、E为相邻 的计数点，且两相邻记数点间的时间间隔为 T=0.1s。则 （1）各点的瞬时速度：vB= m/s， vC= m/s，vD= m/s （2）由纸带可求得的加速度为 a= m/s2
A
7.0
B
C
D
E cm
17.5 31.5 49.0
例8、图中为打点计时器打出的纸带，图中 A、B、C、D、E、F等是按时间顺序先后 打出的计数点（每两个计数点有四个点未 画出）。用刻度尺量出AB、EF之间的距离 分别为2.40cm和0.84cm，那么小车的加速 度大小是 ，方向 。
A
2.4cm
B
CLeabharlann DE 0.84 F
例9、一质点做匀加速直线运动，第三秒内 的位移2m，第四秒内的位移是2.5m，那么 以下说法中不正确的是( ) A．这两秒内平均速度是2.25m/s B．第三秒末即时速度是2.25m/s C．质点的加速度是0.125m/s2 D．质点的加速度是0.5m/s2
例10、一质点做匀加速直线运动，在连续相等 的两个时间间隔内通过的位移分别为24m和 64m，每个时间间隔是2s，求加速度a和初速 度 v 0。 例11、一列火车作匀变速直线运动驶来，一人 在轨道旁观察火车的运动，发现在相邻的两个 10s内，火车从他面前分别驶过8节车厢和6节 车厢，每节车厢长8m（连接处长度不计）。 求：⑴火车的加速度a； ⑵人开始观察时火车速度的大小。
位移：
1 (v v)t x 2 0
v
4m/s
v v0 at
1m/s
o
4s
t
三、匀变速直线运动的规律 1、基本公式： 速度公式： 位移公式：
v v0 at 1 at 2 x v0t 2
2ax v v
2 2 0
2、推导公式： 公式一： 公式二： 平均速度公式：
1 (v v)t x 2 0 1 (v v) v平 2 0
例4、为了安全，在公路上行驶的汽车之间 应保持必要的距离，已知某高速公路的最高 限速v=108km/h。假设前方车辆突然停止， 后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到 汽车开始减速经历的时间（即反应时间） t=0.5s。刹车产生的加速度a=10m/s2。该高 速公路上汽车间的距离s至少应为多少？
六、实际分析与计算
例1、汽车以20m/s的速度匀速行驶，现以 4.0m/s2的加速度开始刹车，则刹车后3s末 和6s末的速度各是多少？ 若求6s内 的位移呢？
例2、一辆汽车原来匀速行驶，速度是24m/s， 从某时刻起以2m/s2的加速度匀加速行驶。 从加速行驶开始行驶180m所需时间为多少？
例3、骑自行车的人以5m/s的初速度匀减 速冲上一个斜坡，加速度的大小为0.4m/s2， 斜坡长30m，问骑自行车的人通过斜坡需 要多少时间？
3、汽车在紧急刹车时，加速度的大小是6m/s2。 如果在2s内停下来，则汽车行驶的最大允许的 速度为 m/s。 4、一辆汽车原来匀速行驶，然后以1 m/s2的加 速度加快行驶，从加快行驶开始，经12s行驶了 180m，则汽车开始行驶的速度是 m/s。 5、发射枪弹时，枪弹在枪筒中的运动可以看做 匀加速运动。如果枪弹的加速度大小是5×105 m/s2，枪筒长0.64m。则枪弹射出枪口时的速度 是 m/s。
6、飞机着陆后匀减速滑行，它滑行的初速度是 60m/s，加速度的大小为3 m/s2。为使飞机安全 着陆，则机场跑道的长度至少为 。 7、一个滑雪的人，从长为85m的山坡上匀变速 下滑，初速度是1.8m/s，末速度是5.0m/s，他通 过这段山坡需要的时间为 。 8、一物体运动的初速度为6m/s，经过10s速 度的大小变为20m/s，则该物体运动的加速度 和位移大小可能是 A．1.4 m/s2、130m B．1.4 m/s2 、70m C．2.6 m/s2、130m D．2.6 m/s2、70m
例2、如图所示，滑雪运动员不借助雪杖，先 由静止起从山坡匀加速滑过s1后，又匀减速地 在平面上滑过s2后停下，测得s2 = 2s1，设运动 员在山坡上滑行的加速度大小为a1，在平面上 滑行的加速度大小为a2，求a1 : a2 = ？
例3、某汽车从车站出发，在匀加速行驶一段 时间时，某位乘客发现自己的行李落在车站内， 司机立即匀减速行驶至乘客下车，此过程中车 行驶的路程为90m，所用时间为1.5min。则车 行驶过程中的最大速度为多少？
五、快速应用计算 2 1．物体运动的位移与时间关系 为 x 6t 4t 则（ ） A．这个物体的初速度为12 m/s B．这个物体的初速度为6 m/s C．这个物体的加速度为8 m/s2 D．这个物体的加速度为-8 m/s2
2、速度为18m/s的火车，制动后15s停止运动， 则火车的加速度为 m/s2。
12. 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，如图得sAB =15 cm，sBC =20 cm，试求 （1）小球的加速度a. （2）拍摄时B球的速度vB=? （3）拍摄时sCD=? （4）A球上面滚动的小球还有几个？
A
B C D
七、不同运动的多种过程的应用分析与计算 例1、卡车原来以10m/s的速度在平直公路 上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机从 较远的地方开始刹车，使卡车匀减速前进， 当车减速到2m/s时，交通灯转为绿灯，司 机当即停止刹车，并且只用了减速过程的 一半时间就加速到原来的速度，从刹车开 始到恢复原速过程用了12s。求： （1）画出物体在12s内的速度与时间图象 （1）减速与加速过程中的加速度大小 （2）开始刹车后10s末的瞬时速度 （3）12s内汽车通过的位移
第二章
匀变速直线运动的研究 观察现象
研究规律 规律应用
匀变速直线运动的规律
一、速度与时间的关系 关系式：
v v0 at
v/(m·-1) s
10 8 6 4 2 0
y
b
0
y＝kx+b
x
1
2
3
4
5
6
t/s
二、位移与时间的关系
1 at 2 关系式： x v t 0 2
推导位移 与速度的关系
例5、A、B、C三点在同一直线上，某物体自A 点从静止开始做匀加速直线运动，经过B点的 速度v。到C点的速度为2v，则AB与BC两段距 离之比是 （ ） A、1：4 B、1：3 C、1：2 D、1：1
例6、做初速度为零的匀加速直线运动的物体， ①1秒末、2秒末、3秒末的速度之比是 ②前一秒、前二秒、前三秒的位移之比是 ③第一秒、第二秒、第三秒的位移之比又是 A. 1：2：4 B. 1：4：9 C. 1：3：5 D. 1：2：3
六、同一运动多段过程
例1、火车以2 m/s的初速度，0.5 m/s2的加 速度做匀加速直线运动，求： （1）火车在第3 s末的速度是多少？ （2）在前4 s的平均速度是多少？ （3）在第5 s内的位移是多少？ （4）在第2个4 s内的位移是多少？
例2、做匀加速直线运动的列车驶出车站， 车头经过站台上的工作人员面前时，速度 大小为 1m/s，车尾经过该工作人员时，速 度大小为 5m/s。若该工作人员一直站在原 地没有动，则车身的正中部经过他面前时 的速度大小为多少？
纸带的分析与处理
0 1 2 3 4
1、瞬时速度的计算
vt v平
2
Sn 1 Sn 2T
纸带的分析与处理
0 1 2
2
3
4
2、加速度的计算
Sn Sn1 aT
3、扩展：逐差法测加速度
Sm Sn (m n)aT S4 S1 S5 S2 S6 S3 a 2 9T