快慢变化的运动加速度.docx
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快慢变化的运动加速度
◆课时目标
(1)理解速度的概念。
理解速度的定义、公式、符号和单位,知道它是矢量。
(2)理解平均速度和瞬时速度,知道速率与速度的区别。
(3)了解加速度的概念,掌握匀变速直线运动的基本公式及其应用
(4)初步学会利用图像分析、归纳匀加速直线运动的特点及推导速度公式与位移公式。
◆知识精要
一、快慢变化的运动
1.在相等时间里,物体的位移不相等的直线运动叫做。
2.做变速直线运动的物体所经过的位移s与所用时间t之比,叫做这一位移或这一时间内
的。
它是一个。
公式为。
3.平均速度是粗略地描述变速直线运动快慢的物理量,它体现了的思想方法。
4.物体所经过的路程与所用时间之比,叫做这一路程或这一时间内的,
它是一个。
5.运动物体在某一时刻的速度,或经过某一位置时的速度,叫做。
它是一个。
6.瞬时速度是精确地描述变速直线运动快慢的物理量,它无限逼近某一位置(或某一时
附近的位移(或时间)内的平均速度。
二、加速度
1.位移变化的快慢——;(S-T图像的斜率)
速度变化的变慢——;(V-T图像的斜率)
2.速度的变化量
与发生这一变化所需的时间
的比叫做加速度,
用字母
(acceleration)表示,;单位是。
3.加速度是,加速度的方向即的方向;
4.
是量度式,不是决定式,ɑ的大小只是反映v变化得快慢,ɑ与v、Δv没有直接关系,即v大时,ɑ可大可小甚至可以是零,Δv大时,ɑ也可大可小。
速度、速度变化、加速度的关系:
①方向关系:
加速度的方向与速度变化的方向一定相同。
在直线运动中,若a的方向与
V0的方向相同,质点做加速运动;若a的方向与V0的方向相反,质点做减速运动。
②大小关系:
V、△V、a无必然的大小决定关系。
三、匀变速直线运动
1.随均匀变化的运动叫做匀变速直线运动;
3.匀变速直线运动v-t图像
a.特点:
是一条倾斜的直线(不一定过原点)
b.反映的物理量:
①任一时刻的速度;
②达到某一速度所需时间
③运动的加速度:
ɑ=Δυ/Δt=tgθ(直线的斜率)
④运动的位移:
图像与时间轴所围成的图形的面积;
4.匀变速直线运动的速度公式
。
5.匀变速直线运动的位移公式
。
6.公式推导
匀变速直线运动的平均速度与初、末速度的关系。
匀变速直线运动的加速度、位移公式。
◆热身练习
1.骑自行车的人沿着直线从静止开始运动,运动后,在第1s、2s、3s、4s内,通过的路程分别为1m、2m、3m、4m,有关其运动的描述正确的是()
A.4s内的平均速度是2.5m/s
B.在第3、4s内平均速度是3.5m/s
C.第3s末的即时速度一定是3m/s
D.该运动一定是匀加速直线运动
2.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度为5m/s2,那么开始刹车后2s与开始刹车后6s汽车通过的位移之比为()
A.1∶4B.3∶5C.3∶4D.5∶9
3.有一个物体开始时静止在O点,先使它向东做匀加速直线运动,经过5s,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5s,又使它的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20s,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
4.物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s,关于该物体在这1s内的位移和加速度大小有下列说法()
①位移的大小可能小于4m
②位移的大小可能大于10m
③加速度的大小可能小于4m/s2
④加速度的大小可能大于10m/s2
其中正确的说法是
A.②④B.①④C.②③D.①③
5.物体从斜面顶端由静止开始滑下,经ts到达中点,则物体从斜面顶端到底端
共用时间为()
A.
sB.
sC.2tsD.
ts
6.做匀加速直线运动的物体,先后经过A、B两点时的速度分别为v和7v,经
历的时间为t,则()
A.前半程速度增加3.5v
B.前
时间内通过的位移为11vt/4
C.后
时间内通过的位移为11vt/4
D.后半程速度增加3v
7.汽车A在红绿灯前停住,绿灯亮起时起动,以0.4m/s2的加速度做匀加速运动,经过30s后以该时刻的速度做匀速直线运动.设在绿灯亮的同时,汽车B以8m/s的速度从A车旁边驶过,且一直以相同速度做匀速直线运动,运动方向与A车相同,则从绿灯亮时开始()
A.A车在加速过程中与B车相遇
B.A、B相遇时速度相同
C.相遇时A车做匀速运动
D.两车不可能再次相遇
8.做匀加速直线运动的火车,车头通过路基旁某电线杆时的速度是v1,车尾通过该电线杆时的速度是v2,那么,火车中心位置经过此电线杆时的速度是.
9.一物体由静止开始做匀加速直线运动,在第49s内位移是48.5m,则它在第60s内位移是m.
10.一物体初速度为零,先以大小为a1的加速度做匀加速运动,后以大小为a2的加速度做匀减速运动直到静止.整个过程中物体的位移大小为s,则此物体在该直线运动过程中的最大速度为.
◆习题精讲
1、甲车以10m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,在某一时刻经过乙车身边,此时乙车的速度为2m/s,加速度为0.2m/s
若甲、乙两车同向运动,乙车做匀变速直线运动.求:
(1)当乙车的速度多大时?
乙车落后于甲车的距离最远?
这个最远距离是多大?
(2)当乙车的速度多大时,乙车追上甲车?
乙车追上甲车用多少时间?
2、一个物体从A点由静止开始作匀加速直线运动到B点,然后作匀减速直线运动到C点静止,AB=S1,BC=S2,由A到C的总时间为t,问:
物体在AB,BC段的加速度大小各多少?
3、车以10米/秒速度匀速行驶,在距车站25米时开始制动,使车减速前进,到车站时恰好停下.求:
(1)车匀减速行驶时的加速度的大小;
(2)车从制动到停下来经历的时间.
4、火车站台上有一位观察者,站立在火车的第一节车厢前,火车起动后做匀加速直线运动,观察者测量出第4节车厢通过他眼前所用的时间是4s,若车厢的长度是20m,求火车起动时的加速度.
◆巩固练习
1.甲、乙两辆汽车速度相等,在同时制动后,均做匀减速运动,甲经3s停止,共前进了36m,乙经1.5s停止,乙车前进的距离为()
(A)9m(B)18m(C)36m(D)27m
2.质量都是m的物体在水平面上运动,则在下图所示的运动图像中表明物体做匀速直线运动的图像的是()
3.物体运动时,若其加速度恒定,则物体()
(A)一定作匀速直线运动;(B)一定做直线运动;
(C)可能做曲线运动;(D)可能做圆周运动。
4.皮球从3m高处落下,被地板弹回,在距地面1m高处被接住,则皮球通过的路程和位移的大小分别是()
(A)4m、4m(B)3m、1m(C)3m、2m(D)4m、2m
5.一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动,到达地面,把它在空中运动的时间分为相等的三段,如果它在第一段时间内的位移是1.2m,那么它在第三段时间内的位移是()
(A)1.2m(B)3.6m(C)6.0m(D)10.8m
6.5物体的位移随时间变化的函数关系是S=4t+2t2(m),则它运动的初速度和加速度分别是()
(A)0、4m/s2(B)4m/s、2m/s2
(C)4m/s、1m/s2(D)4m/s、4m/s2
7.6甲和乙两个物体在同一直线上运动,它们的v-t图像分别如图中的a和b所示.在t1时刻()
(A)它们的运动方向相同
(B)它们的运动方向相反
(C)甲的速度比乙的速度大
(D)乙的速度比甲的速度大
8.
如图所示,小球沿斜面向上运动,依次经a、b、c、d到达最高点e.已知ab=bd=6m,bc=1m,小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s,设小球经b、c时的速度分别为vb、vc,则()
(A)
(B)vc=3m/s
(C)de=3m(D)从d到e所用时间为4s
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,那么可以知道()
(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
10.物体由静止开始以恒定的加速度a向东运动ts后,加速度变为向西,大小不变,再经过ts时,物体的运动情况是()
(A)物体位于出发点以东,速度为零
(B)物体位于出发点以东,继续向东运动
(C)物体回到出发点,速度为零
(D)物体回到出发点,运动方向向西
11.做匀加速直线运动的列车,车头经过某路标时的速度为v1,车尾经过该路标时的速度是v2,则列车在中点经过该路标时的速度是:
()
(A)
(B)
(C)
(D)
12、如图所示,质点甲以8m/s的速度从O点沿Ox轴正方向运动,质点乙从点(0,60)处开始做匀速运动,要使甲、乙在开始运动后10s在x轴相遇。
乙的速度大小为________m/s,方向与x轴正方向间的夹角为________。
13、一颗子弹沿水平方向射来,恰穿透三块相同的木板,设子弹穿过木板时的加速度恒定,则子弹穿过三块木板所用的时间之比为________。
(可以反向思考)
14、一个皮球从离地面1.2m高处开始沿竖直方向下落,接触地面后又弹起,上升的最大高度为0.9m,在这过程中,皮球的位移大小是________,位移方向是________,这个运动过程中通过的路程是____________.
15、火车从甲站出发做加速度为a的匀加速运动,过乙站后改为沿原方向以a/3的加速度匀减速行驶,到丙站刚好停住。
已知甲、丙两地相距24km,火车共运行了24min,则甲、乙两地的距离是____km,火车经过乙站时的速度为____km/min。
◆自我测试
1、一辆汽车由静止开始做匀变速直线运动,从开始运动到驶过第一个100m距离时,速度增加了10m/s,汽车驶过第二个100m时,速度的增加量是:
()
(A)4.1m/s(B)8.2m/s(C)10m/s(D)20m/s
2、由静止开始做匀加速直线运动的物体,当经过S位移的速度是v时,那么经过位移为2S时的速度是:
()
(A)2v(B)4v(C)
(D)
3、一个物体从某一高度做自由落体运动,已知它第一秒内的位移恰为它最后一秒内位移的一半,g取10m/s2,则它开始下落时距地面的高度为:
()
(A)5m(B)11.25m(C)20m(D)31.25m
4、对于做匀变速直线运动的物体:
()
(A)加速度减小,其速度必然随之减少
(B)加速度增大,其速度未必随之增大
(C)位移与时间平方成正比
(D)在某段时间内位移可能为零
5、物体自楼顶处自由落下(不计空气阻力),落到地面的速度为v.在此过程中,物体从楼顶落到楼高一半处所经历的时间为:
()
(A)v/2(B)v/(2g)
(C)
(D)
6、物体做匀速直线运动,第n秒内的位移为Sn,第n+1秒内的位移是Sn+1,则物体在第n秒末的速度是(n为自然数)()
(A)
(B)
(C)
(D)
7、下列说法中正确的有()
(A)做曲线运动的物体如果速度大小不变,其加速度为零;
(B)如不计空气阻力,任何抛体运动都属匀变速运动;
(C)做圆周运动的物体,如果角速度很大,其线速度也一定大;
(D)做圆周运动物体所受合力必然时刻与其运动方向垂直。
8、图是A、B两个质点做直线运动的位移-时间图线.则().
(A)在运动过程中,A质点总比B质点快
(B)当t=t1时,两质点的位移相同
(C)当t=t1时,两质点的速度相等
(D)当t=t1时,A、B两质点的加速度都大于零
9、一个物体做变加速直线运动,依次经过A、B、C3点,B为AC的中点,物体在AB段的加速度恒为a1,在BC段的加速度恒为a2,已知A、B、C3点的速度vA、vB、vC,有vA(A)a1a2(D)条件不足无法确定
10、甲、乙、丙三辆汽车同时以相同的速度经过某一路标,此后甲一直做匀速直线运动;乙先加速后减速;丙先减速后加速,它们经过下一个路标时的速度仍相同,则()
(A)甲车先经过下一个路标(B)乙车先经过下一个路标
(C)丙车先经过下一个路标(D)无法判断谁先经过下一路标
11、一物体沿长为l的光滑斜面,从静止开始由斜面的顶端下滑到斜面底端的过程中,当物体的速度达到末速度的一半时,它沿斜面下滑的长度为()
(A)
(B)
(C)
(D)
12、以v=10m/s的速度匀速行驶的汽车,第2s末关闭发动机,第3s内的平均速度大小是9m/s,则汽车的加速度大小是____m/s2。
汽车10s内的位移是____m。
13、一辆汽车在平直公路上行驶,在前三分之一的路程中的速度是υ1,在以后的三分之二路程中的速度υ2=54km/h,如果在全程中的平均速度是U=45km/h,则汽车在通过前三分之一路程中的速度υ1=km/h.
14、一辆汽车在十字路口遇红灯,当绿灯亮时汽车以4米/秒2的加速度开始行驶,恰在此时,一辆摩托车以10米/秒的速度匀速驶来与汽车同向行驶,汽车在后追摩托车,求:
(1)汽车从路口开始加速起,在追上摩托车之前两车相距的最大距离是多少;
(2)汽车经过多少时间追上摩托车?
此时汽车的速度是多大?
15、车以10米/秒速度匀速行驶,在距车站25米时开始制动,使车减速前进,到车站时恰好停下.求:
(1)车匀减速行驶时的加速度的大小;
(2)车从制动到停下来经历的时间.