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匀变速直线运动规律 (2)


2.如果不计空气阻力,要使一颗礼花弹上升至320 m高
处,在地面发射时,竖直向上的初速度至少为(g取10
m/s2)
()
A.40 m/s
B.60 m/s
C.80 m/s
D.100 m/s
解析:由竖直上抛运动的对称性可知,物体以初速度v0竖 直上抛可升到320 m高处,则物体从320 m高处由静止自由
1.物体上升到最高点时速度虽为零,但并不处于平衡 状态.
2.由于竖直上抛运动的上升和下降阶段加速度相同, 故可对全程直接应用匀变速直线运动的基本公式, 但要注意各物理量的方向.
1.对匀变速直线运动公式的理解和应用 (1)正、负号的规定
运用匀变速直线运动的基本公式,要注意各物理量的符 号,一般情况下,我们规定初速度的方向为正方向,与 初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取负值.
因为汽车经t0=
=4 s停止,故t2=5 s舍去,A正确.
答案:A
1.重要特性 (1)对称性
如图1-2-1所示,物体以初速度v0竖直上抛, A、B为途中的任意两点,C为最高点,则: ①时间对称性 物体上升过程中从A→C所用时间tAC和下降过 程中从C→A所用时间tCA相等,同理tAB=tBA.
②速度对称性 物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度 大小相等. ③能量对称性 物体从A→B和从B→A重力势能变化量的大小相等,均等 于mghAB.
下落到地面的速度也为v0,因此v =022 gh,v0= m/s.C项正确.
=80
可从多种解法的 对比中进一步明确解题的基本思路和方法,从而提高解题 能力.
方法
分析说明
一般公式指速度公式、位移公式及推论的三个
一般 公式.使用时要注意方向性.一般以v0的方向为正 公式法 方向,其余与正方向相同者为正,与正方向相
2.对推论Δx=aT2的拓展 (1)公式的适用条件
①匀变速直线运动; ②Δx为连续相等的相邻时间间隔T内的位移差. (2)进一步的推论:xm-xn=(m-n)aT2 要注意此式的适用条件及m、n、T的含义. 其中xn、xm分别为第n个T内和第m个T内的位移.
公式xm-xn=(m-n)aT2成立的前提是第n段和第m段的 时间必须均等于T.
1.汽车以20 m/s的速度做匀速运动,某时刻关闭发动
机而做匀减速运动,加速度大小为5 m/s2,则它关
闭发动机后通过37.5 m所需时间为
()
A.3 s
B.4 s
C.5 s
D.6 s
解析:汽车做匀减速直线运动,v0=20 m/s,a=-5 m/s2
根据位移公式x=v0t+ at2,解得:t1=3 s,t2=5 s
(1)Δx= aT,2 即任意相邻相等时间内的位移之差相等.可以推 广到xm-xn= (m-n) aT2 ,是判断匀变速直线运动的实验 依据.
(2)
,即某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时
间内的平均速度.
(3)某段位移中点的瞬时速度:
(4)初速度为零的匀变速直线运动的结论
①前1 s、前2 s、前3 s…内的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn = 12∶22∶32∶…∶n2 .
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.
匀加速直线运动:a与v 同向 2.分类 匀减速直线运动:a与v 反向 . 3.三个基本公式
(1)速度公式:v= v0+at . (2)位移公式:x= v0t+ at2 .
(3)速度-位移关系式:v2-v02= 2ax .
4.匀变速直线运动的重要推论
(2)多解性 当物体经过抛出点上方某个位置时,可能处于上升阶 段,也可能处于下降阶段,造成双解.
2.处理方法 (1)全程法
将竖直上抛运动视为竖直向上的加速度为g的匀减速直 线运动. (2)分阶段法 将全程分为两个阶段,即上升过程的匀减速阶段和下落 过程的自由落体阶段.
当物体先做匀减速直线运动,又反向做匀加速直线运 动,且全程加速度恒定时,其运动特点与竖直上抛运动相 似,这类运动称之为“类竖直上抛运动”.
②第1 s、第2 s、第3 s…内的位移之比为
xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN= 1∶3∶5∶…∶(2n-1) . ③前1 m、前2 m、前3 m…所用的时间之比为
t1∶t2∶t3∶…∶tn=
.
④第1 m、第2 m、第3 m…所用的时间之比为
tⅠ∶tⅡ∶tⅢ∶…∶tN=
.
对末速度为零的匀减速直线运动,可逆向等效处理 为初速度为零的匀加速直线运动,然后利用上述结论进 行判断.
反者为负.
方法
分析说明
平均 定义式
对任何性质的运动都适用,而
速度法
(v0+v)只适用于匀变速直线运动.
方法
分析说明
利用“任一时间t中间时刻的瞬时速度等于这
段时间t内的平均速度”,即
,适用
中间时刻 于任何一个匀变速直线运动,有些题目应用它
初速度为零的匀变速直线运动的规律和推论同样 适用于自由落体运动.
三、竖直上抛运动 1.运动特点 (1)上升阶段:做 匀减速直线 运动,加速度为 g. (2)下降阶段:做 匀加速直线运动,加速度为 g. (3)在最高点:速度v= 0,加速度a= g.
2.基本规律 (1)速度公式:v=v0-gt. (2)位移公式:h=v0t- gt2. (3)速度-位移关系式:v2-v02= -2gh. (4)上升的最大高度:H= . (5)上升到最大高度时所用时间:t= .
二、自由落体运动
1.定义:物体只在 重力作用下 从静止开始下落的运动.
2.实质:自由落体运动是初速度为 零的 匀加速直线 运动. 3.自由落体加速度又叫 重力加速度 . (1)大小:g= 9.8 m/s2. (2)方向: 竖直向下 .
4.基本规律 (1)速度公式:v= gt. (2)位移公式:h= gt2 . (3)速度-位移关系式:v2= 2gh. (4)平均速度公式:v=
(2)如果物体先做匀减速直线运动,速度减为零后又反向做 匀加速直线运动,全程加速度不变,对这种情况可以将全 程看做匀变速直线运动,应用基本公式求解.
(3)对匀减速直线运动,要注意速度为零后停止、加速度变 为零的实际情况,如刹车问题,注意题目给定的时间若大 于“刹车”时间,则“刹车”时间以后的时间内车是静止的.
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