§2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系【学习目标 细解考纲】1.会用“面积法”推导匀变速直线运动的位移与时间的关系公式。
2.会用at v v +=0和2021at v x +=推导位移和速度的关系公式。
3.会用匀变速直线运动的规律求解有关问题。
【知识梳理 双基再现】1.做匀速直线运动的物体,其位移公式为___________,其 v-t 图象为__________。
在 v-t 图象中某段时间内位移的大小与____________相等。
2.匀变速直线运动的 v-t 图象是________________,其中图象的斜率表示物体的__________,图象与坐标轴所围面积是物体的______________。
3.匀变速直线运动中,初末速度与位移的关系式为________________。
4.匀变速直线运动的平均速度公式:____________。
【小试身手 轻松过关】1.一物体运动的位移与时间关系)(462为单位以s t t t x -=则( )A .这个物体的初速度为12 m/sB .这个物体的初速度为6 m/sC .这个物体的加速度为8 m/s 2D .这个物体的加速度为-8 m/s 22.根据匀变速运动的位移公式2/20at t v x +=和t v x =,则做匀加速直线运动的物体,在 t 秒内的位移说法正确的是( )A .加速度大的物体位移大B .初速度大的物体位移大C .末速度大的物体位移大D .平均速度大的物体位移大 3.质点做直线运动的 v-t 图象如图所示,则( ) A .3 ~ 4 s 内质点做匀减速直线运动B .3 s 末质点的速度为零,且运动方向改变C .0 ~ 2 s 内质点做匀加速直线运动,4 ~ 6 s 内质点做匀减速直线运动,加速度大小均为2 m/s 2D .6 s 内质点发生的位移为8 m4.物体从静止开始以 2 m/s 2 的加速度做匀加速运动,则前6 s 的平均速度是____________,第6 s 内的平均速度是_____________,第6 s 内的位移是___________。
【基础训练 锋芒初显】5.若一质点从 t = 0 开始由原点出发沿直线运动,其速度一时间图象如图所示,则该物体质点( )A .t = 1 s 时离原点最远B .t = 2 s 时离原点最远C .t = 3 s 时回到原点D .t = 4 s 时回到原点6.物体由静止开始做匀加速直线运动,它最初10 s 内通过的位移为80 m ,那么它在5 s 末的速度等于_____________,它经过5 m 处时的速度等于____________。
7.汽车以 10m/s 的速度行驶,刹车后获得大小为 2m/s 2的加速度,则刹车后 4s 内通过的位移为_________m ,刹车后 8s 通过的位移为___________m 。
8.完全相同的三块木块并排固定在水平面上,一颗子弹以速度v 水平射入,若子弹在木块中做匀减速直线运动,且穿过第三块木块后速度恰好为零,则子弹依次射入每块木块时的速度之比和穿过每块木块所用时间之比为( )A .1:2:3::321=v v vB .1:2:3::321=v v vC .()()23:12:1::321--=t t t D .()()1:12:23::321--=t t t【举一反三 能力拓展】9.做匀变速直线运动的物体,在时间 t 内的位移为 s ,设这段时间的中间时刻的瞬时速度为 v 1 ,这段位移的中间位置的瞬时速度为 v 2 ,则( )A .无论是匀加速运动还是匀减速运动,v 1< v 2B .无论是匀加速运动还是匀减速运动,v 1> v 2C .无论是匀加速运动还是匀减速运动,v 1= v 2D .匀加速运动时,v 1< v 2,匀减速运动时,v 1> v 210.火车刹车后 7 s 停下来,设火车匀减速运动的最后 1 s 内的位移是 2 m ,则刹车过程中的位移是多少米?匀变速直线运动位移与时间的关系1.物体做匀减速直线运动,最后停了下来,以下说法正确的是 ( )A .速度随时间减小,位移随时间增加B .速度和加速度都随时间减小C .速度和位移都随时间减小D .速度与加速度的方向相反2.一物体在水平面上做匀变速直线运动,其位移与时间的关系为x =24t -6t 2,则它的速度等于零的时刻t 为 ( )t/s v /(m/s) 2 4 0 5 -5第 5 题图A.16s B .2 s C .6 s D .24 s 3、飞机的起飞过程是从静止出发,在直跑道上加速前进,等达到一定速度时离地.已知飞机加速前进的路程为1600m ,所用的时间为40s ,假设这段时间内的运动为匀加速运动,用a 表示加速度,v 表示离地时的速度,则( ) A .a =2m/s 2,v =80m/s B .a =1m/s 2,v =40m/s C .a =80m/s 2,v =40m/s D .a =1m/s 2,v =80m/s4、甲、乙两物体沿同一直线运动的v -t 图象如图所示,则下列说法正确的是 ( )A .在2 s 末,甲、乙两物体的速度不同,位移不同B .在2 s 末,甲、乙两物体的速度相同,位移不同C .在4 s 末,甲、乙两物体的速度相同,位移不同D .在4 s 末,甲、乙两物体的速度不同,位移相同5、如图所示为一物体做匀变速直线运动的速度—时间图象,根据图线得出如下几个判定,正确的是( )A .物体始终沿正方向运动B .物体先沿负方向运动,在t =2 s 后开始沿正方向运动C .运动过程中,物体的加速度保持不变D .4 s 末物体回到出发点 6、如图是物体做直线运动的vt 图象,由图象可得到的正确结果是 ( )A .t =1 s 时物体的加速度大小为1.0 m/s 2B .t =5 s 时物体的加速度大小为0.75 m/s 2C .第3 s 内物体的位移为1.5 mD .物体在加速过程的位移比减速过程的位移大7、作匀加速直线运动的物体,先后经过A 、B 两点时,其速度分别为v 和7v ,经历的时间为t ,则( )A .经A 、B 中点位置时的速度是5v B .从A 到B 所需时间的中点(t /2)的速度是C .AB 间的距离为5v tD .AB 间的距离为4v t8、如图所示是两个质点做匀变速直线运动的v -t 图象,两条线交点的横、纵坐标分别为t 0、v 0,关于这两个质点的运动,以下说法正确的是( )A .由于A 、B 的初速度v A <0,v B >0.所以v A <v B B .两个质点均做速度一直增大的匀加速直线运动C .t 0时刻两质点相遇D .若0时刻两质点从同一地点出发,则t 0时刻,B 质点位移比A 大,两质点速度相等 9、矿井里的升降机,由静止开始匀加速上升,经过5s 速度达到4m/s 后,又以这个速度匀速上升20s ,然后匀减速上升,经过4s 停在井口,则矿井的深度为______m.10、物体由静止开始做匀变速直线运动,若最初2 s 内平均速度是2 m/s ,则4 s 内位移大小为____ m 。
11、以36km /h 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。
12、以18m /s 的速度行驶的汽车,制动后做匀减速运动,在3s 内前进36m ,求汽车的加速度。
13、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火,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。
14、以18/m s 的速度行驶的汽车,紧急刹车后做匀减速直线运动,其加速度大小为62/m s ,(1)汽车在2s内通过的距离;(2)汽车在6s内通过的距离。
15、有一个做匀变速直线运动的质点,它在两段连续相等时间内通过的位移分别是24m和64m,连续相等的时间为4s,求质点的初速度和加速度的大小。
16、如图所示,一艘快艇以2m/s2的加速度在海面上做匀加速直线运动,快艇的初速度是6m/s.求这艘快艇在8s末的速度和8s内经过的位移.18、一辆沿平直路面行驶的汽车(如图所示),速度为36km/h,刹车后获得加速度的大小是4m/s2,求:(1)刹车后3s末的速度;(2)从开始刹车至停止,汽车滑行的距离.18、如图所示,飞机着陆后做匀变速直线运动,10s内前进450m,此时速度减为着陆时速度的一半.试求:(1)飞机着陆时的速度;(2)飞机着陆后30s时距着陆点多远.19、一辆汽车从静止开始匀加速直线开出,然后保持匀速直线运动,最后匀减速直线运动直到停止.从汽车开始运动起计时,下表给出了某些时刻汽车的瞬时速度,根据表中的数据求:时刻(s) 1.0 2.0 3.0 5.07.09.510.5速度(m/s) 3.0 6.09.012129.0 3.0(1)汽车匀加速直线运动的加速度大小;(2)汽车匀速直线运动经历的时间;(3)汽车从静止开始直到停止通过的总位移大小.20、一辆汽车在笔直的公路上做匀变速直线运动,该公路每隔15m安置一个路标,如图1所示,汽车通过AB两相邻路标用了2s,通过BC两路标用了3s,求汽车通过A、B、C三个路标时的速度。
21、一个滑雪的人,从85m长的山坡上匀变速滑下,初速度是1.8 m/s,末速度是5.0 m/s,他通过这段山坡需要多长时间?22、如图是用某监测系统每隔2.5 s拍摄火箭起始加速阶段的一组照片。
已知火箭的长度为40 m,现在用刻度尺测量照片上的长度关系,结果如图所示。
请你估算火箭的加速度a和火箭在照片中第2个像所对应时刻的瞬时速度大小v。