【知识总结与习题精选】1.6_匀变速直线运动的位移与时间的关系_(教科版必修1).doc

第六讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系 【知能准备】 1．匀速直线运动的速度—时间图线与时间轴所围的“面积”表示 ，其位移公式 。 2．采用 的思想我们可推导出匀变速直线运动的图线与时间轴所围的“面积”表示 。时间轴上方所围的“面积”表示 ，时间轴下方所围的面积表示 。 3．匀变速直线运动的位移公式是 ，其中是矢量的物理量有 ，是标量的物理量有 。 4．由匀变速直线运动的速度—时间公式和位移—时间公式可以推出速度—位移公式是 ，若初速度为零，则位移公式是 ，速度—位移公式是 。 【同步导学】 1．匀变速直线运动的位移公式 根据平均速度的定义式，做任何变速运动的位移都可以表示为，则匀变速直线运动的位移公式为 （1）位移公式说明匀变速直线运动的位移与时间是二次函数关系，式中的是初速度，时间应是物体实际运动的时间。 （2）在取初速度方向为正方向的前提下，匀加速度直线运动取正值，匀减速直线运动取负值；计算的结果，说明位移的方向与初速度的方向相同；说明位移的方向与初速度的方向相反。 （3）对于初速度为零（）的匀变速直线运动，位移公式为 即位移与时间的二次方成正比。 （4）速度—时间图像下的面积表示位移的大小，且轴上方的面积表示正位移，轴下方的面积表示负位移。 例1某做直线运动的质点的位移随时间变化的关系式为与的单位分别是和，则质点的初速度和加速度分别是（ ） A．4和2 B．0和4 C．4和4 D．4和0 例2一辆汽车在笔直的公路上做匀变速直线运动，该公路每隔15安置一个路标，如图1所示，汽车通过AB两相邻路标用了2，通过BC两路标用了3，求汽车通过A、B、C三个路标时的速度。 例3 以18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6，求： （1）汽车在内通过的距离； （2）汽车在内通过的距离。 [规律总结]对于匀减速直线运动，一定要注意速度减为零后是静止不动还是又反向加速了。对于汽车刹车、飞机着陆等依靠运动阻力减速的物体来说，速度减为零后即静止。所以必须选判定运动物体所经历的实际时间，然后再根据具体条件进行求解。 例4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。 解析： [规律总结]匀变速运动的每一个公式都涉及四个物理量，解题时应注意根据题目所给的三个已知量，以及要求的未知量，合理选用公式。 例5从车站开出的汽车，做匀加速运动，走了12s时，发现还有乘客没上来，于是立即做匀减速运动至停车，总共历时20s，行进了50m，求汽车的最大速度。 [规律总结]解决运动学问题的关键是理解运动过程，画出运动过程的图，再选择恰当的公式求解。 巩固练习 1．一个做匀加速直线运动的物体，初速度，它在第内通过的位移是，则它的加速度为（ ） A．0.5 B．1.0 C．1.5 D．2.0 2．如图所示的是一质点做直线运动的速度—时间图像，则可知（ ） A．0-2s与4-5s内质点加速度方向相反 B．0-2s与4-5s内质点速度方向相反 C．2-4s内质点加速度最大 D．0-5s内的位移为10.5m 3．做匀加速直线运动的质点，运动了，下列说法中正确的是（ ） A．它的初速度越大，通过的位移一定越大 B．它的加速度越大，通过的位移一定越大 C．它的末速度越大，通过的位移一定越大 D．它的平均速度越大，通过的位移一定越大 4．做匀变速直线运动的物体，在时间内的位移为，设这段时间中间时刻的瞬时速度为，这段位移的中间位置的瞬时速度为，则（ ） A．无论是匀加速运动还是匀减速运动， B．无论是匀加速运动还是匀减速运动， C．无论是匀加速运动还是匀减速运动， D．匀加速运动时，，匀减速运动时， 5．两辆完全相同的汽车，沿水平直线一前一后匀速行驶，速度均为，若前车突然以恒定加速度刹车，在它刚停车后，后车以与前车相同的加速度开始刹车，已知前车在刹车过程中所行的距离为，若要保证两车上述情况下不相撞，则两车在匀速行驶时应保持距离至少为（ ） A． B．2 C．3