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4 匀变速直线运动的速度与
位移的关系;温故知新;1.匀变速直线运动的速度公式是v=________,当初速度为0时,v=________;匀变速直线运动的位移公式是x=________,当初速度为0时,x=________.;2.物体从静止开始做匀加速直线运动,加速度为1 m/s2,求:
(1)物体在2 s内的位移;
(2)物体在第2 s内的位移;
(3)物体在第二个2 s内的位移.
;答案:(1)2 m (2)1.5 m (3)6 m
;新知梳理;二、匀变速直线运动的三个基本公式
速度公式:_________.
位移公式:___________.
位移与速度关系式:___________.;合作探究;匀变速直线运动规律的应用;(1)这四个公式共涉及匀变速直线运动的初速度v0、末速度v、加速度a、时间t、位移x这五个物理量,每个公式涉及其中的四个量.四个公式中只有两个是独立的,即由任意两式可推出另外两式,而两个独立方程只能解出两个未知量,所以解题时需要三个已知条件才能求解.
(2)式中v0、v、a和x均为矢量,应用时要规定正方向(通常将v0的方向规定为正方向),并注意各物理量的正负.
;2.应用匀变速直线运动规律解题的一般步骤及注意事项
(1)认真审题,弄清题意和物体的运动过程,必要时要画出物体运动的__________.
(2)明确研究过程的已知量和待求量,搞清题目的条件,要注意各量单位的统一.
;(3)规定正方向(一般取______________________),从而确定已知量和未知量的正负.对于无法确定方向的未知量,可以先假设为正方向,待求解后,再根据正负确定所求物理量的方向.
(4)根据物理量特点及求解需要选用适当的公式列方程.
(5)计算结果并判断其是否符合题意和实际情况.
;1.一物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动,已知第3 s内的位移为5 m,试用两种方法求物体运动的加速度.;答案:2 m/s2,方向与物体运动方向相同;1.特征:两物体在同一直线上运动,往往涉及追及、相遇或避免碰撞等问题.解答此类问题的关键条件是:_____________________________.;2.追及和相遇问题的几种情况
(1)匀加速直线运动的物体追匀速直线运动的物体肯定能追上,且只能相遇一次.两者在追上前相距最远的条件是v加=v匀.
(2)匀减速直线运动的物体追匀速直线运动的物体
①若当v减=v匀时,两者仍没到达同一位置,则不能追上,且此时有最小距离;
②若当v减=v匀时,两者正在同一位置,则恰能追上,这种情况也是避免两者相撞的临界条件;
;③若当两者到达同一位置时有v减v匀,则有两次相遇的机会.
(3)匀速直线运动的物体追匀加速直线运动的物体
①若当v加=v匀时,两者仍没到达同一位置,则不能追上,且此时有最小距离;
②若当v加=v匀时,两者恰好到达同一位置,则只能相遇一次;
③若当两者到达同一位置时v加v匀,则有两次相遇的机会.
;3.解题思路
(1)根据对两物体运动过程的分析,____________ ___________.
(2)根据两物体的运动性质,分别列出两物体的________,注意要将两物体运动时间的关系反映在方程中.
(3)由运动示意图找出______________________,这是解题关键.
(4)联立方程求解,并对结果进行简单分析.
;(5)解决方法
大致分为两种:一是__________,即通过对物理情景和物理过程的分析,找到_________________
__,然后列方程求解;二是________,因为在匀变速直线运动的位移表达式中有时间的二次方,我们可_____________,利用____________________求解,有时也可借助v-t图象进行分析.;(6)追及问题中的一个条件、两个关系
一个条件:两物体__________满足的临界条件,如___________________________________________.
两个关系:__________________.
时间关系是指两物体运动时间是否相等,两物体是同时运动还是一先一后等;位移关系是指两物体同地运动还是一前一后运动等,其中通过画运动示意图找到两物体间的位移关系是解题的突破口,因此在学习中一定要养成画运动示意图分析问题的良好习惯,对帮助我们理解题意、启迪思维大有好处.
;2.晚间,甲火车以4 m/s的速度匀速前进,当时乙火车误入同一轨道,且以20 m/s的速度追向甲车,当乙车司机发现甲车时两车相距仅125 m,乙车立即制动,已知以这种速度前进的火车制动后需经过200 m才能停止.
(1)问是否会发生撞车事故?
(2)若要避免两车相撞,乙车刹车的加速度至少应为多大?;解析:(1)
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