第三节 从自由落体到匀变速直线运动
学 习 目 标
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知 识 脉 络
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1.了解匀变速直线运动的概念、运动规律及特点.
2.理解匀变速直线运动的速度公式和位移公式并会应用.(重点)
3.理解并会推导匀变速直线运动的两个推论,并会应用解题.(重点)
4.知道vt图象的意义,会根据图象分析解决问题.(难点)
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一、匀变速直线运动规律
1.速度公式:从加速度公式可以得到vt=v0+at.
2.位移公式:由平均速度公式=和s=t可得:s=v0t+at2.
3.用vt图象求位移:匀变速直线运动的vt图线和坐标轴所围的面积在数值上等于物体运动的位移.
二、两个有用的推论
1.推论一:从匀变速直线运动的速度公式vt=v0+at和位移公式s=v0t+at2消去时间t,可以推出:v-v=2as.
2.推论二:因为匀变速直线运动的平均速度=,又因为初、末速度与平均速度的关系式=可以推出:s=t.
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)速度公式vt=v0+at适用于任何做匀变速直线运动的物体. (√)
(2)做匀加速直线运动的物体,初速度越大,运动时间越长,则物体的末速度一定越大. (√)
(3)位移公式s=v0t+at2仅适用于匀加速直线运动. (×)
(4)v-v=2as此公式只适用于匀加速直线运动. (×)
(5)做匀变速直线运动的物体在相同时间内平均速度越大,位移就越大. (√)
2.(多选)在公式v=v0+at中,涉及四个物理量,除时间t是标量外,其余三个v、v0、a都是矢量.在直线运动中这三个矢量的方向都在同一条直线上,当取其中一个量的方向为正方向时,其他两个量的方向与其相同的取正值,与其相反的取负值,若取初速度方向为正方向,则下列说法正确的是 ( )
A.在匀加速直线运动中,加速度a取负值
B.在匀加速直线运动中,加速度a取正值
C.在匀减速直线运动中,加速度a取负值
D.无论在匀加速直线运动还是在匀减速直线运动中,加速度a均取正值
BC [若取初速度方向为正方向,物体做匀加速直线运动,表示初速度方向和加速度方向相同,加速度为正值,若物体做匀减速直线运动,物体加速度为负值,故B、C正确.]
3.(多选)某质点的位移随时间变化的关系是s=4t+4t2,s与t的单位分别为m和s,下列说法正确的是( )
A.v0=4 m/s,a=4 m/s2
B.v0=4 m/s,a=8 m/s2
C.2 s内的位移为24 m
D.2 s末的速度为24 m/s
BC [质点的位移随时间变化的关系式s=4t+4t2与匀变速直线运动的位移时间关系公式s=v0t+at2相对比可得v0=4 m/s,a=8 m/s2,故A错误,B正确;2 s内质点的位移s=4×2+4×22 (m)=24 m,选项C正确;由vt=v0+at=4+8t,可得2 s末质点的速度为vt=(4+8×2) m/s=20 m/s,选项D错误.]