資源簡(jiǎn)介 第二章 第3節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系(分值:100分)選擇題1~10題,每小題8分,共80分。基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練題組一 勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系1.關(guān)于勻變速直線運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是 ( )位移與時(shí)間的二次方成正比位移總是隨著時(shí)間的增大而增大加速度、速度、位移三者方向一致加速度、速度、位移的方向并不一定都相同2.某質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律是x=(4t+2t2),x與t的單位分別為m和s,則該質(zhì)點(diǎn)2 s末的速度為 ( )8 m/s 10 m/s 12 m/s 16 m/s3.一輛汽車在平直公路上做勻變速直線運(yùn)動(dòng),公路邊每隔15 m有一棵樹(shù),如圖所示,汽車通過(guò)A、B兩相鄰的樹(shù)用了3 s,通過(guò)B、C兩相鄰的樹(shù)用了2 s,則下列說(shuō)法正確的是 ( )此汽車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為2 m/s2此汽車經(jīng)過(guò)A樹(shù)時(shí)的速度大小為3.0 m/s此汽車經(jīng)過(guò)B樹(shù)時(shí)的速度大小為6.5 m/s此汽車經(jīng)過(guò)B樹(shù)時(shí)的速度大小為6.0 m/s題組二 利用v-t圖像求位移4.(多選)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像如圖所示,該質(zhì)點(diǎn) ( )始終沿正方向運(yùn)動(dòng)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)在3~4 s內(nèi),加速度為-2 m/s2在0~6 s內(nèi),平均速度為2 m/s5.(2024·山西大學(xué)附中月考)如圖是某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像,由圖可知,該物體 ( )0~2 s內(nèi)和0~4 s內(nèi)的位移不相等0~2 s內(nèi)和0~4 s內(nèi)的平均速度大小不相等第1 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的位移大小不等第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的加速度不相同題組三 剎車問(wèn)題6.文明是現(xiàn)代城市的象征,道路交通文明有序,其中“禮讓行人,文明駕車”已深入人心。某司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有行人正通過(guò)人行橫道時(shí),立即剎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),恰好在停車線處停止運(yùn)動(dòng)。汽車經(jīng)4 s停止,若在最后1 s內(nèi)的位移為2 m,則汽車的初速度是 ( )8 m/s 16 m/s 20 m/s 32 m/s7.(2024·河北省九師聯(lián)盟月考)轎車正以9 m/s的速度在平直公路上前進(jìn),突然發(fā)現(xiàn)前方距離車頭15 m處有險(xiǎn)情,司機(jī)立即剎車,剎車時(shí)加速度大小為3 m/s2。從剛剎車到轎車剛停止的過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是 ( )轎車減速至停止的時(shí)間為4 s轎車運(yùn)動(dòng)的位移大小為12 m轎車停止的位置離險(xiǎn)情處還有3 m轎車最后2 s的位移大小為6 m綜合提升練8.物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),第3 s內(nèi)通過(guò)的位移是3 m,則 ( )第3 s內(nèi)的平均速度是3 m/s物體的加速度是0.4 m/s2前3 s內(nèi)的位移是6 m3 s末的速度是4 m/s9.(多選)(2024·四川涼山高一統(tǒng)考期末)某款無(wú)人機(jī)進(jìn)行調(diào)試時(shí),某段過(guò)程中無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示。取豎直向上為正方向,對(duì)無(wú)人機(jī)在該過(guò)程中的運(yùn)動(dòng),下列判斷正確的是 ( )0~5 s內(nèi)勻加速上升10 s末上升到最高點(diǎn)第12 s內(nèi)的加速度大小為6 m/s2前10 s內(nèi)的平均速度與前12 s內(nèi)的平均速度相同10.(多選)(教科版教材P45第3題改編)某人騎自行車以5 m/s的初速度勻減速騎上一個(gè)長(zhǎng)為30 m的斜坡,加速度大小是0.4 m/s2。則 ( )他不能到達(dá)坡頂他到達(dá)坡頂需用10 s時(shí)間他到達(dá)坡頂需用15 s時(shí)間他到達(dá)坡頂時(shí)的速度為1 m/s11.(10分)(2024·四川成都高一期末統(tǒng)考)為測(cè)試圖(a)所示無(wú)人機(jī)的垂直起降性能,某同學(xué)利用傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù),作出了圖(b)所示某段時(shí)間內(nèi)該機(jī)在豎直方向做直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像(以豎直向上為正方向)。求:(1)(5分)無(wú)人機(jī)分別在1 s末和9 s末的加速度;(2)(5分)無(wú)人機(jī)在0~14 s內(nèi)上升的最大高度。培優(yōu)加強(qiáng)練12.(10分)(人教版教材P43例題1)航空母艦的艦載機(jī)既要在航母上起飛,也要在航母上降落。(1)(5分)某艦載機(jī)起飛時(shí),采用彈射裝置使飛機(jī)獲得10 m/s的速度后,由機(jī)上發(fā)動(dòng)機(jī)使飛機(jī)獲得25 m/s2的加速度在航母跑道上勻加速前進(jìn),2.4 s后離艦升空。飛機(jī)勻加速滑行的距離是多少 (2)(5分)飛機(jī)在航母上降落時(shí),需用阻攔索使飛機(jī)迅速停下來(lái)。若某次飛機(jī)著艦時(shí)的速度為80 m/s,飛機(jī)鉤住阻攔索后經(jīng)過(guò)2.5 s停下來(lái)。將這段運(yùn)動(dòng)視為勻減速直線運(yùn)動(dòng),此過(guò)程中飛機(jī)加速度的大小及滑行的距離各是多少 第3節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系1.D [根據(jù)x=v0t+at2可知,位移與時(shí)間的二次方不是正比關(guān)系,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;位移可能隨時(shí)間的增大而增大,也可能隨時(shí)間的增大而減小,如先減速后反向加速的勻變速直線運(yùn)動(dòng),位移先增大后減小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,加速度、速度、位移的方向可能相同,也可能不同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。]2.C [質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律是x=(4t+2t2),對(duì)比x=v0t+at2可知,初速度v0=4 m/s,加速度為a=4 m/s2,則該質(zhì)點(diǎn)2 s末的速度為vt=v0+at=4 m/s+4 m/s2×2 s=12 m/s,故C正確。]3.C [設(shè)汽車經(jīng)過(guò)A樹(shù)時(shí)的速度為v1,加速度為a,對(duì)AB段運(yùn)動(dòng),由位移與時(shí)間的關(guān)系有x=v1t1+at,對(duì)AC段運(yùn)動(dòng),根據(jù)位移與時(shí)間的關(guān)系有2x=v1(t1+t2)+a(t1+t2)2,聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得a=1 m/s2,v1=3.5 m/s,故A、B錯(cuò)誤;由速度與時(shí)間的關(guān)系式vt=v0+at得,通過(guò)B點(diǎn)的速度為v2=v1+at1=6.5 m/s,故C正確,D錯(cuò)誤。]4.AC [v-t圖像中,速度的正負(fù)表示運(yùn)動(dòng)的方向,0~6 s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)速度始終為正,質(zhì)點(diǎn)始終向正方向運(yùn)動(dòng),A正確,B錯(cuò)誤;v-t圖像的斜率表示加速度,所以3~4 s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的加速度為-2 m/s2,C正確;v-t圖線與時(shí)間軸所圍面積表示位移,則0~6 s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移為6 m,所以平均速度為1 m/s,D錯(cuò)誤。]5.B [根據(jù)v-t圖線與時(shí)間軸所圍面積表示位移,可得0~2 s內(nèi)物體的位移x2= m=1.5 m,則平均速度2==0.75 m/s;0~4 s內(nèi)物體的位移x4=1.5 m=x2,則平均速度4==0.375 m/s,A錯(cuò)誤,B正確;同理可得第1 s內(nèi)和第4 s內(nèi)位移大小均為0.5 m,C錯(cuò)誤;由a=得,第3 s 內(nèi)和第4 s內(nèi)加速度均為-1 m/s2,D錯(cuò)誤。]6.B [由逆向思維法可將該運(yùn)動(dòng)看成初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),則汽車最后1 s內(nèi)的位移x=at2,則加速度a===4 m/s2,所以汽車的初速度為v=at′=4 m/s2×4 s=16 m/s,故B正確。]7.D [根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系知,轎車減速至停止的時(shí)間t==3 s,A錯(cuò)誤;轎車運(yùn)動(dòng)的位移大小x=v0t-at2=13.5 m,則轎車停止的位置離險(xiǎn)情處還有1.5 m,B、C錯(cuò)誤;將轎車的運(yùn)動(dòng)視為反向的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),可得轎車最后2 s的位移大小x2=at=6 m,D正確。]8.A [第3 s內(nèi)的平均速度==3 m/s,故A正確;設(shè)物體的加速度為a,第3 s內(nèi)通過(guò)的位移等于前3 s內(nèi)通過(guò)的位移減去前2 s內(nèi)通過(guò)的位移,即x=at-at,代數(shù)解得a=1.2 m/s2,故B錯(cuò)誤;前3 s內(nèi)的位移是x3=at=×1.2 m/s2×(3 s)2=5.4 m,故C錯(cuò)誤;3 s末的速度v3=at3=1.2 m/s2×3 s=3.6 m/s,故D錯(cuò)誤。]9.AC [由題圖可知,0~5 s內(nèi)無(wú)人機(jī)勻加速上升,故A正確;由題圖可知,10 s末無(wú)人機(jī)速度為正,繼續(xù)上升,則10 s末未上升到最高點(diǎn),故B錯(cuò)誤;根據(jù)v-t圖像的斜率表示加速度,由題圖可知,第12 s內(nèi)無(wú)人機(jī)的加速度為a===-6 m/s2,故C正確;根據(jù)v-t圖像與時(shí)間軸所圍面積表示位移,可知無(wú)人機(jī)在前10 s內(nèi)和前12 s內(nèi)的位移相等,由=可知,由于時(shí)間不相等,則前10 s內(nèi)的平均速度與前12 s內(nèi)的平均速度不同,故D錯(cuò)誤。]10.BD [根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式x=v0t+at2,可得30=5t-×0.4t2,解得t1=10 s,t2=15 s(舍去,因?yàn)樗?jīng)過(guò)t==12.5 s,速度減為零),故A、C錯(cuò)誤,B正確;他到達(dá)坡頂?shù)乃俣葹関=v0+at1=5 m/s+(-0.4 m/s2)×10 s=1 m/s,故D正確。]11.(1)10 m/s2,方向豎直向上 5 m/s2,方向豎直向下 (2)100 m解析 (1)由v-t圖像知,前2 s無(wú)人機(jī)向上做勻加速運(yùn)動(dòng),8~10 s內(nèi)無(wú)人機(jī)向下做勻加速運(yùn)動(dòng)由加速度定義式a=,代入數(shù)據(jù)解得1 s末的加速度a1==10 m/s2,方向豎直向上,9 s末的加速度a2==-5 m/s2,方向豎直向下。(2)由v-t圖像知,8 s末無(wú)人機(jī)達(dá)到最大高度,由v-t圖像與時(shí)間軸所圍面積表示位移有hmax=×20 m=100 m。12.(1)96 m (2)32 m/s2 100 m解析 (1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式,有x=v0t+at2=10 m/s×2.4 s+×25 m/s2×(2.4 s)2=96 m。(2)沿飛機(jī)滑行方向建立一維坐標(biāo)系如圖所示,飛機(jī)初速度v0′=80 m/s,末速度vt=0,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式,有a′==-=-=-32 m/s2加速度為負(fù)值表示方向與x軸正方向相反。再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式,有x′=v0′t′+a′t′2=v0′t′+×t′2=v0t=×80 m/s×2.5 s=100 m。第3節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.知道勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移與v-t圖像中矩形面積的對(duì)應(yīng)關(guān)系。2.了解利用極限思想推導(dǎo)位移公式的方法。3.理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式,會(huì)應(yīng)用此關(guān)系式分析和計(jì)算有關(guān)勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。4.會(huì)用x-t關(guān)系處理“剎車問(wèn)題”,能用逆向思維思考末速度為0的勻減速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。知識(shí)點(diǎn)一 勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系如圖甲所示,由做勻速直線運(yùn)動(dòng)物體的v-t圖像可以看出,在時(shí)間t內(nèi)的位移x對(duì)應(yīng)圖中灰色部分的矩形“面積”。(1)如圖乙:物體連續(xù)經(jīng)歷速度不同的勻速直線運(yùn)動(dòng),物體0~t3時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移對(duì)應(yīng)圖乙中哪部分“面積”?(2)物體做初速度為v0的勻變速直線運(yùn)動(dòng),v-t圖像如圖丙,其位移能否用圖丙中梯形“面積”表示?如何證明?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移(1)位移公式:x=________。(2)v-t圖像如圖所示。(3)v-t圖像特點(diǎn)①平行于________的直線。②位移在數(shù)值上等于v-t圖線與對(duì)應(yīng)的時(shí)間軸所包圍的矩形的“________”。2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移(1)利用v-t圖像求位移v-t圖像與時(shí)間軸所圍成的____________表示位移,如圖所示,x=(v0+vt)t。(2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系式:____________________。當(dāng)v0=0時(shí),x=at2。(3)公式中各個(gè)量的意義其中的x、v0、a都是矢量,應(yīng)用時(shí)必須選取正方向。一般選初速度v0的方向?yàn)檎较颉?br/>3.公式的應(yīng)用運(yùn)動(dòng)情況 取值若物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng) a與v0同向,a取正值位移x>0,物體總處于起始點(diǎn)的正方向一側(cè)若物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng) a與v0反向,a取負(fù)值若x>0,物體處于起始點(diǎn)正方向一側(cè);若x<0,物體處于起始點(diǎn)負(fù)方向一側(cè)思考辨析(1)位移公式x=v0t+at2僅適用于勻加速直線運(yùn)動(dòng)。( )(2)初速度越大,時(shí)間越長(zhǎng),做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移越大。( )(3)當(dāng)a小于0時(shí),由位移公式x=v0t+at2,可知位移隨著時(shí)間的增加而減小。( )例1 一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),初速度大小為v0=5 m/s,加速度方向與初速度方向相反,大小為0.5 m/s2,求:(1)物體在8 s內(nèi)的位移大小;(2)物體在16 s內(nèi)的位移大小;(3)物體在16 s內(nèi)的路程。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________應(yīng)用位移公式解題的一般步驟(1)規(guī)定正方向(一般以初速度的方向?yàn)檎较?。(2)根據(jù)規(guī)定的正方向確定已知量的正、負(fù),并用帶有正、負(fù)的數(shù)值表示。(3)根據(jù)位移與時(shí)間的關(guān)系式或其變形式列式、求解。(4)根據(jù)計(jì)算結(jié)果說(shuō)明所求量的大小、方向。 例2 一物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),初速度為10 m/s,加速度大小為1 m/s2,求物體在停止運(yùn)動(dòng)前1 s內(nèi)的位移。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________逆向思維法的應(yīng)用若物體的初速度為v0,加速度為a,末速度為零,可將此運(yùn)動(dòng)逆向看成初速度為0、加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng),末速度為v0。逆向之后,速度公式vt=v0+at變?yōu)関t=at,位移公式x=v0t+at2變?yōu)閤=at2,計(jì)算更簡(jiǎn)捷。 訓(xùn)練1 (多選)核潛艇是戰(zhàn)略核威懾手段之一,我國(guó)自主研制的“094A”核潛艇在世界上處于比較領(lǐng)先的地位。在某次實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練中潛艇遇到情況需要緊急下潛,假設(shè)在某段時(shí)間內(nèi)“094A”潛艇的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律為x=(8t-t2)m,則下列說(shuō)法正確的是( )A.潛艇的加速度大小為1 m/s2B.潛艇的初速度為8 m/sC.潛艇的加速度大小為2 m/s2D.潛艇在4秒末的速度為0知識(shí)點(diǎn)二 利用v-t圖像求位移例3 (多選)某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示。則關(guān)于物體在前8 s內(nèi)的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )A.前8 s內(nèi)的位移為16 mB.第6 s末物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)C.0~4 s內(nèi)的平均速度大于0~8 s內(nèi)的平均速度D.第4~6 s內(nèi)與第6~8 s內(nèi)的加速度方向相反聽(tīng)課筆記_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________v-t圖線與時(shí)間軸所圍的“面積”表示位移。“面積”在時(shí)間軸上方表示位移為正,“面積”在時(shí)間軸下方表示位移為負(fù);通過(guò)的位移為時(shí)間軸上、下“面積”絕對(duì)值之差。通過(guò)的路程為時(shí)間軸上、下“面積”絕對(duì)值之和。 訓(xùn)練2 (多選)一輛汽車從靜止開(kāi)始由甲地出發(fā),沿平直公路開(kāi)往乙地,汽車先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),接著做勻減速直線運(yùn)動(dòng),開(kāi)到乙地剛好停止,其速度—時(shí)間圖像如圖所示,那么0~t0和t0~3t0兩段時(shí)間內(nèi)( )A.加速度大小之比為3∶1B.位移大小之比為1∶2C.平均速度大小之比為2∶1D.平均速度大小之比為1∶1知識(shí)點(diǎn)三 剎車問(wèn)題例4 以18 m/s的速度行駛的汽車,制動(dòng)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng),在3 s內(nèi)前進(jìn)36 m(3 s末汽車未停止運(yùn)動(dòng))。求汽車的加速度及制動(dòng)后5 s內(nèi)發(fā)生的位移大小。____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________剎車類問(wèn)題的處理思路實(shí)際交通工具剎車后可認(rèn)為是做勻減速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度減小到零時(shí),車輛就會(huì)停止。解答此類問(wèn)題的思路是:(1)先求出它從剎車到停止的剎車時(shí)間t剎=。(2)比較所給時(shí)間與剎車時(shí)間的關(guān)系確定運(yùn)動(dòng)時(shí)間,最后再利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解。若t>t剎,不能盲目把時(shí)間代入;若t訓(xùn)練3 一輛卡車緊急剎車過(guò)程加速度的大小是5 m/s2,如果在剛剎車時(shí)卡車的速度為10 m/s,求:(1)開(kāi)始剎車后1 s內(nèi)的位移大小;(2)開(kāi)始剎車后3 s內(nèi)的位移大小和3 s內(nèi)的平均速度大小。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)1.(位移與時(shí)間關(guān)系的理解)(多選)物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),前2 s內(nèi)的位移是8 m,則( )A.物體的加速度是2 m/s2B.物體的加速度是4 m/s2C.物體前4 s內(nèi)的位移是32 mD.物體前4 s內(nèi)的位移是16 m2.(逆向思維)小球以某一較大初速度沖上足夠長(zhǎng)斜面,加速度大小為5 m/s2,則小球在沿斜面上滑過(guò)程中最后一秒的位移是( )A.2.0 m B.2.5 mC.3.0 m D.3.5 m3.(由v-t圖像求位移)(多選)做直線運(yùn)動(dòng)的某物體的v-t圖像如圖所示。由圖像可知( )A.前10 s物體的加速度為0.5 m/s2,后5 s物體的加速度為-1 m/s2B.15 s末物體回到出發(fā)點(diǎn)C.15 s內(nèi)物體位移為37.5 mD.前10 s內(nèi)物體的平均速度為2.5 m/s4.(剎車類問(wèn)題)如圖,某客車正以25 m/s的速度在平直公路上行駛,發(fā)現(xiàn)前方發(fā)生交通事故時(shí)緊急剎車,最終安全停下。若剎車加速度大小恒為5 m/s2,則從駕駛員急踩剎車開(kāi)始,汽車經(jīng)過(guò)前2 s與經(jīng)過(guò)前6 s的位移之比為( )A.1∶3 B.5∶9C.16∶25 D.9∶14第3節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系知識(shí)點(diǎn)一導(dǎo)學(xué) 提示 (1)對(duì)應(yīng)三個(gè)矩形面積之和,即v1t1+v2(t2-t1)+v3(t3-t2)。(2)能。可把勻變速直線運(yùn)動(dòng)看成無(wú)數(shù)個(gè)很短時(shí)間內(nèi)的勻速直線運(yùn)動(dòng),則位移對(duì)應(yīng)這無(wú)數(shù)個(gè)小矩形面積之和。知識(shí)梳理1.(1)vt (3)①時(shí)間軸 ②面積 2.(1)梯形“面積” (2)x=v0t+at2[思考辨析] (1)× (2)√ (3)×例1 (1)24 m (2)16 m (3)34 m解析 取初速度方向?yàn)檎较颍瑒tv0=5 m/s,a=-0.5 m/s2。(1)根據(jù)位移公式x=v0t+at2,8 s內(nèi)物體的位移x1=5 m/s×8 s+×(-0.5 m/s2)×(8 s)2=24 m。(2)同理,16 s內(nèi)物體的位移x2=5 m/s×16 s+×(-0.5 m/s2)×(16 s)2=16 m。(3)根據(jù)vt=v0+at,物體由開(kāi)始到速度為0,運(yùn)動(dòng)時(shí)間t==10 s這段時(shí)間內(nèi)物體的位移x3=5 m/s×10 s+×(-0.5 m/s2)×(10 s)2=25 m物體在16 s內(nèi)的路程s=2x3-x2=2×25 m-16 m=34 m。例2 0.5 m,方向與初速度方向相同解析 方法一:基本公式法由vt=v0+at,可得物體運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t===10 s總位移x1=v0t+at2=10 m/s×10 s+×(-1 m/s2)×(10 s)2=50 m前9 s內(nèi)的位移x2=v0t′+at′2=10 m/s×9 s+×(-1 m/s2)×(9 s)2= m則停止運(yùn)動(dòng)前1 s內(nèi)的位移x=x1-x2=50 m- m=0.5 m,方向與初速度方向相同。方法二:逆向思維法該勻減速直線運(yùn)動(dòng)的逆運(yùn)動(dòng)為:初速度為零、加速度為a′=1 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),則原運(yùn)動(dòng)物體停止運(yùn)動(dòng)前1 s內(nèi)的位移與逆運(yùn)動(dòng)第1 s內(nèi)的位移相等,即x=a′t=×1 m/s2×(1 s)2=0.5 m,與初速度方向相同。訓(xùn)練1 BCD [對(duì)照勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系式x=v0t+at2與x=(8t-t2)m,可得v0=8 m/s,a=-2 m/s2,故A錯(cuò)誤,B、C正確;由vt=v0+at可知,當(dāng)t=4 s時(shí),vt=0,故D正確。]知識(shí)點(diǎn)二例3 BC [v-t圖線與時(shí)間軸圍成的“面積”表示位移,所以前8 s內(nèi)的位移x=×6×4 m-×4×2 m=8 m,A錯(cuò)誤;第6 s末速度方向發(fā)生改變,所以第6 s末物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn),B正確;0~4 s內(nèi)和0~8 s內(nèi)的位移相等,則前4 s內(nèi)的平均速度4===2 m/s,前8 s內(nèi)的平均速度8===1 m/s,C正確;第4~6 s內(nèi)和第6~8 s內(nèi)的加速度均為-2 m/s2,D錯(cuò)誤。]訓(xùn)練2 BD [由加速度a=,可得==,A項(xiàng)錯(cuò)誤;位移大小之比等于v-t圖線與t坐標(biāo)軸所圍圖形的面積之比,即==,B項(xiàng)正確;由平均速度=得,=∶=1∶1,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。]知識(shí)點(diǎn)三例4 4 m/s2,方向與初速度方向相反 40.5 m解析 已知初速度v0=18 m/s,時(shí)間t=3 s,位移x=36 m根據(jù)x=v0t+at2,得a=代入數(shù)據(jù)得a=-4 m/s2,則加速度大小為4 m/s2,方向與初速度方向相反。根據(jù)vt=v0+at,可得汽車停止運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t′===4.5 s故汽車在制動(dòng)后5 s內(nèi)的位移與4.5 s內(nèi)的位移相等,即x′=v0t′+at′2=18 m/s×4.5 s+×(-4 m/s2)×(4.5 s)2=40.5 m。訓(xùn)練3 (1)7.5 m (2)10 m m/s解析 (1)卡車剎車到停止所需的時(shí)間t0===2 s>1 s所以1 s內(nèi)卡車還未停止,則位移x=v0t+at2=7.5 m。(2)剎車后2 s,卡車速度為零,所以剎車后3 s內(nèi)的位移等于2 s內(nèi)的位移,則x′=v0t0+at=10 m3 s內(nèi)平均速度== m/s。隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)1.BC [將t=2 s,x=8 m代入x=at2,得a=4 m/s2,故A錯(cuò)誤,B正確;由x=at2,得物體前4 s內(nèi)的位移x=×4 m/s2×(4 s)2=32 m,故C正確,D錯(cuò)誤。]2.B [小球沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng)可逆向看成初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),故上滑最后一秒的位移x=at2=×5 m/s2×(1 s)2=2.5 m,故B正確。]3.ACD [在v-t圖像中,圖線斜率表示加速度,故前10 s物體的加速度為a1===0.5 m/s2,后5 s物體的加速度為a2===-1 m/s2,A正確;v-t圖線與時(shí)間軸所圍“面積”表示位移,故物體在15 s內(nèi)的位移為x=×15×5 m=37.5 m,C正確,B錯(cuò)誤;前10 s內(nèi)物體的平均速度===2.5 m/s,D正確。]4.C [剎車時(shí)間為t0===5 s,則汽車經(jīng)過(guò)前2 s的位移為x1=v0t1-at=40 m,汽車經(jīng)過(guò)前6 s的位移等于汽車在前5 s內(nèi)的位移x2=v0t0-at=62.5 m,汽車經(jīng)過(guò)前2 s與經(jīng)過(guò)前6 s的位移之比為==,故C正確。](共52張PPT)第3節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1.知道勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移與v-t圖像中矩形面積的對(duì)應(yīng)關(guān)系。2.了解利用極限思想推導(dǎo)位移公式的方法。3.理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式,會(huì)應(yīng)用此關(guān)系式分析和計(jì)算有關(guān)勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。4.會(huì)用x-t關(guān)系處理“剎車問(wèn)題”,能用逆向思維思考末速度為0的勻減速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。學(xué)習(xí)目標(biāo)目 錄CONTENTS知識(shí)點(diǎn)01隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)02課后鞏固訓(xùn)練03知識(shí)點(diǎn)1知識(shí)點(diǎn)二 利用v-t圖像求位移知識(shí)點(diǎn)一 勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系知識(shí)點(diǎn)三 剎車問(wèn)題知識(shí)點(diǎn)一 勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系如圖甲所示,由做勻速直線運(yùn)動(dòng)物體的v-t圖像可以看出,在時(shí)間t內(nèi)的位移x對(duì)應(yīng)圖中灰色部分的矩形“面積”。(1)如圖乙:物體連續(xù)經(jīng)歷速度不同的勻速直線運(yùn)動(dòng),物體0~t3時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移對(duì)應(yīng)圖乙中哪部分“面積”?(2)物體做初速度為v0的勻變速直線運(yùn)動(dòng),v-t圖像如圖丙,其位移能否用圖丙中梯形“面積”表示?如何證明?提示 (1)對(duì)應(yīng)三個(gè)矩形面積之和,即v1t1+v2(t2-t1)+v3(t3-t2)。(2)能。可把勻變速直線運(yùn)動(dòng)看成無(wú)數(shù)個(gè)很短時(shí)間內(nèi)的勻速直線運(yùn)動(dòng),則位移對(duì)應(yīng)這無(wú)數(shù)個(gè)小矩形面積之和。1.勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移(1)位移公式:x=______。(2)v-t圖像如圖所示。(3)v-t圖像特點(diǎn)①平行于_________的直線。②位移在數(shù)值上等于v-t圖線與對(duì)應(yīng)的時(shí)間軸所包圍的矩形的“______”。vt時(shí)間軸面積2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移梯形“面積”(3)公式中各個(gè)量的意義其中的x、v0、a都是矢量,應(yīng)用時(shí)必須選取正方向。一般選初速度v0的方向?yàn)檎较颉?br/>3.公式的應(yīng)用運(yùn)動(dòng)情況 取值若物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng) a與v0同向,a取正值位移x>0,物體總處于起始點(diǎn)的正方向一側(cè)若物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng) a與v0反向,a取負(fù)值若x>0,物體處于起始點(diǎn)正方向一側(cè);若x<0,物體處于起始點(diǎn)負(fù)方向一側(cè)【思考辨析】×√×例1 一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),初速度大小為v0=5 m/s,加速度方向與初速度方向相反,大小為0.5 m/s2,求:(1)物體在8 s內(nèi)的位移大小;(2)物體在16 s內(nèi)的位移大小;(3)物體在16 s內(nèi)的路程。解析 取初速度方向?yàn)檎较颍瑒tv0=5 m/s,a=-0.5 m/s2。物體在16 s內(nèi)的路程s=2x3-x2=2×25 m-16 m=34 m。答案 (1)24 m (2)16 m (3)34 m應(yīng)用位移公式解題的一般步驟(1)規(guī)定正方向(一般以初速度的方向?yàn)檎较?。(2)根據(jù)規(guī)定的正方向確定已知量的正、負(fù),并用帶有正、負(fù)的數(shù)值表示。(3)根據(jù)位移與時(shí)間的關(guān)系式或其變形式列式、求解。(4)根據(jù)計(jì)算結(jié)果說(shuō)明所求量的大小、方向。 例2 一物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng),初速度為10 m/s,加速度大小為1 m/s2,求物體在停止運(yùn)動(dòng)前1 s內(nèi)的位移。解析 方法一:基本公式法方法二:逆向思維法該勻減速直線運(yùn)動(dòng)的逆運(yùn)動(dòng)為:初速度為零、加速度為a′=1 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),則原運(yùn)動(dòng)物體停止運(yùn)動(dòng)前1 s內(nèi)的位移與逆運(yùn)動(dòng)第1 s內(nèi)的位移相等,即答案 0.5 m,方向與初速度方向相同訓(xùn)練1 (多選)核潛艇是戰(zhàn)略核威懾手段之一,我國(guó)自主研制的“094A”核潛艇在世界上處于比較領(lǐng)先的地位。在某次實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練中潛艇遇到情況需要緊急下潛,假設(shè)在某段時(shí)間內(nèi)“094A”潛艇的位移隨時(shí)間的變化規(guī)律為x=(8t-t2)m,則下列說(shuō)法正確的是( )A.潛艇的加速度大小為1 m/s2 B.潛艇的初速度為8 m/sC.潛艇的加速度大小為2 m/s2 D.潛艇在4秒末的速度為0BCD知識(shí)點(diǎn)二 利用v-t圖像求位移例3 (多選)某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示。則關(guān)于物體在前8 s內(nèi)的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )A.前8 s內(nèi)的位移為16 mB.第6 s末物體離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)C.0~4 s內(nèi)的平均速度大于0~8 s內(nèi)的平均速度D.第4~6 s內(nèi)與第6~8 s內(nèi)的加速度方向相反BCv-t圖線與時(shí)間軸所圍的“面積”表示位移。“面積”在時(shí)間軸上方表示位移為正,“面積”在時(shí)間軸下方表示位移為負(fù);通過(guò)的位移為時(shí)間軸上、下“面積”絕對(duì)值之差。通過(guò)的路程為時(shí)間軸上、下“面積”絕對(duì)值之和。 訓(xùn)練2 (多選)一輛汽車從靜止開(kāi)始由甲地出發(fā),沿平直公路開(kāi)往乙地,汽車先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),接著做勻減速直線運(yùn)動(dòng),開(kāi)到乙地剛好停止,其速度—時(shí)間圖像如圖所示,那么0~t0和t0~3t0兩段時(shí)間內(nèi)( )BDA.加速度大小之比為3∶1 B.位移大小之比為1∶2C.平均速度大小之比為2∶1 D.平均速度大小之比為1∶1知識(shí)點(diǎn)三 剎車問(wèn)題例4 以18 m/s的速度行駛的汽車,制動(dòng)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng),在3 s內(nèi)前進(jìn)36 m(3 s末汽車未停止運(yùn)動(dòng))。求汽車的加速度及制動(dòng)后5 s內(nèi)發(fā)生的位移大小。解析 已知初速度v0=18 m/s,時(shí)間t=3 s,位移x=36 m代入數(shù)據(jù)得a=-4 m/s2,則加速度大小為4 m/s2,方向與初速度方向相反。根據(jù)vt=v0+at,可得汽車停止運(yùn)動(dòng)的時(shí)間故汽車在制動(dòng)后5 s內(nèi)的位移與4.5 s內(nèi)的位移相等,即答案 4 m/s2,方向與初速度方向相反 40.5 m訓(xùn)練3 一輛卡車緊急剎車過(guò)程加速度的大小是5 m/s2,如果在剛剎車時(shí)卡車的速度為10 m/s,求:(1)開(kāi)始剎車后1 s內(nèi)的位移大小;(2)開(kāi)始剎車后3 s內(nèi)的位移大小和3 s內(nèi)的平均速度大小。隨堂對(duì)點(diǎn)自測(cè)2BC1.(位移與時(shí)間關(guān)系的理解)(多選)物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),前2 s內(nèi)的位移是8 m,則( )A.物體的加速度是2 m/s2 B.物體的加速度是4 m/s2C.物體前4 s內(nèi)的位移是32 m D.物體前4 s內(nèi)的位移是16 mB2.(逆向思維)小球以某一較大初速度沖上足夠長(zhǎng)斜面,加速度大小為5 m/s2,則小球在沿斜面上滑過(guò)程中最后一秒的位移是( )A.2.0 m B.2.5 m C.3.0 m D.3.5 mACD3.(由v-t圖像求位移)(多選)做直線運(yùn)動(dòng)的某物體的v-t圖像如圖所示。由圖像可知( )A.前10 s物體的加速度為0.5 m/s2,后5 s物體的加速度為-1 m/s2B.15 s末物體回到出發(fā)點(diǎn)C.15 s內(nèi)物體位移為37.5 mD.前10 s內(nèi)物體的平均速度為2.5 m/sC4.(剎車類問(wèn)題)如圖,某客車正以25 m/s的速度在平直公路上行駛,發(fā)現(xiàn)前方發(fā)生交通事故時(shí)緊急剎車,最終安全停下。若剎車加速度大小恒為5 m/s2,則從駕駛員急踩剎車開(kāi)始,汽車經(jīng)過(guò)前2 s與經(jīng)過(guò)前6 s的位移之比為( )A.1∶3 B.5∶9 C.16∶25 D.9∶14課后鞏固訓(xùn)練3D題組一 勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系1.關(guān)于勻變速直線運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )A.位移與時(shí)間的二次方成正比B.位移總是隨著時(shí)間的增大而增大C.加速度、速度、位移三者方向一致D.加速度、速度、位移的方向并不一定都相同基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練C2.某質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律是x=(4t+2t2),x與t的單位分別為m和s,則該質(zhì)點(diǎn)2 s末的速度為( )A.8 m/s B.10 m/s C.12 m/s D.16 m/sC3.一輛汽車在平直公路上做勻變速直線運(yùn)動(dòng),公路邊每隔15 m有一棵樹(shù),如圖所示,汽車通過(guò)A、B兩相鄰的樹(shù)用了3 s,通過(guò)B、C兩相鄰的樹(shù)用了2 s,則下列說(shuō)法正確的是( )A.此汽車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為2 m/s2B.此汽車經(jīng)過(guò)A樹(shù)時(shí)的速度大小為3.0 m/sC.此汽車經(jīng)過(guò)B樹(shù)時(shí)的速度大小為6.5 m/sD.此汽車經(jīng)過(guò)B樹(shù)時(shí)的速度大小為6.0 m/sAC題組二 利用v-t圖像求位移4.(多選)質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像如圖所示,該質(zhì)點(diǎn)( )A.始終沿正方向運(yùn)動(dòng)B.做往復(fù)運(yùn)動(dòng)C.在3~4 s內(nèi),加速度為-2 m/s2D.在0~6 s內(nèi),平均速度為2 m/s解析 v-t圖像中,速度的正負(fù)表示運(yùn)動(dòng)的方向,0~6 s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)速度始終為正,質(zhì)點(diǎn)始終向正方向運(yùn)動(dòng),A正確,B錯(cuò)誤;v-t圖像的斜率表示加速度,所以3~4 s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的加速度為-2 m/s2,C正確;v-t圖線與時(shí)間軸所圍面積表示位移,則0~6 s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移為6 m,所以平均速度為1 m/s,D錯(cuò)誤。B5.(2024·山西大學(xué)附中月考)如圖是某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像,由圖可知,該物體( )A.0~2 s內(nèi)和0~4 s內(nèi)的位移不相等B.0~2 s內(nèi)和0~4 s內(nèi)的平均速度大小不相等C.第1 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的位移大小不等D.第3 s內(nèi)和第4 s內(nèi)的加速度不相同B題組三 剎車問(wèn)題6.文明是現(xiàn)代城市的象征,道路交通文明有序,其中“禮讓行人,文明駕車”已深入人心。某司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有行人正通過(guò)人行橫道時(shí),立即剎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),恰好在停車線處停止運(yùn)動(dòng)。汽車經(jīng)4 s停止,若在最后1 s內(nèi)的位移為2 m,則汽車的初速度是( )A.8 m/s B.16 m/s C.20 m/s D.32 m/sD7.(2024·河北省九師聯(lián)盟月考)轎車正以9 m/s的速度在平直公路上前進(jìn),突然發(fā)現(xiàn)前方距離車頭15 m處有險(xiǎn)情,司機(jī)立即剎車,剎車時(shí)加速度大小為3 m/s2。從剛剎車到轎車剛停止的過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是( )A.轎車減速至停止的時(shí)間為4 sB.轎車運(yùn)動(dòng)的位移大小為12 mC.轎車停止的位置離險(xiǎn)情處還有3 mD.轎車最后2 s的位移大小為6 mA8.物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),第3 s內(nèi)通過(guò)的位移是3 m,則( )A.第3 s內(nèi)的平均速度是3 m/s B.物體的加速度是0.4 m/s2C.前3 s內(nèi)的位移是6 m D.3 s末的速度是4 m/s綜合提升練AC9.(多選)(2024·四川涼山高一統(tǒng)考期末)某款無(wú)人機(jī)進(jìn)行調(diào)試時(shí),某段過(guò)程中無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示。取豎直向上為正方向,對(duì)無(wú)人機(jī)在該過(guò)程中的運(yùn)動(dòng),下列判斷正確的是( )A.0~5 s內(nèi)勻加速上升B.10 s末上升到最高點(diǎn)C.第12 s內(nèi)的加速度大小為6 m/s2D.前10 s內(nèi)的平均速度與前12 s內(nèi)的平均速度相同BD10.(多選)(教科版教材P45第3題改編)某人騎自行車以5 m/s的初速度勻減速騎上一個(gè)長(zhǎng)為30 m的斜坡,加速度大小是0.4 m/s2。則( )A.他不能到達(dá)坡頂 B.他到達(dá)坡頂需用10 s時(shí)間C.他到達(dá)坡頂需用15 s時(shí)間 D.他到達(dá)坡頂時(shí)的速度為1 m/s11.(2024·四川成都高一期末統(tǒng)考)為測(cè)試圖(a)所示無(wú)人機(jī)的垂直起降性能,某同學(xué)利用傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù),作出了圖(b)所示某段時(shí)間內(nèi)該機(jī)在豎直方向做直線運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖像(以豎直向上為正方向)。求:(1)無(wú)人機(jī)分別在1 s末和9 s末的加速度;(2)無(wú)人機(jī)在0~14 s內(nèi)上升的最大高度。答案 (1)10 m/s2,方向豎直向上 5 m/s2,方向豎直向下 (2)100 m解析 (1)由v-t圖像知,前2 s無(wú)人機(jī)向上做勻加速運(yùn)動(dòng),8~10 s內(nèi)無(wú)人機(jī)向下做勻加速運(yùn)動(dòng)12.(人教版教材P43例題1)航空母艦的艦載機(jī)既要在航母上起飛,也要在航母上降落。(1)某艦載機(jī)起飛時(shí),采用彈射裝置使飛機(jī)獲得10 m/s的速度后,由機(jī)上發(fā)動(dòng)機(jī)使飛機(jī)獲得25 m/s2的加速度在航母跑道上勻加速前進(jìn),2.4 s后離艦升空。飛機(jī)勻加速滑行的距離是多少?(2)飛機(jī)在航母上降落時(shí),需用阻攔索使飛機(jī)迅速停下來(lái)。若某次飛機(jī)著艦時(shí)的速度為80 m/s,飛機(jī)鉤住阻攔索后經(jīng)過(guò)2.5 s停下來(lái)。將這段運(yùn)動(dòng)視為勻減速直線運(yùn)動(dòng),此過(guò)程中飛機(jī)加速度的大小及滑行的距離各是多少?答案 (1)96 m (2)32 m/s2 100 m培優(yōu)加強(qiáng)練解析 (1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式,有(2)沿飛機(jī)滑行方向建立一維坐標(biāo)系如圖所示,飛機(jī)初速度v0′=80 m/s,末速度vt=0,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系式,有加速度為負(fù)值表示方向與x軸正方向相反。再根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式,有 展開(kāi)更多...... 收起↑ 資源列表 第3節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系 練習(xí)(含解析).docx 第3節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系.docx 第3節(jié) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與時(shí)間的關(guān)系.pptx 縮略圖、資源來(lái)源于二一教育資源庫(kù)