直线运动学案
一.知识体系
1.运动的描述
→位移→速度→加速度
2.匀变速直线运动
二.典型例题
一.基本概念
例1. 如图所示,两个人以相同的速率同
时从圆形轨道的A 点出发,分别沿ABC 和ADE 方向行走,经过一段时间后在F 点相遇 (图中未画出),从岀发到相遇的过程中,下列描述两人运动情况的物理量中说法正确的是( )
A.速度相同
B.位移相同
C .路程相同 D.平均速率等于平均速度的大小
例2. 某物体以30m/s 的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g 取10m/s 2。5s 内物体的
( )
A .路程为65m
B .位移大小为25m ,方向向上
C .速度改变量的大小为10m/s
D .平均速度大小为13m/s ,方向向上
例3关于加速度的描述中,正确是( )
A .加速度在数值上等于单位时间里速度的变化
B .当加速度与速度方向相同且又减小时,物体做减速运动
C .加速度不变,速度就不变。
D .速度变化越来越快,加速度越来越小
例4. 下列关于匀变速直线运动的说法正确的是( )
A .做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向总是相同的
B .做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度变化的方向总是相同的
C .做匀变速直线运动的物体,它的速度变化越大,加速度越大
D .做匀变速直线运动的物体,它的速度变化在单位时间内越大,加速度越大
【变式训练】1. 如图,物体沿两个半径为R 的半圆弧由A 运动到C ,则它的位移和路程分别是
A 、R R,24π
B 、向东向东,
R 24R π C 、R 4R 4向东,π D 、R 24R π向东,
2. 三个质点A 、B 、C 的运动轨迹如图所示,三个质点同时从N 点出发,同时到达M 点,下列说法正确的是:
A .三个质点从N 点到M 点的平均速率相同
B .三个质点从N 点到M 点的平均速度相同
C .三个质点任意时刻的速度方向都相同
D .三个质点从N 点出发到任意时刻的平均速度都相同
3. 物体做减速直线运动时,加速度的方向与( )
A 、运动方向相同
B 、运动方向相反
C 、速度变化量的方向相同
D 、速度变化量的方向相反
4.下列关于匀变速直线运动的结论中,正确的是( )
A.在任意时刻位置变化的快慢相等
B.在任意时间内的位移变化快慢相等
C.在任意时刻速度变化的快慢相同
D .在任意相等的时间内速度的变化相等
5.(2011·天津高考)质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系为25x t t =+(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( )
A. 第1s 内的位移是5m
B. 前2s 内的平均速度是6m/s
C. 任意相邻的1s 内位移差都是1m D . 任意1s 内的速度增量都是2m/s 二.匀变速直线运动规律的应用
例1. 汽车以10 m/s 的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2 s 速度变为6 m/s ,求:
(1)刹车后2 s 内前进的距离及刹车过程中的加速度;
(2)刹车后前进9 m 所用的时间;
(3)刹车后8 s 内前进的距离.
【变式训练】汽车以10m/s 的速度在水平路面上做匀速直线运动,后来以2m/s 2
的加速度刹车,那么刹车后6s 内的位移是( )
A 、24 m
B 、96 m
C 、25 m
D 、96 m 或24 m 例2. 一个匀加速直线运动的物体,在前4 s 内经过的位移为24 m ,在第二个4 s 内经过的位移是60 m .求这个物体的加速度和初速度各是多少?
【变式训练】一个小球从斜面上的A 点由静止开始做匀加速直线运动,经过3s 后到斜面底端B 点,并开始在水平地面做匀减速直线运动,又经过9s 停止于C 点,如图所示,设小球经过B 点时速度大小不变,则小球在斜面上运动的距离与水平面上的运动的距离之比是( )
A.1:1
B.1:2
C.1:3
D.3:1
例3.甲车以10 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,在某一时刻经过乙车身边,此时乙车的速度为2 m/s,加速度为0.2 m/s2.若甲、乙两车同向运动,乙车做匀变速直线运动,求:
(1)当乙车的速度多大时,乙车落后于甲车的距离最远?这个最远的距离是多大?
(2)当乙车的速度多大时,乙车追上甲车?乙车追上甲车用多少时间?
例4火车以v1=20m/s速度匀速行驶,司机发现前方同轨道上相距100m处有另一列火车B正以v2=10m/s速度匀速行驶,A车立即做加速度大小为a的匀减速直线运动。要使两车不相撞,a应满足什么条件?
【变式训练】一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以3m/s2的加速度开始行驶,恰在这时一辆自行车以6m/s的速度匀速驶来,从后边超过汽车。试求:汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?此时距离是多少?
【当堂检测】
1.北京时间2011年12月2日5时07分,中国在西昌卫星发射中心用”长征三号甲”运载火箭将第十颗北斗
导航卫星成功送入太空预定轨道.北斗卫星导航系统将免费提供定位、测速和授时任务,定位精度10m,测速精度零点0.2m/s,以下说法不正确的是()
A.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移
B.北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置
C.北斗导航卫星授时服务提供的是时刻
D.北斗导航卫星测速服务提供的是运动物体的速率
2.小球从离地板5m高处落下,又被地板弹回,在离地板2m高处被接住,则小球通过的路程和位移大小分别是:
()
A.7m 7m B.7m 3m
C.5m 2m D.5m 3m
2.如图所示是汽车的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化.开始时指针指示在如图甲所示位置,
经过5 s 后指针指示在如图乙所示位置,若汽车做直线运动,那么它的加速度约为()
A.1.6 m/s2 B.2.2 m/s2
C.5.1 m/s2 D.8.0 m/s2
3.一小球在水平桌面上做减速直线运动,用照相机对着小球每隔0.1s 拍照一次,得到一幅频闪照片,用刻
度尺量得照片上小球各位置如图所示,已知照片与实物的比例为1∶10,则( )
A.图中对应的小球在通过8 cm距离内的平均速度是2 m/s
B.图中对应的小球在通过8 cm 距离内的平均速度是1.6 m/s
C.图中对应的小球通过6 cm 处的瞬时速度是2.5 m/s
D.图中对应的小球通过6 cm 处的瞬时速度是2 m/s
4. 质点做直线运动的v-t 图像如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8s 内平均速度的大小和方向分别为( )
A .0.25m/s 向右
B .0.25m/s 向左
C .1m/s 向右
D .1m/s 向左
5. 物体沿一直线运动,在t 时间内通过的位移是x ,它在中间位置处的速度为v 1,在中间时刻的速度为v 2,则v 1和v 2的关系为( )
A.当物体做匀加速直线运动时,v 1>v 2
B.当物体做匀减速直线运动时,v 1>v 2
C.当物体做匀速直线运动时,v 1=v 2
D.当物体做匀减速直线运动时,v 1
表
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示物体运动速度随时间的变化率的大小
4. 如图所示,质点A 沿半径为R 的圆周运动一周,回到出发点。在此过程中,路程和位移的大小分别是 ( )
O
A B R
A.2πR,2πR B.2πR,0 C.0,2πR D.0,
5.某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取10m/s2)
A.10m
B. 20m
C. 30m
D. 40m
6.图1是某物体做直线运动的速度图象,下列有关物体运动情况判断正确的是()
A.前两秒加速度为5m/s2B.4s末物体回到出发点
C.6s末物体距出发点最远D.8s末物体距出发点最远
7.物体做匀加速直线运动,经过A点和B点的速度分别为10米/秒和20米/秒,则它经过AB中点的位置时速度应该是:
A.15; B.100; C.510; D.2
10(单位:米/秒).
8.汽车以v0=16m/s的速度在水平路面上匀速运动,刹车后经2秒速度变为10m/s,已知汽车在刹车过程中加速度大小不变。求:
(1)刹车过程中汽车的加速度大小。
(2)刹车4秒后汽车的速度大小。
(3)刹车后6秒内汽车滑行的距离。
(4)汽车在运动最后2秒内向前滑行通过的距离。
9.(2010·全国Ⅰ理综·T24)(15分).汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~60s内汽车的加速度随时间变化的图线如右图12所示。
⑴画出汽车在0~60s内的v-t图线;
⑵求在这60s内汽车行驶的路程。