第2节匀变速直线运动的规律一、匀变速直线运动的基本规律1.概念:沿一条直线且加速度不变的运动。2.分类(1)匀加速直线运动:a与v方向相同。(2)匀减速直线运动:a与v方向相反。3.基本规律二、匀变速直线运动的重要关系式1.两个导出式2.三个重要推论(1)位移差公式:Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2,即任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量。可以推广到xm-xn=(m-n)aT2。(2)中间时刻速度v==,即物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,还等于初、末时刻速度矢量和的一半。(3)位移中点的速度v=。3.初速度为零的匀变速直线运动的四个常用推论(1)1T末、2T末、3T末…瞬时速度的比为v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n。(2)1T内、2T内、3T内…位移的比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN=12∶22∶32∶…∶n2。(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内…位移的比为x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1)。(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-)。三、自由落体运动和竖直上抛运动自由落体运动运动条件(1)物体只受重力作用(2)由静止开始下落运动性质初速度为零的匀加速直线运动运动规律(1)速度公式:v=gt(2)位移公式:h=gt2(3)速度—位移公式:v2=2gh运动性质匀减速直线运动竖直上抛运动运动规律(1)速度公式:v=v0-gt(2)位移公式:h=v0t-gt2(3)速度—位移关系式:v2-=-2gh(4)上升的最大高度:H=(5)上升到最高点所用时间:t=1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)(1)匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动。(×)(2)匀加速直线运动的位移是均匀增加的。(×)(3)在匀变速直线运动中,中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度。(√)(4)物体做自由落体运动的加速度一定等于9.8m/s2。(×)(5)做竖直上抛运动的物体到达最高点时处于静止状态。(×)(6)竖直上抛运动的上升阶段和下落阶段速度变化的方向都是向下的。(√)2.(人教版必修1P43T3改编)某航母甲板上跑道长200m,飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2,起飞需要的最低速度为50m/s,那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度为()A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s[答案]B3.(人教版必修1P40T3改编)以18m/s的速度行驶的汽车,制动后做匀减速运动,在3s内前进36m,则汽车在5s内的位移为()A.50mB.45mC.40.5mD.40mC[根据x=v0t+at2得36=18×3+a×32,即a=-4m/s2。汽车停止所需时间为t′==s=4.5s<5s,所以4.5s末汽车停止运动,5s内的位移x==m=40.5m,故选项C正确。]4.(人教版必修1P49做一做改编)一个质点正在做匀加速直线运动,用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相,由闪光照片得到的数据,发现质点在第一次、第二次闪光的时间间隔内移动了s1=2m;在第三次、第四次闪光的时间间隔内移动了s3=8m。由此可求得()A.第一次闪光时质点的速度B.质点运动的加速度C.在第二、第三两次闪光时间间隔内质点的位移D.质点运动的初速度C[由于闪光时间未知,所以根据s2-s1=s3-s2=aT2,只能求出第二、三次闪光的时间间隔内质点的位移s2=5m,选项C正确。]匀变速直线运动的基本规律[讲典例示法]1.重要公式的选择适宜选用公式题目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和为解题设定的中间量)没有涉及的物理量v=v0+atv0、v、a、txx=v0t+at2v0、a、t、xvv2-v=2axv0、v、a、xtx=tv0、v、t、xa2.运动学公式中正、负号的规定一般情况下,规定初速度方向为正方向,与正方向相同的物理量取正值,相反的取负值。3.两类特殊的匀减速直线运动(1)刹车类问题:指匀减速到速度为零后立即停止运动,加速度a突然消失,求解时要注意确定其实际运动时间。如果问题涉及最后阶段(到停止运动)的运动,可把该阶段看成反向的初速度为零的匀加速直线运动。(2)双向可逆类:如沿光滑斜面上滑的小球,到最高点后仍能以原加速度匀加速下滑,全过程加速度大小、方向均不变,故求解时可对全过程列式,但必须注意x、v、a等矢量的正负号及物理意义。[典例示法](2019·湖北天门模拟)出租车载客后,从高速公路入...