第二节 匀变速直线运动的规律及应用
【基础梳理】
提示:加速度 相同 相反 v0+at v0t+at2
v2-v aT2 (m-n) 静止 gt
gt2 2gh 竖直向上 重力 v0-gt -2gh
【自我诊断】
1.判一判
(1)匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动.( )
(2)匀变速直线运动是速度均匀变化的直线运动.( )
(3)匀加速直线运动的位移是均匀增加的.( )
(4)匀加速直线运动1T末、2T末、3T末的瞬时速度之比为1∶2∶3.( )
(5)做自由落体运动的物体,下落的高度与时间成正比.( )
(6)做竖直上抛运动的物体,上升阶段与下落阶段的加速度方向相同.( )
提示:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√
2.做一做
(1)(多选)(2020·福建期末)交通法规定“斑马线礼让行人”,违规驾驶员将受到处罚,如图所示,路口行人正在过斑马线,一辆匀速行驶的汽车前端距停车线为12 m,刹车过程的位移与时间的关系为s=12t-3.75t2(s的单位为m,t的单位为s),关于驾驶员的下列操作,说法正确的是( )
A.立即制动刹车,汽车至少需1.6 s才能停止
B.距停车线8 m处开始刹车,汽车前端恰好能停止在停车线处
C.经0.4 s处才开始刹车制动,汽车前端恰好能停止在停车线处
D.经0.2 s处才开始刹车制动,汽车前端恰好能停止在停车线处
提示:选AD.根据题意知刹车过程的位移与时间的关系为s=12t-3.75t2,由位移公式x=v0t+at2,得v0=12 m/s,a=-3.75,即a=-7.5 m/s2,减速所需时间为:t
== s=1.6 s,故A正确;根据速度位移公式可知,减速运动的位移为:x== m=9.6 m,故在距停车线8 m处才开始刹车制动,汽车前端超出停车线处,故B错误;匀速运动的时间为:t′== s=0.2 s,故若经0.2 s后才开始刹车制动,汽车前端恰能止于停车线处,故C错误,D正确.
(2)(多选)如图所示,在水平面上固定着四个完全相同的木块,一粒子弹以水平速度v射入.若子弹在木块中做匀减速直线运动,当穿透第四个木块(即D位置)时速度恰好为零,下列说法正确的是( )
A.子弹从O 运动到D全过程的平均速度小于B点的瞬时速度
B.子弹通过每一部分时,其速度变化量:vA-vO=vB-vA=vC-vB=vD-vC
C.子弹到达各点的速率之比为vO∶vA∶vB∶vC=2∶∶∶1
D.子弹从进入木块到达各点经历的时间之比为tA∶tB∶tC∶tD=1∶∶∶2
提示:选AC.全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,根据匀变速运动的结论可知,中间时刻的瞬时速度一定小于中间位置时的速度,故A正确;由于子弹的速度越来越小,故穿过每一块木块的时间不相等,故速度的差值不相等,故B错误;将子弹的速度反向视为初速度为零的匀加速直线运动,则由v2=2ax可知,通过CBAO的速度之比为1∶∶∶2,子弹到达各点的速率之比为vO∶vA∶vB∶vC=2∶∶∶1,故C正确;将子弹的速度反向视为初速度为零的匀加速直线运动,则由x=at2可知,反向通过各木块用时之比为1∶(-1)∶(-)∶(2-),子弹从进入木块到达各点经历的时间之比为tA∶tB∶tC∶tD=(2-)∶(-)∶(-1)∶1,故D错误.