高中物理问题原型与延伸专题2.1位移时间关系学案新人教版

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1、专题2.1位移时间关系❅知识点拨121、对位移公式x＝v0＋2at122、公式x＝v0t＋2at为矢量式，其中的x、v0、a都是矢量，应用时必须选取统一的正方向，一般选取初速度v0的方向为正方向.若物体做匀加速直线运动a与v0同向，a取正值若物体做匀减速直线运动a与v0反向，a取负值若位移的计算结果为正值说明这段时间内位移的方向与规定的正方向相同若位移的计算结果为负值说明这段时间内位移的方向与规定的正方向相反【原型】位移时间关系式的应用火车原来以5m/s的速度行驶，当第一节车厢前端运动到站台上旅客正前方时，开始加速，2加速度大小为2m/s，已知第一节车厢经过此旅客用时2秒，问第5节车厢

2、经过此旅客用时多少？2解析：火车相对于人做初速度为5m/s，加速度为2m/s的匀加速直线运动可以看成人相对于2火车做初速度为5m/s，加速度为2m/s的匀加速直线运动，因为该题的初速度不是0，所以所学的推论不能应用；先算出一节车厢的长度；求出前四节车厢经过旅客的时间：；求出前五节车厢经过旅客的时间：，所以★点评：掌握匀变速直线运动的规律是解决问题的关键，但不能死套公式，要注意公式的适用条件。变型1、竖直方向的运动问题【延伸1】屋檐定时滴下水滴，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好到达地面，而第3滴与第22滴正分别位于高为1m的窗户的上、下沿，如图所示，取g＝10m/s。问：（1）滴水的时间间

3、隔是多少？（2）此屋檐离地面多高？解析：（1）……………………………………（1）得Δt=0.2s………………………………………………………………（2）（2）……………………………………………（3）★点评：解决本题的关键是掌握匀变速直线运动的位移-时间规律。变型2、竖直方向的双向运动问题【延伸2】从距地面高h处将一小球以初速度v0=10m/s竖直向上抛出，经时间t=3s2落地，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s，求：小球落地时速度v；高度h．解析：取竖直向上为正方向，则小球的加速度为a=-g。2小球落地时速度为：v=v0-gt=10-10×30=-20m/s…………………（1）2大小

4、为20m/s，方向竖直向下．22小球的位移为：x=v0t-gt=10×3-×10×3=-15m……（2）故高度为：h=

5、x

6、=15m…………………………………………………（3）★点评：竖直上抛运动注意其方向性和对称性。变型3、斜面上的运动问题【延伸3】在一段平滑的斜冰坡的中部将冰块以8m/s的初速度沿斜坡向上打出，冰块沿斜坡上滑，加速恒为-1m/s2（设斜足够长）求：（1）冰块在5s时的速度；（2）冰块在10s时的位移。变型4、斜面上的双向运动问题【延伸4】如图所示，小球以v0=6m/s的速度从中间滑上光滑的足够长斜面，已知小球在斜2面上运动时的加速度大小为2m/s，问小球速度大小为3

7、m/s时需多长时间？位移是多少？（小球在光滑斜面上运动时，加速度大小、方向不变）✿跟踪练习：21.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度大小为5m/s，那么开始刹车后2s内与开始刹车后6s内汽车通过的位移之比为（）A.1：1B.1:3C.3:4D.4:32.如图所示，一物块从一光滑且足够长的固定斜面顶端O点无初速释放后，先后通过P、Q、N三点，已知物块从P点运动到Q点与从Q点运动到N点所用的时间相等，且PQ长度为3m，QN长度为4m，则由上述数据可以求出OP的长度为（）A.2mB.mC.mD.3m3.汽车在平直公路上做初速度为零的匀加速直线运动途中用了10s的时间通过一座

8、长120m的桥，过桥后汽车的速度为16m/s，汽车自身长度忽略不计，则（）2A.汽车的加速度为1.6m/sB.汽车过桥头时的速度为12m/sC.汽车从出发到过完桥所用时间为16sD.汽车从出发点到桥头的距离为40m4.甲乙两车在同一条笔直的公路上做同方向的直线运动，从t=0时刻开始，甲车的运动规律2为X=10t,乙车刹车，其运动规律为X=50+10t﹣2t（以上两式各物理量的单位均为国际基本单位），则从t=0开始，甲追上乙的时间是（）A.5sB.6.25sC.3.15sD.10s5.一质点在某一木板上做初速度为零的匀加速直线运动，已知质点从木板的前端滑到末端的过程中，它在前3s内的位移

9、与后3s内的位移之比为3：7，后3s内的位移比前3s内的位2移多24m，取g=10m/s．则（）A.该质点总共运动了6s2B.该质点的加速度大小为2m/sC.木板的长度为50mD.质点在木板上运动的末速度大小为18m/s6.（多选）一辆汽车以14m/s的速度做直线运动,某时刻开始以恒定的加速度刹车,第一个21s内位移为12m,汽车刹车的加速度小于14m/s,下列说法正确的是()2A.汽车刹车的加速度大小为12m/sB.5s内汽车的位移为24.5