2017-2018学年鲁科版必修1 第3章第1节匀变速直线运动的规律 学案(1)
2017-2018学年鲁科版必修1 第3章第1节匀变速直线运动的规律  学案(1)第3页

运动,速度大小为6 m/s.

在速度图象中,第1 s做匀加速运动,加速度为6 m/s2,末速度为6 m/s;2-3 s匀速运动,速度为6 m/s;后两秒匀减速运动,加速度大小为6 m/s2,方向与速度反向,5 s末速度大小为6 m/s,方向与初速度方向相反.

典题精讲

例1 在一段平滑的斜冰坡的中部将冰块以8 m/s的初速度沿斜坡向上打出,设冰块与冰面间的摩擦不计,冰块在斜坡上的运动加速度恒为2 m/s2.

求:(设斜坡足够长)

(1)冰块在5 s时的速度;

(2)冰块在10 s时的位移.

思路解析 由于冰块沿斜坡上下运动的加速度相等,可以分两段思考,即冰块先沿斜坡向上做匀减速直线运动,到速度减为零后又立即沿斜坡向下做

匀加速运动;也可以全程考虑,认为冰块做匀变速运动,后一种处理方法更简便,也更能反映物体的运动本质,位移、速度、加速度的矢量性体现得更充分.

答案:(1)画出简单的情景图,如图3-1-4所示,设出发点为O,上升到的最高点为A,设沿斜坡向上为运动的正方向,由题意可知v0=8 m/s,a=-2 m/s2,t1=5 s,t2=10 s

图3-1-4

根据公式vt=v0+at

可得第5 s时冰块的速度为

v1=[8+(-2)×5] m/s=-2 m/s

负号表示冰块已从其最高点返回,5 s时速度大小为2 m/s.

(2)再根据公式s=v0t+at2

可得10 s时的位移s=[8×10+×(-2)×102] m=-20 m

负号表示冰块已越过其出发点,继续向下方运动,10 s时已在出发点下方20 m处.

例2 一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以3 m/s2的加速度开始行驶.恰在此时一辆自行车以6 m/s的速度匀速驶来,从后边驶过汽车.试求:

(1)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?

(2)什么时候汽车追上自行车,此时汽车的速度是多大?

思路解析 汽车开动后速度由零逐渐增大,而自行车的速度保持不变,开始汽车的速度小于自行车的速度,两车相距越来越远;只有当汽车的速度大于自行车的速度时,两车距离才会缩小.因此,两车速度相等时相距最远.

答案:(1)解法一:物理分析法

v汽1=at1=v自

t1= s=2 s

Δs=v自t1-at12=6×2 m-×3×22 m=6 m.

(2)当汽车的位移与自行车相等时,汽车追上自行车.