2017_2018版高中物理第二章匀变速直线运动第3节匀变速直线运动的位移与时间的关系练习新人教版必修120180531137

高中物理中的匀变速直线运动是力学的一个核心概念，主要研究物体在恒定加速度作用下沿直线的运动规律。在本章节中，我们重点关注的是匀变速直线运动的位移与时间的关系。 匀变速直线运动的特点是物体的加速度保持不变。在问题1和2中，物体做匀减速直线运动，我们可以运用逆向思维法，将减速过程视为反向的匀加速运动来求解。例如，物体在停止前1秒内的位移可以通过计算匀加速运动的末速度为0的情况下的位移来得到，使用公式x = 1/2 * a*t^2，其中a是加速度，t是时间。平均速度则可以用总位移除以总时间来求得。 接着，对于速度-时间（v-t）图像和位移-时间（x-t）图像的应用，如问题3所示，可以通过图像的斜率来判断物体的速度变化，而图像与t轴围成的面积则表示物体的位移。在这个例子中，由于第1秒内的平均速度小于第3秒内的平均速度，所以图像不可能是x-t图像，因为物体在静止时平均速度应为0。因此，这是一张v-t图像，表明物体速度先增加后减小，但位移始终增加。 再者，位移-时间图像（x-t图像）的斜率表示物体的速度，如问题4中所示。通过分析图像的斜率和图形，我们可以判断物体的运动方向和速度大小，进而确定物体之间的相对距离及其变化。在本例中，甲、乙两物体在不同时间段内的速度和位移变化导致它们之间的最大距离出现在特定时间点。 匀变速直线运动的推论是解决这类问题的关键工具，如问题5和6所示。在问题5中，使用“逆向思维法”，将下滑的末速度为0的滑块视为逆向的初速度为0的匀加速运动，通过加速度和位移的关系，可以求出滑块滑到顶端所需的总时间。而在问题6中，两个球在同一水平面上的速度相等，通过分析它们的加速度和初速度，可以推断它们的相对路程和速度关系。 匀变速直线运动的位移与时间的关系涉及到基本的物理定律和运动学公式，包括速度、加速度、位移以及它们之间的数学关系。理解并掌握这些关系，对于解决实际问题至关重要，不仅在物理学中，在工程学、技术领域以及其他科学学科中都有着广泛的应用。通过练习和理解这些题目，学生能够深化对匀变速直线运动的理解，提高解决问题的能力。