专题01 质点的直线运动
核心考点
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考纲要求
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参考系、质点
位移、速度和加速度
匀变速直线运动及其公式、图象
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Ⅰ
Ⅱ
Ⅱ
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考点1 初速度为零的匀变速直线运动
1.基本公式
(1)速度公式:v=at。
(2)位移公式:x= at2。
(3)速度与位移关系式:v2=2ax。
2.速度–时间图象
一条过原点的倾斜直线,直线的斜率代表加速度,斜率越大,表明加速度越大。
3.初速度为零的匀加速直线运动的重要比例关系
设T为等分的时间间隔,则有
①1T末、2T末、3T末、···的速度之比:v1:v2:v3:···:vn=1:2:3:···:n
②1T内、2T内、3T内、···的位移之比:x1:x2:x3:···:xn=1:22:32:···:n2
③第一个T内、第二个T内、第三个T内、···的位移之比xⅠ:xⅡ:xⅢ:···:xN=1:3:5:···:(2N–1)
④通过前x、前2x、前3x、···的位移所用时间之比t1:t2:t3:···:tn=1: : :···:
⑤通过连续相等的位移所用的时间之比t1:t2:t3:···:tn=1: ( –1):( – ):···:( – )
⑥通过连续相等的位移末的速度之比v1:v2:v3:···:vn=1: : :···:
如图所示,在公路的十字路口,红灯拦停了一车队,拦停的汽车排成笔直的一列,第一辆汽车的前端刚好与路口停止线相齐,汽车长均为l=4.0 m,前面汽车尾部与相邻汽车的前端相距均为d1=1.0 m。为了安全,前面汽车尾部与相邻汽车的前端相距至少为d2=5.0 m才能开动,若汽车都以a=2 m/s2的加速度做匀加速直线运动。绿灯亮起瞬时,第一辆汽车立即开动,求:
(1)第六辆汽车前端刚到达停止线时的速度大小v;
(2)从绿灯刚亮起到第六辆汽车前端与停止线相齐所需最短时间t。
【参考答案】(1) (2)
【试题解析】(1)第六辆汽车前端与停止线的距离,
由 ,得
(2)设第二辆汽车刚开动时,第一辆汽车至少已行驶的时间
则第二辆汽车刚开动时,第一辆至少行驶的距离:
由
解得
从绿灯刚亮起到第六辆汽车刚开动至少所需时间:
第六辆汽车刚开动到前端与停止线相齐所需时间:
从绿灯刚亮起到第六辆汽车前端与停止线相齐所需最短时间:
解得