《匀变速直线运动规律的应用》课件2.ppt
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1、第一章第一章 运动的描述运动的描述匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用 第第一课时一课时高中物理高中物理必修一必修一教科版教科版目标定位目标定位匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用会推导匀变速直线运动的位移与速度的关系式会推导匀变速直线运动的位移与速度的关系式v2v2ax,并能利用公式解决相关题目,并能利用公式解决相关题目.掌握匀变速直线运动的两个重要推论:平均速度掌握匀变速直线运动的两个重要推论:平均速度和和xaT2,并能利用它们解决相关问题,并能利用它们解决相关问题 12目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习预习导学预习导学匀变速直线运动的
2、速度与位移关系:匀变速直线运动的速度与位移关系:目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习 想一想:想一想:如果你是某机场的设计师,知道飞机如果你是某机场的设计师,知道飞机起飞时的加速度是起飞时的加速度是a,起飞速度是,起飞速度是v,你将把飞机的,你将把飞机的起飞跑道设计成至少多长呢?起飞跑道设计成至少多长呢?答案:答案:飞机起飞时做匀加速直线运动,根据位移飞机起飞时做匀加速直线运动,根据位移速度公式:速度公式:3.v22ax 1.v2v02 2.vv0at 220=2axvv222022xaavvv匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用课堂讲义课堂讲义一、一、
3、位移位移速度公式的理解及应用速度公式的理解及应用 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习1公式推导:物体以加速度公式推导:物体以加速度a做匀变速直线运动时,做匀变速直线运动时,设其初速度为设其初速度为v0,末速度为,末速度为v,得位移与速度的关系式为得位移与速度的关系式为 注意:注意:如果匀变速运动的已知量和未知量都如果匀变速运动的已知量和未知量都不不涉及时间涉及时间,则利用公式,则利用公式v2v2ax求解问题时,求解问题时,往往比用两个基本公式解题方便往往比用两个基本公式解题方便 2202axvv则由速度公式:则由速度公式:vv0at;匀变速直线运动规律的应用匀变速
4、直线运动规律的应用课堂讲义课堂讲义一、一、位移位移速度公式的理解及应用速度公式的理解及应用 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习2对公式的理解对公式的理解(2)位移与速度的关系式:位移与速度的关系式:v2v022ax为矢量式,其中为矢量式,其中 的的x、v0、a都是矢量,应用时必须选取统一的正方都是矢量,应用时必须选取统一的正方 向,一般选初速度向,一般选初速度v0的方向为正方向的方向为正方向 若物体做若物体做匀加匀加速直线运动,速直线运动,a取正取正值;若物体做值;若物体做匀匀 减减速直线运动,速直线运动,a取负取负值值 若位移的与正方向相同取正值;若位移与正方向
5、相若位移的与正方向相同取正值;若位移与正方向相 反,取负值反,取负值(1)适用条件:适用条件:匀变速匀变速直线运动直线运动(3)两种特殊形式:两种特殊形式:当当v00时,时,v22ax(初速度为零的匀加速直线运动初速度为零的匀加速直线运动)当当v0时时,v022ax(末速度为零的匀减速直线运动末速度为零的匀减速直线运动)匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用课堂讲义课堂讲义例例1 2013年岁末中国首艘航母辽宁舰在南海传出年岁末中国首艘航母辽宁舰在南海传出“顺利完成顺利完成作战科目试验作战科目试验”的消息歼的消息歼15战机成功起降战机成功起降“辽宁舰辽宁舰”,确立了中国第一代舰载机位
6、置航空母舰上有帮助飞机起飞确立了中国第一代舰载机位置航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统,已知歼的弹射系统,已知歼15战机在跑道上加速时产生的加速度战机在跑道上加速时产生的加速度为为4.5 m/s2,战斗机滑行,战斗机滑行100 m时起飞,起飞速度为时起飞,起飞速度为50 m/s,则,则航空母舰静止时弹射系统必须使歼航空母舰静止时弹射系统必须使歼15战机具有的初速度为战机具有的初速度为()A10 m/s B20 m/s C30 m/s D40 m/s 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习a4.5 m/s2解析解析 x100mv50m/s2202axvv根据公式根据公式
7、 220=2=502 4.5 100m/s=40 m/saxvvD 匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习 针对训练针对训练 在交通事故分析中,刹车线的长度是很重在交通事故分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹在某次交通事故中,汽车地面上滑动时留下的痕迹在某次交通事故中,汽车刹车线的长度是刹车线的长度是14 m,假设汽车刹车时的速度大小为,假设汽车刹车时的速度大小为14 m/s,则汽车刹车时的加速度大小为
8、,则汽车刹车时的加速度大小为()A7 m/s2 B17 m/s2 C14 m/s2 D3.5 m/s2 解析解析 x14m,v0m/sv014m/s2202axvv根据公式根据公式 022=7/2 m s=axvA 匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习 例例2 机场跑道长为机场跑道长为2500 m,喷气式飞机以恒定的加,喷气式飞机以恒定的加速度速度a3.5 m/s2加速,当速率达加速,当速率达95 m/s时可升空假定时可升空假定飞机在到达此速率时因故要停止飞行,则喷气式飞机飞机在到达此速率时因故要停止飞
9、行,则喷气式飞机的制动系统至少要产生多大的加速度?的制动系统至少要产生多大的加速度?匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用x2 500 mvt95 m/s先加速再减速先加速再减速加速阶段:由加速阶段:由v2v2ax,代入数据解得,代入数据解得x11289.3 m 设飞机制动过程的加速度为设飞机制动过程的加速度为a制动过程的最大位移制动过程的最大位移x22500m1289.3m1210.7m由由0v22ax2得得:a3.73 m/s2课堂讲义课堂讲义二、二、平均速度公式的应用平均速度公式的应用 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习2匀变速直线运动中,某段过程
10、的平均速度等于初匀变速直线运动中,某段过程的平均速度等于初、末速度的平均值,即、末速度的平均值,即 ,此式只适用于匀变,此式只适用于匀变速直线运动速直线运动 2tvvv01平均速度的一般表达式平均速度的一般表达式 此式适用于任何形此式适用于任何形式的运动式的运动.xtv=证明:证明:如图所示为匀变速直线运动的如图所示为匀变速直线运动的vt图象,图象,则则t时间内的位移为时间内的位移为 0t1()2xtv+v平均速度为平均速度为0t1=+2xt()vvv匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用课堂讲义课堂讲义二、二、平均速度公式的应用平均速度公式的应用 目标定位目标定位预习导学预习导学课
11、堂讲义课堂讲义对点练习对点练习3匀变速直线运动中,某段过程中间时刻的瞬时速匀变速直线运动中,某段过程中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度,即度等于该过程的平均速度,即 证明:证明:如上图所示如上图所示0t/2,有,有 对对t/2t有:有:20t1()2tvv+v此式只适用于此式只适用于匀变速匀变速直线运动直线运动 202ttavv+22tttavv+20t1()2tvv+v匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习例例3 一质点做匀变速直一质点做匀变速直线运动,初速度线运动,初速度v02 m/s,4 s内位
12、移为内位移为20 m,求:求:(1)质点质点4 s末的速度;末的速度;(2)质点质点2 s末的速度末的速度 解析解析(1)4 s内的平均速度内的平均速度 042xt vvvv02 m/sv48 m/s(2)2 s末的速度末的速度 2042t根据:vvvvv2(2+8)/25 m/s 匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用课堂讲义课堂讲义三、三、重要推论重要推论xaT2的应用的应用 1推导:以初速度推导:以初速度v0做匀加速直线运做匀加速直线运动的物体,动的物体,目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习在时间在时间2T内的位移:内的位移:2012(2)2xTaT
13、v在第在第2个时间个时间T内的位移:内的位移:连续相等时间内的位移差为:连续相等时间内的位移差为:时间时间T内的位移:内的位移:21012xTaTv221032xx xTaTv21xxx 220023122TaTTaTaTvv进一步推导可得:进一步推导可得:x2x1x3x2x4x3xnxn1aT2 2应用:一是用以判断物体是否做匀变速直线运动;应用:一是用以判断物体是否做匀变速直线运动;二是用以求加速度二是用以求加速度 注意:注意:此此推论常在探推论常在探究物体速度究物体速度随时间变化随时间变化规律的实验规律的实验中中根据纸带根据纸带求求物体的物体的加加速度速度 匀变速直线运动规律的应用匀变速
14、直线运动规律的应用课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习例例4 如图所示,物体自如图所示,物体自 O点由静止开始做匀加速直线点由静止开始做匀加速直线运动,运动,A、B、C、D为其运为其运动轨迹上的四点,测得动轨迹上的四点,测得AB2 m,BC3 m,且物体通,且物体通过过AB、BC、CD所用的时间所用的时间均为均为0.2 s,则下列说法正确,则下列说法正确的是的是()A物体的加速度为物体的加速度为20 m/s2BCD4 mCOA之间的距离为之间的距离为 1.125mDOA之间的距离为之间的距离为1.5 m 解析解析 2m 3 m有有xaT2可得:可得:
15、2221m/s0.02 m/s45BC ABatx CDBCBCAB1m CD3m1m4m 2B25m/s20.412.5m/sACtv2OB3.5m212BavxxOAxOBAB1.125 m BC 匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用对点练习对点练习目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习 1如图所示,一辆正以如图所示,一辆正以8 m/s速度沿直线行驶的速度沿直线行驶的汽车,突然以汽车,突然以1 m/s2 的加的加速度加速行驶,则汽车行速度加速行驶,则汽车行驶了驶了18m时的速度为时的速度为()A8 m/s B12 m/sC10 m/s D14 m/s
16、v08m/sa1m/s2x18m2202axvv根据公式根据公式 202=2 =821 18m/s=10 m/sax vvC 匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用对点练习对点练习目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习2.一汽车在平直的公路上以一汽车在平直的公路上以v020 m/s做匀速直线做匀速直线运动,刹车后,汽车以大小为运动,刹车后,汽车以大小为a4 m/s2的加速度做的加速度做匀减速直线运动,那么刹车后经匀减速直线运动,那么刹车后经8 s汽车通过的位移汽车通过的位移为为()A50m B32m C288m D以上答案都不对以上答案都不对 解析解析 选选
17、v0的方向为正方向的方向为正方向a4 m/s2减速到停止的时间减速到停止的时间 0m00 2045ss=tav8s刹车刹车8 s后汽车的位移等于后汽车的位移等于5 s内经过的位移内经过的位移 200250mxavA 匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用对点练习对点练习目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习3物体做匀加速直线运物体做匀加速直线运动动,已知第已知第1 s末的速度末的速度为为6 m/s,第,第2 s末的速度末的速度为为8 m/s,则下列结论中,则下列结论中正确的是正确的是()A物体的加速度为物体的加速度为2m/s2B物体的初速度为物体的初速度为3
18、m/sC第第2s内物体的平均速内物体的平均速度为度为7 m/sD第第1s内物体的平均速内物体的平均速度为度为5.5m/s 解析解析 12228 6m/s2m/=2satvv0164m/2 mss/=at vv12=27m/sv+vv01=25m/sv+vvAC 匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用对点练习对点练习目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习4汽车的起动可以看汽车的起动可以看做匀加速直线运动,从起做匀加速直线运动,从起动过程的某时刻起汽车第动过程的某时刻起汽车第一秒内的汽车的位移为一秒内的汽车的位移为6 m,第二秒内的位移为,第二秒内的位移为10
19、m,汽车的加速度为多大?,汽车的加速度为多大?t1sx10m6m4m解析解析 根据根据xaT2,得得a4 m/s2匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用第一章第一章 运动的描述运动的描述1.8 匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动规律的应用 第二课时第二课时高中物理高中物理必修一必修一教科版教科版目标定位目标定位匀变速直线运动的规律总结匀变速直线运动的规律总结进一步熟练掌握匀变速直线运动的基本公式和进一步熟练掌握匀变速直线运动的基本公式和导出公式及特点,并能熟练应用导出公式及特点,并能熟练应用.能推导初速度为零的匀变速直线运动的几能推导初速度为零的匀变速直线运动的几个比例式个比例式
20、 12目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习预习导学预习导学1匀变速直线运动的基本公式匀变速直线运动的基本公式 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习2匀变速直线运动常用的导出公式匀变速直线运动常用的导出公式(1)v2 v02 2ax(1)v0at 匀变速直线运动的规律总结匀变速直线运动的规律总结221xaT(3)-x课堂讲义课堂讲义一、一、匀变速直线运动基本公式的应用匀变速直线运动基本公式的应用目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习2解决运动学问题的基本思路是:解决运动学问题的基本思路是:匀变速直线运动的规律总结匀
21、变速直线运动的规律总结1两个公式两个公式vv0at和和xv0t at2中包括中包括五五个物理个物理量,原则上量,原则上已知已知其中其中三个三个物理量可以物理量可以求解另外两个求解另外两个物物理量,可以解决所有的匀变速直线运动问题但要注理量,可以解决所有的匀变速直线运动问题但要注意公式的矢量性,解题时应先根据规定好的正方向确意公式的矢量性,解题时应先根据规定好的正方向确定好所有矢量的正负值定好所有矢量的正负值 12审题审题画过程画过程草图草图判断运判断运动性质动性质选取正选取正方向方向选用公式选用公式列方程列方程解方解方程程课堂讲义课堂讲义例例1 如图所示,物体从光滑斜面上的如图所示,物体从光滑
22、斜面上的A点由静止开始下滑,经点由静止开始下滑,经过过B点进入水平面点进入水平面(设经过设经过B点前后速度大小不变点前后速度大小不变),最后停在,最后停在C点每隔点每隔0.2s通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据部分测量数据(重力加速度重力加速度g10m/s2)求:求:(1)物体在斜面和水平面上滑行的加速度大小;物体在斜面和水平面上滑行的加速度大小;(2)物体在斜面上下滑的时间;物体在斜面上下滑的时间;(3)t0.6s时的瞬时时的瞬时速度速度v.目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习匀变速直线运动的规律总
23、结匀变速直线运动的规律总结t(s)0.00.20.41.21.4v(ms1)0.01.02.01.10.7解析解析 vC0m/s(1)在斜面上的加速度为:在斜面上的加速度为:21=5 m/satv在水平面上的加速度为:在水平面上的加速度为:22=2 m/satv(2)设设B点速度为点速度为vB:从:从v2m/s 到到B点,有:点,有:vB25t 从从B点到点到v1.1m/s,有:,有:vB1.12(0.8t)解得解得t0.1 s 在斜面上下滑的时间为:在斜面上下滑的时间为:t0.40.5s(3)t0.6 s0.5s,此时,此时物体已在水平面上物体已在水平面上 利用反向匀加:利用反向匀加:v6=
24、v1.2a2(1.2t)=1.120.6m/s=2.3 m/s 课堂讲义课堂讲义目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习例例2 一辆汽车以一辆汽车以v010 m/s的速度在水平路面上匀的速度在水平路面上匀速运动,速运动,刹车刹车2 s后它的速度降为后它的速度降为6 m/s.求:求:(1)刹车过程中的加速度;刹车过程中的加速度;(2)刹车后经多长时间汽车停下;刹车后经多长时间汽车停下;(3)汽车从刹车开始到停下所发生的位移汽车从刹车开始到停下所发生的位移 匀变速直线运动的规律总结匀变速直线运动的规律总结解析解析(1)0at由 vv代入数据,得:代入数据,得:a2 m/s2
25、 v0 m/s(2)汽车停下来所需时间:汽车停下来所需时间:0tavv代入数据,得:代入数据,得:t5s(3)汽车刹车看做反向匀加:汽车刹车看做反向匀加:22 m125xat课堂讲义课堂讲义二、二、导出公式的应用导出公式的应用 目标定位目标定位预习导学预习导学课堂讲义课堂讲义对点练习对点练习1v2v022ax此式此式不涉及时间不涉及时间,若题目中已知量,若题目中已知量和未知量都不涉及时间,利用此式往往比较简单;和未知量都不涉及时间,利用此式往往比较简单;3x2x1aT2适用于适用于匀变速匀变速直线运动,直线运动,进一步的推论有进一步的推论有xmxn(mn)aT2(其中其中T为连续为连续相等的时
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