2012新課標(biāo)同步導(dǎo)學(xué)高一物理課件：2.3勻變速直線運動(滬科版必修1).ppt

23 勻變速直線運動,1初速度為零的勻加速直線運動； 瞬時速度與時間的關(guān)系是_； 位移與時間的關(guān)系是_； 瞬時速度與加速度、位移的關(guān)系是_.,vtat,v0at,一、勻變速直線運動速度與時間的關(guān)系 難點突破 速度公式的推出 勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系是勻變速直線運動規(guī)律的基礎(chǔ)和重點除了按課本上介紹的速度疊加的方法得出外，還可以用以下方法：, 要點梳理 對vtv0at的理解 (1)勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系vtv0at，反映了勻變速直線運動的瞬時速度隨時間的變化規(guī)律，v0是初速度，是開始變速時的瞬時速度v是末速度，是經(jīng)過時間t后的瞬時速度,(2)公式為一矢量式，反映了初速度、末速度和t時間內(nèi)速度變化量之間的矢量關(guān)系在直線運動中，規(guī)定正方向(常以v0的方向為正方向)后，式中的各量vt、v0、at都要以這個方向為正方向，轉(zhuǎn)化為帶有“”“”號的代數(shù)量，則勻加速直線運動可表示為vtv0at；勻減速直線運動可表示為vv0at，a為加速度的大小,(3)當(dāng)v00時，vtat，表示初速度為零的勻加速直線運動的速度、加速度與時間的關(guān)系如果物體從某一個速度勻減速到停止，可以逆向來處理，當(dāng)成v00，a大小不變的勻加速直線運動由vtat可知， 當(dāng)初速度為零時，物體的瞬時速度跟時間成正比,二、勻變速直線運動的位移公式 重點解讀 我們知道，勻速直線運動的位移svt，在vt圖象中，它對應(yīng)vt圖象下面的面積勻變速直線運動的速度不斷變化，其位移不能簡單地用vt表示，那么我們能否通過vt圖象找出其關(guān)系？ 在勻變速直線運動中，雖然速度時刻變化，但只要時間足夠小，速度的變化就非常小，在這段時間內(nèi)近似應(yīng)用我們熟悉的勻速直線運動的公式計算位移，其誤差也非常小，如下圖所示,如果把每一小段t內(nèi)的運動看做勻速直線運動，則矩形面積之和等于各段勻速直線運動的位移，顯然小于勻變速直線運動在該時間內(nèi)的位移但時間越小，各段勻速直線運動位移和與勻變速直線運動位移之間的差值就越小，當(dāng)t0時，各矩形面積之和趨近于vt圖象下面的面積可以想像，如果把整個運動過程劃分得非常非常細(xì)，很多很多小矩形的面積之和就能準(zhǔn)確代表物體的位移了，位移的大小等于圖丙中梯形的面積 這一推理及前面講瞬時速度時，都用到無限分割逐漸逼近的方法，這是微積分原理的基本思想之一，我們要注意領(lǐng)會,三、勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系 要點梳理 勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系式解決物體的運動時(尤其在不涉及運動時間t時)常用到，必須掌握大家可以自己試著推導(dǎo)一下，理清公式的來龍去脈，這樣對公式的適用條件和范圍會有更深刻的理解在使用此公式時要注意如下幾點：,(1)深刻理解公式中各物理量包含的物理意義，對s、v0、vt要注意它們的矢量性，公式中反映的不僅是各物理量的大小關(guān)系，同時表示了各物理量的方向關(guān)系 (2)當(dāng)初速度v00時，公式又可寫成v2as.對于勻減速到停止的物體的運動可以逆向分析，用此分式來討論問題,公式皆為矢量式，除時間t外，所有量皆為矢量在解題時，要選擇一個正方向，一般常以初速度v0的方向為正方向，其余矢量依據(jù)它與v0的方向關(guān)系代入正、負(fù)號當(dāng)待求量的方向無法判斷時，可以先假設(shè)它的方向，根據(jù)求解出的正、負(fù)確定實際的方向 以上三個公式只有兩個是獨立的，因此在列方程組求解時不能三個方程同時聯(lián)立，一般可以用其中任意兩個聯(lián)立求解,【解析】 題中給出了火車在三個不同時刻的瞬時速度，分別設(shè)v1、v2、v3，火車運動的示意圖如下圖甲所示由v1、v2和時間t1可以算出火車的加速度a，再用速度公式就可以算出t2.還可以畫出vt圖象，如下圖乙所示,甲 乙,【答案】 見解析,【評析】 三種解法各有不同的特點，包含圖象法、公式法，各有利弊，在以后解題中可靈活運用多種解題方法，以開拓思路、提高能力,【答案】 4.0 s,設(shè)受試者起跑的加速度為4 m/s2，運動過程中的最大速度為4 m/s，快到達(dá)折返線處時需減速到零，減速的加速度為8 m/s2，返回時達(dá)到最大速度后不需減速，保持最大速度沖線(如圖)該受試者“10米折返跑”的成績?yōu)槎嗌倜耄?【答案】 6.25 s,【答案】 1 s,【指點迷津】 汽車剎車問題要注意剎車最后停止而不返回，例本題求3 s末剎車速度時，汽車早已停止，而用vv0at得v2 m/s顯然不符合要求，注意分析,【解析】 汽車剎車后做勻減速滑行，其初速度v036 km/h10 m/s，v0，加速度a4 m/s2，設(shè)剎車滑行t s后停止，滑行距離為s.,【答案】 0 12.5 m,豎直上拋運動的上升階段和下降階段的對稱性問題 (1)速度對稱：上升和下降過程經(jīng)過同一位置時速度大小相等、方向相反 (2)時間對稱：上升和下降過程經(jīng)過同一段高度的上升時間和下降時間相等,【答案】 C,1物體從靜止開始做勻加速直線運動，第3 s內(nèi)通過的位移是3 m，則( ) A第3 s內(nèi)的平均速度是3 m/s B物體的加速度是1.2 m/s2 C前3 s內(nèi)的位移是6 m D第3 s末的速度是3.6 m/s 【答案】 ABD,2物體由靜止開始做勻加速直線運動，第5 s內(nèi)發(fā)生的位移跟第3 s 內(nèi)發(fā)生的位移之比是( ) A53 B259 C95 D117 【答案】 C,3物體做勻加速直線運動，下列說法中正確的是( ) A物體的瞬時速度與時間成正比 B物體的速度增加量與時間成正比 C物體的位移與時間平方成正比 D物體的位移是時間的二次函數(shù),【答案】 BD,4一輛汽車原來勻速行駛，然后以1 m/s2的加速度勻減速行駛，從減速行駛開始，經(jīng)12 s行駛了180 m，問： (1)汽車開始減速行駛時的速度多大？ (2)此過程中汽車的平均速