高中物理 2.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系課件 新人教版必修1.ppt

成才之路 物理 路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索 人教版 必修1 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 第二章 3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系 第二章 獵豹在起跑之后三秒就能達(dá)到一百公里的時(shí)速 但它的耐力不行 最高速度只能維持100米左右 而健壯的羚羊同樣風(fēng)馳電掣般逃避 只要在這個(gè)距離內(nèi)不被抓住 就能成功擺脫厄運(yùn) 由于受到多種因素的影響 獵豹在這短短的三秒內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律也比較復(fù)雜 但我們忽略某些次要因素后 可以把它們看成勻變速直線運(yùn)動(dòng) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)是一種理想化的運(yùn)動(dòng)模型 那么這種運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間又有什么樣的關(guān)系呢 這一節(jié)我們就來探究這個(gè)問題 1 位移公式 x 2 由v t圖象求位移 做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體 其v t圖象是一條平行于 的直線 其位移在數(shù)值上等于v t圖線與對(duì)應(yīng)的時(shí)間軸所包圍的矩形的 如圖所示 勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移 vt 時(shí)間軸 面積 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移 時(shí)間軸 梯形 1 定義 以 為橫坐標(biāo) 以 為縱坐標(biāo) 描述位移隨時(shí)間變化情況的圖象 2 靜止物體的x t圖象 是一條 的直線 用圖象表示位移 x t圖象 3 勻速直線運(yùn)動(dòng)的x t圖象 由x vt可知 其位移 時(shí)間圖象是一條 如圖中 所示 時(shí)間t 位移x 平行于時(shí)間軸 過原點(diǎn)的直線 t2 如圖所示 一艘快艇以2m s2的加速度在海面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 快艇的初速度是6m s 求這艘快艇在8s末的速度和8s內(nèi)經(jīng)過的位移 答案 22m s112m 特別提醒 1 以上推論只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng) 其他性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)不能套用推論式來處理問題 2 推論式x x at2常在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)打出的紙帶求物體的加速度 為了測定某輛轎車在平直公路上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度 轎車啟動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)可以近似看做勻加速運(yùn)動(dòng) 某人拍攝了一張?jiān)谕坏灼隙啻纹毓獾恼掌?如下圖 如果拍攝時(shí)每隔2s曝光一次 轎車車身總長為4 5m 那么這輛車的加速度約為 a 1m s2b 2m s2c 3m s2d 4m s2答案 b 三 位移在v t圖象中的表示 位移是矢量 有大小也有方向 在v t圖象中 當(dāng)表示位移的 面積 在t軸上方時(shí) 位移取正值 這表示物體的位移與規(guī)定的正方向相同 當(dāng)表示位移的 面積 在t軸下方時(shí) 位移取負(fù)值 這表示物體的位移與規(guī)定的正方向相反 如圖所示 在時(shí)間0 t1內(nèi)的位移x1取正值 在t1 t2時(shí)間內(nèi)的位移x2取負(fù)值 物體在0 t2時(shí)間內(nèi)的總位移等于x1和x2的代數(shù)和 特別提醒 圖線和t軸所圍成的面積的絕對(duì)值的和等于物體的路程 四 位移 時(shí)間圖象 x t圖象 1 物理意義 x t圖象反映了物體的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系 圖象上的某一點(diǎn)表示運(yùn)動(dòng)物體在某時(shí)刻所處的位置或相對(duì)于坐標(biāo)原點(diǎn)的位移 2 根據(jù)x t圖象分析物體的運(yùn)動(dòng) 1 由x t圖象可以確定物體各個(gè)時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的位置或物體發(fā)生一段位移所需要的時(shí)間 2 若物體做勻速直線運(yùn)動(dòng) 則x t圖象是一條傾斜的直線 直線的斜率表示物體的速度 斜率的大小表示速度的大小 斜率的正 負(fù)表示物體的運(yùn)動(dòng)方向 如甲圖中的a b所示 3 若x t圖象為平行于時(shí)間軸的直線 表明物體處于靜止?fàn)顟B(tài) 如甲圖中的c所示 4 物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的x t圖象 如圖乙所示 3 對(duì)圖象的幾點(diǎn)說明 1 縱截距 表示初始時(shí)刻的位置 2 橫截距 表示物體從開始計(jì)時(shí)到開始運(yùn)動(dòng)間隔的時(shí)間或物體運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)時(shí)的時(shí)刻 3 兩圖象的交點(diǎn) 表示兩物體在同一位置 即相遇 4 圖象的斜率等于物體運(yùn)動(dòng)的速度 斜率為正值表明速度為正 物體向正方向運(yùn)動(dòng) 斜率為負(fù)值表明速度為負(fù) 物體向負(fù)方向運(yùn)動(dòng) 5 乙圖表示速度越來越大 曲線彎曲不表示做曲線運(yùn)動(dòng) 特別提醒 1 x t圖象只能用來描述直線運(yùn)動(dòng) 2 x t圖象表示的是位移x隨時(shí)間t變化的情況 絕不是物體運(yùn)動(dòng)的軌跡 小李講了一個(gè)龜兔賽跑的故事 按照小李講的故事情節(jié) 作出兔子和烏龜?shù)奈灰茍D象如圖所示 請(qǐng)你依照?qǐng)D象中的坐標(biāo) 并結(jié)合物理學(xué)的術(shù)語來講述這個(gè)故事 你在講故事之前 先回答下列問題 1 小李故事中的兔子和烏龜是否在同一地點(diǎn)同時(shí)出發(fā) 2 烏龜做的是什么運(yùn)動(dòng) 3 兔子和烏龜在比賽途中相遇過幾次 4 哪一個(gè)先通過預(yù)定位移xm到達(dá)終點(diǎn) 答案 1 從同一地點(diǎn)但不同時(shí)出發(fā) 2 勻速直線運(yùn)動(dòng) 3 t2時(shí)刻 t4時(shí)刻分別相遇 4 烏龜先到達(dá)終點(diǎn) 如圖所示 一輛長為13m的客車沿平直公路以10m s的速度勻速向西行駛 一輛長為18m的貨車由靜止開始以2 0m s2的加速度由西向東勻加速行駛 已知貨車剛啟動(dòng)時(shí)兩車車頭相距200m 求兩車錯(cuò)車 即車頭相遇到車尾剛好分開 所用的時(shí)間 青島市2014 2015學(xué)年高一上學(xué)期三校聯(lián)考 由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)的汽車 第一秒內(nèi)通過0 4m位移 有以下說法 第1s末的速度為0 8m s 加速度為0 8m s2 第2s內(nèi)通過的位移為1 2m 前2s內(nèi)通過的位移為1 2m其中正確的是 a b c d 答案 a 從斜面上某位置每隔0 1s釋放一個(gè)小球 釋放后小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 在連續(xù)釋放幾個(gè)后 對(duì)在斜面上的小球拍下照片 如圖所示 測得xab 15cm xbc 20cm 試求 勻變速直線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)推論的應(yīng)用 1 小球的加速度 2 拍攝時(shí)b球的速度vb 3 拍攝時(shí)xcd 4 a球上面滾動(dòng)的小球還有幾個(gè) 遼寧師大附中2014 2015學(xué)年高一上學(xué)期檢測 在做 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 的實(shí)驗(yàn)時(shí) 所用電源頻率為50hz 即每隔0 02秒打一個(gè)點(diǎn) 取下一段紙帶研究 如圖所示 設(shè)0點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)的起點(diǎn) 每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) 則第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與起始點(diǎn)間的距離s1 cm 計(jì)算此紙帶的加速度大小a m s2 物體經(jīng)過第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度為v3 m s 答案 331 05 如圖所示為在同一直線上運(yùn)動(dòng)的a b兩質(zhì)點(diǎn)的x t圖象 由圖可知 a t 0時(shí) a在b的前面b b在t2時(shí)刻追上a 并在此后跑在a的前面c b開始運(yùn)動(dòng)的速度比a小 t2時(shí)刻后大于a的速度d a運(yùn)動(dòng)的速度始終比b大 位移 時(shí)間圖象 解析 t 0時(shí) a在原點(diǎn)正方向x1位置處 b在原點(diǎn)處 a在b的前面 a對(duì) t2時(shí)刻兩圖線相交 表示該時(shí)刻b追上a 并在此后跑在a的前面 b對(duì) b開始運(yùn)動(dòng)的速度比a小 t1時(shí)刻后a靜止 b仍然運(yùn)動(dòng) c d錯(cuò) 答案 ab點(diǎn)評(píng) 1 解析圖象問題要特別注意 坐標(biāo)軸的含義 起點(diǎn) 交點(diǎn) 拐點(diǎn)的物理意義以及斜率和面積的意義 2 將x t圖象與實(shí)際運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來 建立清晰的物理情境 有利于問題的解決 濰坊市2013 2014學(xué)年高一上學(xué)期三校聯(lián)考 甲 乙兩位同學(xué)進(jìn)行百米賽跑 假如把他們的運(yùn)動(dòng)近似當(dāng)作勻速直線運(yùn)動(dòng)來處理 他們同時(shí)從起跑線起跑 經(jīng)過一段時(shí)間后他們的位置如圖 所示 在圖 中分別作出在這段時(shí)間內(nèi)兩人運(yùn)動(dòng)的位移x 速度v與時(shí)間t的關(guān)系圖象 正確的是 長春市第十一中學(xué)2014 2015學(xué)年高一上學(xué)期測試 2015年十一假期一些同學(xué)乘坐高速列車外出旅游 當(dāng)火車在一段平直軌道上勻加速行駛時(shí) 一同學(xué)提議說 我們能否用身邊的器材測出火車的加速度 許多同學(xué)參與了測量工作 測量過程如下 他們一邊看著窗外每隔100m的路標(biāo) 一邊用手表記錄著時(shí)間 他們觀測到從第一根路標(biāo)運(yùn)動(dòng)到第二根路標(biāo)的時(shí)間間隔為5s 從第二根路標(biāo)運(yùn)動(dòng)到第三根路標(biāo)的時(shí)間間隔為4s 請(qǐng)你根據(jù)他們的測量情況 求 計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字 1 火車的加速度大小為多少 2 他們到第三根路標(biāo)時(shí)的速度大小為多少 探究 應(yīng)用 河北唐山市重點(diǎn)中學(xué)2014 2015學(xué)年高一上學(xué)期期中 如圖所示 在京昆高速公路266km處安裝了一臺(tái)500萬像素的固定雷達(dá)測速儀 可以精準(zhǔn)抓拍超速 以及測量運(yùn)動(dòng)過程中的加速度 若b為測速儀 a為汽車 兩者相距355m 此時(shí)刻b發(fā)出超聲波 同時(shí)a由于緊急情況而急剎車 當(dāng)b接收到反射回來的超聲波信號(hào)時(shí) a恰好停止 且此時(shí)a b相距