高一物理必修一2.4-位移與速度的關(guān)系(教師版)

1、文檔供參考，可復制、編制，期待您的好評與關(guān)注！ 第四節(jié) 勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系導學案一【自學教材】1、勻變速直線運動的位移速度關(guān)系是 。2、勻變速直線運動的平均速度公式有 、 。3、勻變速直線運動中，連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移之差為 。4、勻變速直線運動某段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度等于_。某段過程中間位置的瞬時速度等于_，兩者的大小關(guān)系是 _。（假設(shè)初末速度均已知為V0 、Vt）5、物體做初速度為零的勻加速直線運動，則1T秒末、2T秒末、3T秒末速度之比為_；前1T秒、前2T秒、前3T秒位移之比 _；第1T秒、第2T秒、第3T秒位移之比_；連續(xù)相等的位移所需時間之比_。二【重點難點】1

2、、 v2-v02=2ax的應(yīng)用證明：【典型例題1】某飛機起飛的速度是50m/s，在跑道上加速時可能產(chǎn)生的最大加速度是4m/s2，求飛機從靜止到起飛成功需要跑道最小長度為多少？解析：由題意可知：V0=0m/s 最大加速度a=4m/s2 V=50m/s 設(shè)跑道長度為x，則根據(jù)公式V2-V02=2ax 得 可知：當加速度a最大時，跑道長度最小。代入數(shù)值得：跑道的最小長度312.5m【反饋練習1】某型號的艦載飛機在航空母艦的跑道上加速時，發(fā)動機產(chǎn)生的最大加速度為5m/s2，所需的起飛速度為50m/s，跑道長100m。通過計算判斷，飛機能否靠自身的發(fā)動機從艦上起飛？為了使飛機在開始滑行時就有一定的初速度

3、，航空母艦裝有彈射裝置。對于該型號的艦載飛機，彈射系統(tǒng)必須使它具有多大的初速度？2、勻變速直線運動的幾個重要推論（1）勻變速直線運動的平均速度等于始末速度的平均值。一質(zhì)點做勻變速直線運動，設(shè)經(jīng)初位置時的速度為v0，經(jīng)末位置時的速度為vt，對所研究的一段時間而言【典型例題2】一輛正在勻加速行駛的汽車在5s內(nèi)先后經(jīng)過路旁兩個相距50m的電線桿。它經(jīng)過第2根的速度為15m/s，求它經(jīng)過第1根電線桿的速度及行駛的加速度。解：方法一，基本公式 設(shè)物體經(jīng)過第1根電線桿時的速度為v1，加速度為a，由勻變速直線運動的規(guī)律可得： 根據(jù)V2=V1+at 得15 =V1+5a 根據(jù)x=v1 t +at2 得50=5

4、0=5v1+a×52 二式聯(lián)立，可解得V1=5m/s，a=2m/s2方法二，平均速度 由 可得： 【反饋練習2】汽車從甲地由靜止出發(fā)，沿直線運動到丙地，乙地在甲丙兩地的中點，汽車從甲地勻加速直線運動到乙地，經(jīng)過乙的速度為60km/h，接著又從乙地勻加速到丙地，到丙地時的速度為120km/h，求汽車從甲地到丙地的平均速度。（2）做勻變速直線運動的物體，在某段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度在數(shù)值上等于該段時間內(nèi)的平均速度。即Vt/2=一質(zhì)點做勻變速直線運動，設(shè)經(jīng)初位置時的速度為v0，經(jīng)末位置時的速度為vt，把從初位置到末位置所用時間分成前一半時間和后一半時間，設(shè)中間時刻C點的瞬時速度V，如圖所

5、示 即做勻變速直線運動的物體，在某段時間內(nèi)的平均速度在數(shù)值上等于其中間時刻的瞬時速度【典型例題3】一個做勻加速直線運動的物體，初速度=2.0m/s，它在第3秒內(nèi)通過的位移為4.5m，則它的加速度為多少？解析：第3秒位移4.5m，則根據(jù)= 得:第3秒內(nèi)的平均速度=m/s=4.5m/s根據(jù)公式有則【反饋練習3】一輛小車做勻加速直線運動，歷時5s。已知小車前3s內(nèi)的位移是7.2m，后3s內(nèi)的位移為16.8m，試求小車的加速度。（3）勻變速直線運動中，某段位移中點瞬時速度等于初速度和末速度平方和一半的平方根，即。（如圖）已知：一質(zhì)點做勻變速直線運動，設(shè)經(jīng)初位置時的速度為v0，經(jīng)末位置時的速度為vt，初

6、末位置間中點C的瞬時速度為 求： 即V=【典型例題4】如圖所示，物體以4m/s的速度自斜面底端A點滑上光滑斜面，途經(jīng)斜面中點C，到達斜面最高點B。已知VA:VC=4:3，從C到B點歷時（3-）s，試求：（1）到達斜面最高點的速度；（2）斜面的長度解析：由已知可知，vA:vC=4:3vC=3m/sC點為AB中點，vc= vA2+vB2=2vC242+vB2=2×32vB= m/s由SBC= 斜面長度S=SBC=7m【反饋練習4】有一物體做初初速為零，加速度為10ms2運動，當運動到2m處和4m處的瞬時速度分別是V1 和 V2，則v1：v2等于A1：1 B1： C1：2 D1：3注意：在

7、勻變速直線運動中，無論勻加速還是勻減速，vt/2vx/2如圖所示，物體由A運動到C，B為AC的中點，若物體做勻加速直線運動，則經(jīng)時間物體運動到B點左側(cè)，vt/2vx/2；若物體做勻減速運動，則經(jīng)時間物體運動到B點右側(cè)，vt/2vx/2，故在勻變速直線運動中，vt/2vx/2（4）做勻變速直線運動的物體，在任意相鄰相等時間間隔內(nèi)的位移差是個恒量，S=at2勻變速直線運動：SI=S1 SII=S2-S1 SIII=S3-S2SI=S1=v0t+ at2 SII=S2-S1=v0(2t)+ a(2t)2-(v0t+at2)=v0t+ at2SIII=S3-S2=v0(3t)+ a(3t)2-v0(2

8、t)- a(2t2)=v0t+ at2S=SII-SI=SIII-SII=at2推廣：做勻變速直線運動的物體，任意兩個相等時間間隔內(nèi)的位移之差SM-SN=(M-N)at2【典型例題5】一物體正在做勻變速直線運動，在第1s內(nèi)和第3s內(nèi)通過的路程分別為2m和4m，求： （1）第2秒末的速度v2 （2）3s內(nèi)的平均速度？ 解析：（1）做勻變速直線運動的物體，任意兩個相等時間間隔內(nèi)的位移之差 SM-SN=(M-N)at2 S3-S1=(3-1)at2=4-2a=1m/s2 因為 S12m 所以V0.5=又因為a=1m/s2，所以v0=1.5m/s，則v2=3.5m/s（2）同理知v3=4.5m/s，所

9、以 2m/s。【反饋練習5】一物體做勻加速直線運動，已知在相鄰的兩個1s內(nèi)通過的位移分別為1.2m和3.2m，求物體的加速度a和相鄰的兩個1s內(nèi)的初、末速度v1、v2、v3。（5）初速度為零的勻加速直線運動，將時間t等分1s內(nèi)、2s內(nèi)、3s內(nèi)、ns內(nèi)物體的位移之比S1:S2:S3:Sn=1:4:9:n2第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)、第ns內(nèi)的位移之比SI:SII:SIII:SN=1:3:5:(2n-1)第2s末、第2s末、第3s末、第ns末的即時速度之比v1:v2:v3:vn=1:2:3:n第1m、第2m、第3m所用的時間之比為1（）看圖可以幫助理解。也可以利用公式證明?！镜湫屠}6】觀察者站

10、在列車第一節(jié)車廂前端一側(cè)的地面上，列車由靜止開始勻加速直線運動，測得第一節(jié)車廂通過他用了5秒，列車全部通過他用了20秒，則列車一共有幾節(jié)車廂？（車廂等長且不計車廂間距）解析：方法一：根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動連續(xù)相等位移的時間之比為1：（-1）：（-）：（-）一節(jié)車廂的時間為t0=5秒，則n節(jié)總時間為t=1×t0+(-1) t0+（-）t0+（-）t0=t0 =20 得n=16方法二、連續(xù)相等的時間內(nèi)位移之比為1：3：5：(2n-1)，20內(nèi)共有4個5秒，則連續(xù)四個5秒的位移之比為1：3：5：7，則有7+5+3+1=16個單位車廂長度。方法三：一節(jié)車廂長度,20秒內(nèi)總長度，有【反

11、饋練習6】完全相同的三個木塊，固定在水平地面上，一顆子彈以速度v水平射入，子彈穿透三塊木塊后速度恰好為零，設(shè)子彈在木塊內(nèi)做勻減速直線運動，則子彈穿透三木塊所用的時間之比是 ；如果木塊厚度不同，子彈穿透三木塊所用的時間相同，則三木塊的厚度之比是 （子彈在三木塊中做勻減速直線運動的加速度是一樣的）勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系同步測評【基礎(chǔ)鞏固】1火車從車站由靜止開出做勻加速直線運動，最初一分鐘行駛540米，則它在最初l0秒行駛的距離是( ) A90米 B45米 C30米 D15米2一物體由靜止沿光滑斜面勻加速下滑距離為L時，速度為V，當它的速度是v2時，它沿斜面下滑的距離是( )AL2 B L

12、/2 CL4 D3L43. 用的式子求平均速度，適用的范圍是( ) A適用任何直線運動； B適用任何變速運動C只適用于勻速直線運動 D只適用于勻變速直線運動4. 火車在平直軌道上做勻加速直線運動，車頭通過某路標時的速度為v1，車尾通過該路標時的速度為v2，則火車的中點通過該路標的速度為( )A、 B、 C、 D、 5. 一個物體沿著斜面從靜止滑下做勻變速直線運動，已知它頭2s內(nèi)的位移為3m，則它在第四個2s內(nèi)的位移是（ ）A、14m B、21m C、24m D、48m 6. 如圖所示，光滑斜面AE被均分成四段，一物體由A點靜止釋放，則( )物體到達各點速度之比vB：vC：vD：vE=1：2物體

13、到達各點所經(jīng)歷的時間tE=2tB=tC=2tD/物體從A到E的平均速度等于vB通過每一段時,其速度增量均相等A.只有（2） B. C. D. 7. 物體沿某一方向做勻變速直線運動，在時間t內(nèi)通過的路程為s，它在處的速度為，在中間時刻的速度為則和的關(guān)系是 ( )A當物體做勻加速直線運動時， B當物體做勻減速直線運動時，C當物體做勻速直線運動時， D當物體做勻減速直線運動時，8. 關(guān)于公式，下列說法中正確的是 ( ) A.此公式只適用于勻加速直線運動 B此公式也適用于勻減速直線運動 C此公式只適用于位移x為正值的情況 D此公式不可能出現(xiàn)a、x同時為負值的情況9. 某物體做初速度為零的勻變速直線運動

14、，若第1 s末的速度為01 ms，則第3 s末的速度為_，前三秒內(nèi)的位移為_，第三秒內(nèi)的位移為_。 abc10. 初速度為零的做勻加速直線運動的物體，在3:2:1的連續(xù)時間內(nèi)所通過的位移之比為_，它在1:2:5的連續(xù)三段位移上所用的時間之比為_。11. 一物塊以一定的初速度從光滑斜面底端a點上滑，最高可滑至b點，c是ab的中點，如右圖所示，已知物塊從a至c需要的時間為t0，問它從c經(jīng)b再回到c，需要的時間是多少？12.某次實驗紙帶的記錄如圖所示，圖中前幾個點模糊，因此從A點開始每打5個點取1個計數(shù)點，則小車通過D點時速度是m/s，小車運動的加速度是m/s2。（打點計時器的電源頻率是50Hz）1

15、3.做勻變速直線運動的物體，在第一個4秒內(nèi)的位移為24米，在第二個4秒內(nèi)的位移是60米，求：(1)此物體的加速度。(2)物體在第四個4秒內(nèi)的位移。【能力提升】14. 一列火車由靜止從車站出發(fā)，做勻加速直線運動，一觀察者站在這列火車第一節(jié)車廂的前端，經(jīng)過2s，第一節(jié)車廂全部通過觀察者所在位置；全部車廂從他身邊通過歷時6s，設(shè)各節(jié)車廂長度相等，且不計車廂間距離。求：(1)這列火車共有多少節(jié)車廂?(2)最后2s內(nèi)從他身邊通過的車廂有多少車?(3) 最后一節(jié)車廂通過觀察者的時間是多少?勻變速直線運動的位移與速度的關(guān)系同步測評答案【反饋練習1】不能、39m/s 據(jù)公式，初速度不能為零，所以不能靠自身發(fā)動機起飛?！痉答伨毩?】45km/h 整個過程并不是一個完整的勻加速直線運動，兩段過程的加速度并不一樣。用計算即可知，則不能對整個過程用，只能用原始定義式，甲到乙是勻加速，則由計算出從甲到乙的時間，同樣用此公式可以算出從乙到丙的時間。最后用公式即可計算出結(jié)果45km/h?！?/p>