高一物理(人教版)必修1第二章課件2-2

1、2勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系 知道什么是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)掌握勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度公式及應(yīng)用理解vt圖象的物理意義體會(huì)數(shù)學(xué)在研究物理問(wèn)題中的重要性下圖是3張騎摩托車(chē)的頻閃照片請(qǐng)僅憑對(duì)照片的觀(guān)察，判斷照片中摩托車(chē)的運(yùn)動(dòng)分別屬于什么運(yùn)動(dòng)1如下圖所示，圖線(xiàn)上任一位置的速度變化量v與對(duì)應(yīng)時(shí)間t的比值 是即物體的保持不變，所以該運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)恒定的恒定的加速度加速度勻加速直線(xiàn)勻加速直線(xiàn)2在勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，速度是變化的，比值是 的，加速度的大小 ，方向也 ，由此可推出vt.3vtv0at可以這樣理解：由于加速度a在數(shù)值上等于速度的變化量，所以 就是整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度的變化量；再加上運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)物體的 ，就得

2、到t時(shí)刻物體的.均勻均勻恒定恒定不變不變不變不變v0at單位時(shí)間內(nèi)單位時(shí)間內(nèi)at速度速度v0速度速度v(1)定義：沿著一條直線(xiàn)且加速度不變的運(yùn)動(dòng)，叫勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(2)性質(zhì)：任意相等時(shí)間v相等，速度均勻變化 a相等，保持不變(3)分類(lèi)：勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)：物體的速度隨時(shí)間均勻增加的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)：物體的速度隨時(shí)間均勻減小的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)在勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，下列說(shuō)法中正確的是()A相同時(shí)間內(nèi)位移的變化相同B相同時(shí)間內(nèi)速度的變化相同C相同時(shí)間內(nèi)速率的變化相同D相同路程內(nèi)速度的變化相同答案：B(1)勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象是一條平行于時(shí)間坐標(biāo)軸的直線(xiàn)(如圖所示)(2)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度

3、時(shí)間圖象如下圖所示，勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的vt圖象是一條傾斜的直線(xiàn)，直線(xiàn)a反映了速度隨時(shí)間是均勻增加的，即是勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的圖象；直線(xiàn)b反映了速度隨時(shí)間是均勻減小的，即是勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的圖象vt圖象的幾方面理解a圖線(xiàn)的斜率表示加速度：ak .b截距：縱截距表示初速度，橫截距表示速度為零的時(shí)刻c面積：圖線(xiàn)與坐標(biāo)軸、時(shí)刻線(xiàn)所圍的面積(由坐標(biāo)系中數(shù)據(jù)求得)等于物體的位移d交點(diǎn)：圖線(xiàn)的交點(diǎn)表示物體具有相同的速度(3)變加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的vt圖象物體做加速度變化的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其vt圖象為一條曲線(xiàn)特別提醒：(1)vt圖象反映速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，并不表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡(2)由于vt圖象中只能表示正、負(fù)兩個(gè)方向，所以它

4、只能描述直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，無(wú)法描述曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(浙江紹興一中0910學(xué)年高一上學(xué)期期中)表明物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的圖象是()答案：ABD(1)公式中各符號(hào)的含義v0、v分別表示物體的初、末速度a為物體的加速度，且a為恒量(2)公式的矢量性公式中的v0、v、a為矢量，應(yīng)用公式解題時(shí)，一般取v0的方向?yàn)檎较颍琣、v與v0的方向相同時(shí)取正值，與v0的方向相反時(shí)取負(fù)值a與v0同向時(shí)物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，a與v0方向相反時(shí)，物體做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(3)公式的適用條件公式vv0at只適用于勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(4)公式vv0at的特殊形式當(dāng)a0時(shí)，vv0(勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng))當(dāng)v00時(shí)，vat(由靜止開(kāi)始的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng))特別提醒：

5、(1)vv0at是勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度公式的一般表示形式，只要知道初速度v0和加速度a，就可以計(jì)算出各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度(2)對(duì)于做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，應(yīng)注意物體速度減為零之后能否加速返回，若不能返回，應(yīng)注意題中所給時(shí)間與物體所能運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間t 的關(guān)系某型號(hào)噴氣式飛機(jī)(如右圖)降落到跑道時(shí)速度為90m/s，假定飛機(jī)以5m/s2的加速度勻變速滑行，則飛機(jī)經(jīng)過(guò)20s時(shí)速度是多少？答案：0一物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示(1)分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，求出加速度(2)求從計(jì)時(shí)開(kāi)始，速度大小變?yōu)?0m/s所需時(shí)間t.答案：(1)物體做初速度為18m/s，加速度為2m/s2的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)a2m/s2

6、(2)4s或14s點(diǎn)評(píng)：注意數(shù)形結(jié)合，識(shí)別圖象的物理意義，搞清速度與加速度的方向關(guān)系(遼寧沈陽(yáng)二中0910學(xué)年高一上學(xué)期期中)北京奧運(yùn)會(huì)取得了舉世矚目的成功，某運(yùn)動(dòng)員(可看作質(zhì)點(diǎn))參加跳板跳水比賽，t0是其向上起跳瞬間，其速度與時(shí)間關(guān)系圖象如圖所示，則()At1時(shí)刻開(kāi)始進(jìn)入水面Bt2時(shí)刻開(kāi)始進(jìn)入水面Ct3時(shí)刻已浮出水面Dt1t3的時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員處于水中答案：B一質(zhì)點(diǎn)從靜止開(kāi)始以1m/s2的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)5s后做勻速運(yùn)動(dòng)，最后2s的時(shí)間內(nèi)使質(zhì)點(diǎn)勻減速到靜止，則質(zhì)點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度是多大？勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度又是多大？解析：質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程包括加速勻速減速3個(gè)階段(如圖)，AB為勻加速階段，BC

7、為勻速階段，CD為勻減速階段勻速運(yùn)動(dòng)的速度即為加速階段的末速度vB，由速度公式得vBv0at(015)m/s5m/s而質(zhì)點(diǎn)做勻減速運(yùn)動(dòng)的初速度即為勻速運(yùn)動(dòng)的速度，所以，vBvC5m/s，而最終vD0，由vDv0at得答案：5m/s；2.5m/s2點(diǎn)評(píng)：解決運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題要善于由題意畫(huà)出圖示，利用圖示解題不論是從思維上還是解題過(guò)程的敘述上都變得簡(jiǎn)潔，可以說(shuō)能起到事半功倍的作用，事實(shí)上，能夠正確地畫(huà)出圖示就說(shuō)明你對(duì)題目中交待的物理過(guò)程有了很清楚的認(rèn)識(shí)，這是對(duì)同學(xué)們要求較高且難度比較大的基本功，一定要注意領(lǐng)會(huì)貨車(chē)以v20m/s的速度勻速行駛，突然前面有緊急情況，(如下圖所示)司機(jī)緊急剎車(chē)，加速度大小為4

8、m/s2，求貨車(chē)6s末的速度答案：0解析：很多同學(xué)往往死套公式，而沒(méi)有意識(shí)到貨車(chē)靜止后不會(huì)反向運(yùn)動(dòng)，因此錯(cuò)誤地認(rèn)為vtvat20m/s46m/s4m/s.因?yàn)樨涇?chē)做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該先判斷貨車(chē)停下來(lái)的時(shí)間是否小于題目給的時(shí)間取初速度方向?yàn)檎较騮秒停下，末速度為零，由速度公式vtv0at得t止5s.可見(jiàn)貨車(chē)在6s前就停下了，所以末速度為零，即vt0.在處理勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定要首先考慮該質(zhì)點(diǎn)是否有可能反向運(yùn)動(dòng)，若不能，則要判斷停下來(lái)用的時(shí)間和題目中所給時(shí)間的長(zhǎng)短.在風(fēng)平浪靜的海面上，有一戰(zhàn)斗機(jī)要去執(zhí)行一緊急飛行任務(wù)，已知飛機(jī)的起飛速度為50m/s(即飛機(jī)安全起飛時(shí)所需的最小速度)，而航空母

9、艦的彈射系統(tǒng)出了故障，無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)修復(fù)，飛機(jī)在跑道上加速時(shí)，可能產(chǎn)生的最大的加速度為5m/s2，跑道的長(zhǎng)度經(jīng)過(guò)計(jì)算只能讓飛機(jī)在這些條件下加速8s，飛機(jī)根本無(wú)法安全起飛(1)請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算說(shuō)明：為什么飛機(jī)根本無(wú)法安全起飛？(2)為了使飛機(jī)能夠安全起飛，航空母艦不得不在海面上沿起飛方向運(yùn)動(dòng)，從而使飛機(jī)獲得起飛速度，達(dá)到安全起飛的目的，那么航空母艦行駛的速度至少為多大？解析：(1)航空母艦靜止時(shí)，飛機(jī)在航空母艦上做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，最大加速度a5m/s2，加速時(shí)間t8s，則據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度公式，飛機(jī)8s后所能達(dá)到的速度：vv0at058m/s40m/s由于該速度小于飛機(jī)安全起飛的速度

10、50m/s，所以飛機(jī)根本無(wú)法安全起飛(2)從第(1)問(wèn)知：以航空母艦為參考系，飛機(jī)離開(kāi)航空母艦時(shí)相對(duì)于航空母艦的速度為v40m/s，若航空母艦以速度v1做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，方向與飛機(jī)加速運(yùn)動(dòng)的方向相同，則飛機(jī)離開(kāi)航空母艦后的速度(相對(duì)于海面)v2v1v.因此，若要飛機(jī)離開(kāi)航空母艦后的速度(相對(duì)于海面)v2達(dá)到起飛速度50m/s，航空母艦行駛的速度v1至少為：v1v2v(5040)m/s10m/s.點(diǎn)評(píng)：本題的第一問(wèn)比較簡(jiǎn)單，直接利用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度公式vv0at來(lái)解答，第二問(wèn)有一定的難度，要利用運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性來(lái)解題由于運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，而對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述是相對(duì)的，總要假定一個(gè)不動(dòng)的物體為參考系對(duì)同一個(gè)物

11、體的運(yùn)動(dòng)，選擇的參考系不同，物體的運(yùn)動(dòng)情況也將不同基于這一指導(dǎo)思想，在解運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)該選取合適的參考系，從而簡(jiǎn)化解題過(guò)程2009年6月1日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征三號(hào)甲”運(yùn)載火箭(如圖所示)，成功將“鑫諾三號(hào)”通信衛(wèi)星送入太空此次發(fā)射是長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭第100次發(fā)射火箭發(fā)射時(shí)，第一級(jí)火箭點(diǎn)火后，使衛(wèi)星向上勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為50 m/s2，燃燒30 s后第一級(jí)脫離，第二級(jí)火箭沒(méi)有馬上點(diǎn)火，所以衛(wèi)星向上做加速度為10 m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng)，10 s后第二級(jí)火箭啟動(dòng)，衛(wèi)星的加速度為80 m/s2，這樣經(jīng)過(guò)1分半鐘第二級(jí)火箭脫離時(shí)，衛(wèi)星的速度多大？請(qǐng)你用vt圖象描述這一過(guò)程答案：8 600 m/s；如圖解