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1、第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究23勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究23勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間 駕駛員都知道車輛在行駛中保持一定的距離很重要。因?yàn)橐坏┯龅诫U(xiǎn)情,車輛制動(dòng)后還要向前滑行一段距離,更何況駕駛員作出制動(dòng)反應(yīng)還要有一定的時(shí)間呢!據(jù)公安部門(mén)規(guī)定,上海市區(qū)交通繁忙路段機(jī)動(dòng)車輛的速度限制在25 km/h以內(nèi),并要求駕駛員必須保持至少 m的車距。一旦發(fā)生交通事故,我們會(huì)看到交警同志測(cè)量有關(guān)距離,其中非常重要的是剎車距離。你知道測(cè)量剎車距離的目的嗎?這樣做的物理原理是什么? 駕駛員都知道車輛在行駛中保持一定的距離很重要。因?yàn)橐粚W(xué)點(diǎn)1 勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移 說(shuō)明:勻速直線運(yùn)動(dòng)
2、的位移,它在數(shù)值上等于v-t圖像與t軸所圍的“陰影”面積。位移也有正、負(fù),若包圍的“面積”在第一象限,則為正;若在第四象限,則為負(fù)。速度的大小和方向不隨時(shí)間變化2.勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移:3.勻速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像:s=vtx=vt1.特征:-v0vv0vv0v0t0t學(xué)點(diǎn)1 勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移 說(shuō)明:勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移,學(xué)點(diǎn)2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移 vtvv00t1 t2 t3 t4vtvv00矩形面積之和等于各段勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移之和學(xué)點(diǎn)2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移 vtvv00t1 t學(xué)點(diǎn)2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移 V/ m/st/svv00t1.結(jié)論:位移等于v-t圖像和時(shí)間軸所包圍的圖形“面
3、積” 學(xué)點(diǎn)2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移 V/ m/st/svv00 典例1 :一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在t=0時(shí)刻物體的初速度等于5m/s,經(jīng)過(guò)10s物體的速度變?yōu)?0m/s,求解這一過(guò)程物體運(yùn)動(dòng)的位移? 10sv/m/st/s2050 典例1 :一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在t=0時(shí)刻物體的初速度一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象如圖2-3-5所示,試回答以下問(wèn)題: (1)02 s和2 s4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做什么運(yùn)動(dòng)? (2)在02 s內(nèi)、04 s內(nèi)和24 s內(nèi)的位 移分別為多少? 【答案】(1)02 s內(nèi)物體做勻速運(yùn)動(dòng),且速度v=5 m/s 在24 s內(nèi)物體靜止不動(dòng)(2)10 m, 10 m, 0圖2-3-
4、5【解析】(1)在02 s內(nèi),x-t圖象為傾斜直線;表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度v=x/t=10/2 m/s=5 m/s在24 s內(nèi)物體始終處于x=10 m處不動(dòng)。 (2)在02 s內(nèi)位移為x1=10 m; 在04 s內(nèi)位移為x2=10 m; 在24 s內(nèi)位移為x3=0。一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象如圖2-3-5所示,試回答以下學(xué)點(diǎn)3 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式: V/ m/st/svv00t1.結(jié)論:位移等于v-t圖像和時(shí)間軸所包圍的圖形“面積” 2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式:注意: 1.位移公式是矢量式。應(yīng)用時(shí)要規(guī)定正方向。 2.位移公式只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)。學(xué)點(diǎn)3 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移
5、公式: V/ m/st/sv【例1】一艘快艇以2 m/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6 m/s。求: (1)這艘快艇在8 s末的速度和8 s內(nèi)的位移; (2)快艇在第8 s內(nèi)的位移。【答案】(1)22 m/s 112 m()21 m【解析】快艇在第8 s末的速度為 v=v0+at1=6 m/s+28 m/s=22 m/s 快艇在前8 s內(nèi)的位移為 x1=v0t1+1/2at21=68 m +1/2282 m=112 m (2)快艇在第8 s內(nèi)的初速度即為第7 s末的速度 v2=v0+at2=6 m/s+27 m/s=20 m/s 快艇在第8 s內(nèi)的位移為 x2=v2t3+
6、1/2at23=201 m +1/2212 m=21 m。【評(píng)析】應(yīng)用v=v0+at和x=v0t+1/2at2求解問(wèn)題時(shí),必須明確所研究的過(guò)程,進(jìn)而明確其對(duì)應(yīng)的時(shí)間、初速度、末速度和加速度?!纠?】一艘快艇以2 m/s2的加速度在海面上做勻加速直線運(yùn)一輛沿平直公路行駛的汽車,速度為36km/h,剎車后獲得的加速度大小是4 m/s2,求:(1)剎車后3s末的速度;(2)從開(kāi)始剎車至停止,汽車滑行的距離?!敬鸢浮浚?)0 ()12.5 m2一輛沿平直公路行駛的汽車,速度為36km/h,剎車后獲得的加 既然勻變速直線運(yùn)動(dòng)v-t圖線下面的面積等于它的位移,那么能否據(jù)此求出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度的表達(dá)式? 既然勻變速直線運(yùn)動(dòng)v-t圖線下面的面積等于它的一個(gè)滑雪運(yùn)動(dòng)員,從85m長(zhǎng)的山坡上勻變速直線滑下,初速度為1.8m/s,末速度為5.0m/s,他通過(guò)這個(gè)山坡需要多長(zhǎng)時(shí)間?1【答案】25s一個(gè)滑雪運(yùn)動(dòng)員,從85m長(zhǎng)的山坡上勻變速直線滑下,初速度為1難度提升:以10 m/s的速度勻速行駛的汽車,剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。 若汽車剎車后第2s內(nèi)的位移為6.25m(剎車時(shí)間超過(guò)2s),則剎車后6s內(nèi)汽車的位移是多大?【答案】 m難度提升:以10 m/s的速度勻速行駛的汽車,剎車后做勻減速人教版高中物理必修1第2章第2節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間
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