2.3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系 課件 高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

3勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系Vt2t1-2t22128v1=v0+a1t1v2=v1+a2(t2-t1)Vtt1v0t2v/m/s0V3V2V0t1①沿正方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)②沿正方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)③t1時(shí)刻前沿正方向做減速運(yùn)動(dòng)，t1時(shí)刻后沿負(fù)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)④加速度增加的變加速直線運(yùn)動(dòng)t/s勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移如何計(jì)算？思考

一物體以10m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)，求經(jīng)過10s運(yùn)動(dòng)的位移。10V/m/st/s10方法1：方法2：v/m/s01010t/s規(guī)律1：v-t圖像中著色部分的矩形面積表示做勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體的位移。

一物體在光滑水平面以10m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)10s，撞上障礙物后立即以相同的速率反向運(yùn)動(dòng)10s，求經(jīng)過20s物體運(yùn)動(dòng)的位移和路程。方法1：10V/m/st/s10-1020方法2：時(shí)間軸上方的面積為正,表示位移的方向?yàn)檎较颍粫r(shí)間軸下方面積為負(fù),表示位移的方向?yàn)樨?fù)方向。總結(jié)：往復(fù)運(yùn)動(dòng)物體的總位移等于各部分面積的代數(shù)和，物體的路程為t軸上下面積的絕對(duì)值之和。勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移如何計(jì)算？思考

一物體在光滑水平面以10m/s的初速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為20s，求經(jīng)過20s物體運(yùn)動(dòng)的位移。方法1：t/s規(guī)律2：v-t圖像中著色部分的梯形面積表示做勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體的位移。方法2：v=v0+at利用規(guī)律2推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式t/sv0vtv0+at方法1：方法2：方法1：方法2：一輛汽車以20m/s

的速度行駛，因故緊急剎車并最終停止運(yùn)動(dòng)，剎車過程中汽車加速度大小為5m/s2，求:汽車從開始剎車后經(jīng)過5s所發(fā)生的位移是多少？方法1：方法2：一輛汽車以20m/s

的速度行駛，因故緊急剎車并最終停止運(yùn)動(dòng)，剎車過程中汽車加速度大小為5m/s2，求:汽車從開始剎車后經(jīng)過1s所發(fā)生的位移是多少？方法1：方法2：一輛汽車以20m/s

的速度行駛，因故緊急剎車并最終停止運(yùn)動(dòng)，剎車過程中汽車加速度大小為5m/s2，求:汽車從開始剎車后經(jīng)過第3s內(nèi)所發(fā)生的位移是多少？方法1：方法2：一輛汽車以20m/s

的速度行駛，因故緊急剎車并最終停止運(yùn)動(dòng)，剎車過程中汽車加速度大小為5m/s2，求:汽車剎車的最后一秒所發(fā)生的位移是多少？方法1：方法2：[例1](多選)冰壺,又稱擲冰壺、冰上溜石,是以隊(duì)為單位在冰上進(jìn)行的一種投擲性競賽項(xiàng)目,屬冬奧會(huì)比賽項(xiàng)目,并設(shè)有冰壺世錦賽。在某次比賽中,冰壺被投出后,如果做勻減速直線運(yùn)動(dòng),用時(shí)20s停止,最后1s內(nèi)位移大小為0.2m,則下面說法正確的是()A.冰壺的加速度大小是0.3m/s2B.冰壺的加速度大小是0.4m/s2C.冰壺第1s內(nèi)的位移大小是7.8mD.冰壺的初速度大小是6m/sP40[針對(duì)訓(xùn)練1]一物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),第1s末的速度達(dá)到4m/s,則物體在第2s內(nèi)的位移是()A.6m B.8m C.4m D.1.6mP42P42P42[針對(duì)訓(xùn)練3]甲、乙兩物體從同一地點(diǎn)開始沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng),甲的x-t圖像和乙的v-t圖像如圖所示,下列說法中正確的是()A.0～2s內(nèi),甲、乙兩物體之間的距離先增大后減小B.第3s內(nèi)甲、乙兩物體速度方向相同C.2～4s內(nèi)甲、乙的位移大小都為8mD.0～6s內(nèi),甲、乙兩物體距出發(fā)點(diǎn)的最大距離均為4mP38勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間關(guān)系公式v=v0+at勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系公式勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式P38總結(jié)：當(dāng)情景中無運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，也不需要求t，一般選用公式某型號(hào)的艦載飛機(jī)在航空母艦的跑道上加速時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)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(jì)算判斷,飛機(jī)能否靠自身的發(fā)動(dòng)機(jī)從艦上起飛?為了使飛機(jī)在開始滑行時(shí)就有一定的初速度,航空母艦裝有彈射裝置。對(duì)于該型號(hào)的艦載飛機(jī),彈射系統(tǒng)必須使它具有多大的初速度?P40問題情境專題提升1勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的推論及應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間關(guān)系公式v=v0+at勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系公式勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移關(guān)系公式當(dāng)a=0時(shí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間關(guān)系公式v=v0勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系公式勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移關(guān)系公式結(jié)論：當(dāng)a=0時(shí)物體在做勻速直線運(yùn)動(dòng)或者靜止。當(dāng)v0=0時(shí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間關(guān)系公式勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系公式勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移關(guān)系公式結(jié)論：當(dāng)v0=0時(shí)物體在做初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。v=atv0=0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)等分時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況1T末、2T末、3T末……瞬時(shí)速度之比V1∶V2∶V3∶…∶Vn=1∶2∶3∶…∶n由V=at得VtT2T3TaT2aT3aT第一個(gè)T內(nèi)、第二個(gè)T內(nèi)、第三個(gè)T內(nèi)……位移之比xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN=1∶3∶5∶…∶(2n-1)VtT2T3TaT2aT3aTVtT2T3TaT2aT3aT1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)……位移之比x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶4∶9∶…∶n2v0=0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)等分位移的運(yùn)動(dòng)情況Vtt１t2t3at1at2at3t1t2t3t1t2t3V1V2V3(3)通過第一個(gè)x、第二個(gè)x、第三個(gè)x后的速度之比為：P45AC[例2]一物體從A到C做勻變速直線運(yùn)動(dòng),在連續(xù)相等的兩個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)通過的位移分別是24m和64m,每一個(gè)時(shí)間間隔為4s,求物體的初速度vA、末速度vC及加速度a的大小。24m64m4s4sP45方法1：解：由勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式得：vC=vA+a.2t將x1=24m，x2=64m，t=4s帶入聯(lián)立方程解得vA=1m/s，vc=21m/s，a=2.5m/s2VtT2T3TaT2aT3aTVtT2T3TV0V0+aTV0+2aTV0+3aT勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于始末速度矢量和的平均值，也等于該段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度。AC24m64m4s4sV1V2方法2：VA=1m/sVc=21m/sVtT2T3TV0V0+aTV0+2aTV0+3aT△v=aT△x=x2-x1=aT2勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔T內(nèi)，位移之差是一個(gè)常量，即△x=aT2xm-xn=(m-n)aT2方法3：由△x=at2得，vC=vA+a2t又有解得VA=1m/sVc=21m/sP46例：為了測(cè)定某轎車在平直路上啟動(dòng)階段的加速度轎車啟動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)可近似看成是勻加速直線運(yùn)動(dòng)某人拍攝一張?jiān)谕坏灼隙啻纹毓獾恼掌鐖D所示如果拍攝時(shí)每隔2s曝光一次轎車車身總長為4.5m那么這輛轎車的加速度為（）A.1B.2.25C.3D.4.25P47ADACC專題提升2運(yùn)動(dòng)圖像的理解與應(yīng)用0/s/mt1x1t2x2t3x3斜率面積速度大小和方向無意義截距初位置和初時(shí)刻兩線交點(diǎn)相遇拐點(diǎn)速度方向變化[例1](多選)甲、乙兩車在同一平直公路上同向運(yùn)動(dòng),甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng),乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)。甲、乙兩車的位置x隨時(shí)間t的變化如圖所示。下列說法正確的是()A.在t1時(shí)刻兩車速度相等B.從0到t1時(shí)間內(nèi),兩車走過的路程相等C.從t1到t2時(shí)間內(nèi),兩車走過的路程相等D.在t1到t2時(shí)間內(nèi)的某時(shí)刻,兩車速度相等P57斜率面積加速度大小和方向位移VtT2T3TV0V0+aTV0+2aTV0+3aT截距初速度兩線交點(diǎn)此時(shí)速度相等拐點(diǎn)加速度方向變化速度方向改變[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1](多選)汽車以10m/s的速度在馬路上勻速行駛,駕駛員發(fā)現(xiàn)正前方15m處的斑馬線上有行人,于是剎車禮讓,汽車恰好停在斑馬線前。假設(shè)駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為0.5s,汽車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示。則()A.反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車行駛的距離為10mB.t=2.5s時(shí)汽車剎停在斑馬線前C.汽車減速的加速度大小為10m/s2D.汽車減速的加速度大小為5m/s2P57P58P58專題提升3追及相遇問題P46追及相遇問題兩個(gè)基本常識(shí)1、V1>V2且都勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：2、V1<V2且都勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)：V1V2二者間距逐漸增大追不上V1V2二者間距逐漸減小可能追上X0X0dd速度大者追速度小者(初速度V2>V1)V1V2X0（1）若t0時(shí)刻，兩車速度相等，且X2-X1=XO,恰好能夠追上兩車距離逐漸縮小x1x2（2）若t0時(shí)刻，兩車速度相等，且X2-X1<XO,追不上此時(shí)兩車距離d：d+X2=X0+X1V1V2X0dx1x2兩車距離逐漸縮小兩車先距離減小后逐漸增大（3）若t0時(shí)刻，兩車速度相等，且X2-X1>XO,t0時(shí)刻之前已經(jīng)追上V1V2X0d此時(shí)兩車距離d：d+X1+X0=X2x1x2V2V1t1V2V1t1V2V1t1V2V1t0速度大者追速度小者(初速度V2>V1)X0為開始時(shí)兩物體的距離，開始追及時(shí)兩物體間距在減小，當(dāng)t=t0時(shí)：S藍(lán)=X0時(shí)，剛好能追上，兩車只能相遇一次，也是避免相撞的臨界條件。t0t0t0S藍(lán)<X0時(shí)，不能追及，此時(shí)兩物體間距離最小，d=X0-S藍(lán)S藍(lán)>X0時(shí)，能相遇兩次，設(shè)在t1時(shí)刻第一次相遇，則