物理必修一第4節(jié)-勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系

第四節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與位移關(guān)系第1頁課標(biāo)定位第2頁

關(guān)鍵關(guān)鍵點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練課前自主學(xué)案知能優(yōu)化訓(xùn)練第四節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與位移關(guān)系第3頁課前自主學(xué)案一、勻速直線運(yùn)動(dòng)位移與速度關(guān)系1．公式：x＝_______.2．任何直線運(yùn)動(dòng)位移均可用公式x＝vt計(jì)算，但要注意式中v應(yīng)表示時(shí)間t內(nèi)______速度．二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與速度關(guān)系1．公式：____________.vt平均第4頁第5頁關(guān)鍵關(guān)鍵點(diǎn)突破第6頁第7頁即時(shí)應(yīng)用

(即時(shí)突破，小試牛刀)1．某飛機(jī)著陸后以4m/s2加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，飛機(jī)著陸時(shí)速度為50m/s，求飛機(jī)著陸后還能在跑道上滑行多遠(yuǎn)？答案：312.5m第8頁第9頁尤其提醒：(1)以上百分比成立前提是物體做初速度為零勻加速直線運(yùn)動(dòng)．(2)對(duì)于末速度為零勻減速直線運(yùn)動(dòng)，可把它看成逆向初速度為零勻加速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用百分比關(guān)系，可使問題簡化．第10頁答案：D第11頁三、追及和相遇問題1．追及問題“追及”主要條件是兩個(gè)物體在追趕過程中處于同一位置，常見情形有三種：(1)初速度為零勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體甲追趕同方向勻速運(yùn)動(dòng)物體乙時(shí)，一定能追上，在追上之前二者有最大距離條件是兩物體速度相等，即v甲＝v乙．第12頁(2)勻速運(yùn)動(dòng)物體甲追趕同方向做勻加速運(yùn)動(dòng)物體乙時(shí)，恰好追上或恰好追不上臨界條件是兩物體速度相等，即v甲＝v乙．判斷此種追趕情形能否追上方法是：假定在追趕過程中二者在同一位置，比較此時(shí)速度大小，若v甲>v乙，則能追上；v甲<v乙，則追不上，假如一直追不上，當(dāng)兩物體速度相等即v甲＝v乙時(shí)，兩物體間距最?。?3頁(3)速度大者減速(如勻減速直線運(yùn)動(dòng))追速度小者(如勻速運(yùn)動(dòng))①二者速度相等，追者位移仍小于被追者位移，則永遠(yuǎn)追不上，此時(shí)二者間有最小距離．②若速度相等時(shí)，有相同位移，則剛好追上，也是二者相遇時(shí)防止碰撞臨界條件．③若位移相同時(shí)追者速度仍大于被追者速度，則被追者還能有一次追上追者，二者速度相等時(shí)，二者間距離有一個(gè)最大值．第14頁2．追及問題解題思緒(1)分清前后兩物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)；(2)找出兩物體位移、時(shí)間關(guān)系；(3)列出位移方程；(4)當(dāng)兩物體速度相等時(shí)，兩物體間距離出現(xiàn)極值．第15頁3．相遇問題(1)相遇特點(diǎn)：在同一時(shí)刻兩物體處于同一位置．(2)相遇條件：同向運(yùn)動(dòng)物體追及即相遇；相向運(yùn)動(dòng)物體，各自發(fā)生位移絕對(duì)值之和等于開始時(shí)兩物體之間距離時(shí)即相遇．(3)臨界狀態(tài)：防止相碰撞臨界狀態(tài)是兩個(gè)運(yùn)動(dòng)物體處于相同位置時(shí)，二者相對(duì)速度為零．第16頁課堂互動(dòng)講練位移一速度關(guān)系式應(yīng)用類型一例1(年滕州質(zhì)檢)有些航空母艦上裝有幫助飛機(jī)起飛彈射系統(tǒng)，已知某型號(hào)戰(zhàn)斗機(jī)在跑道上加速時(shí)可能產(chǎn)生最大加速度為5.0m/s2，當(dāng)飛機(jī)速度到達(dá)50m/s時(shí)才能離開航空母艦起飛．設(shè)航空母艦處于靜止?fàn)顟B(tài)．問：(1)若要求該飛機(jī)滑行160m后起飛，彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)含有多大初速度？(2)若某艦上不裝彈射系統(tǒng)，要求該型號(hào)飛機(jī)仍能在此艦上正常起飛，問該艦身長最少應(yīng)為多長？第17頁【思緒點(diǎn)撥】本題沒有包括時(shí)間，也不需求時(shí)間，故可依據(jù)位移—速度關(guān)系式求解．【答案】

(1)30m/s

(2)250m第18頁變式訓(xùn)練1做勻加速直線運(yùn)動(dòng)列車出站時(shí)，車頭經(jīng)過站臺(tái)時(shí)速度為1m/s，車尾經(jīng)過站臺(tái)速度為7m/s，則車身中部經(jīng)過站臺(tái)速度為(

)A．3.5m/s

B．4.0m/sC．5m/s D．5.5m/s第19頁第20頁巧用百分比關(guān)系解題類型二汽車剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過3s停頓運(yùn)動(dòng)，那么汽車在先后連續(xù)相等三個(gè)1s內(nèi)經(jīng)過位移之比x1∶x2∶x3為(

)A．1∶2∶3 B．5∶3∶1C．1∶4∶9 D．3∶2∶1【思緒點(diǎn)撥】可經(jīng)過研究剎車過程逆過程而使分析簡化．例2第21頁【精講精析】剎車過程逆過程是初速度為零勻加速直線運(yùn)動(dòng)．依據(jù)初速度為零勻加速直線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，該逆過程在三個(gè)連續(xù)1s內(nèi)位移之比為1∶3∶5.所以剎車過程在連續(xù)相等三個(gè)1s內(nèi)位移之比為5∶3∶1.【答案】

B【方法總結(jié)】本題分析中應(yīng)用了逆向轉(zhuǎn)換法．逆向轉(zhuǎn)換法應(yīng)用使得末速度為零勻減速直線運(yùn)動(dòng)也能夠應(yīng)用初速度為零勻加速直線運(yùn)動(dòng)推導(dǎo)來進(jìn)行分析．第22頁變式訓(xùn)練2一個(gè)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體，從開始運(yùn)動(dòng)起連續(xù)發(fā)生3段位移，在這3段位移中所用時(shí)間分別是1s,2s,3s，這3段位移大小之比和這3段位移上平均速度之比分別為(

)A．1∶8∶27；1∶2∶3B．1∶8∶27；1∶4∶9C．1∶2∶3；1∶1∶1D．1∶3∶5；1∶2∶3第23頁第24頁追及相遇問題求解方法類型三例3一小汽車從靜止開始以3m/s2加速度行駛，恰有一自行車以6m/s速度從車邊勻速駛過．(1)汽車從開動(dòng)后在追上自行車之前，要經(jīng)多長時(shí)間二者相距最遠(yuǎn)？最遠(yuǎn)距離是多少？(2)什么時(shí)候追上自行車，此時(shí)汽車速度是多少？【自主解答】法一：(1)汽車開動(dòng)后速度由零逐步增大，而自行車速度是定值，當(dāng)汽車速度還小于自行車速度時(shí)，二者距離越來越大，當(dāng)汽車速度大于自行車速度時(shí)，二者距離越來越小，所以當(dāng)兩車速度相等時(shí)，兩車之間距離最大．第25頁第26頁第27頁圖2－4－1(2)由圖知，t＝2s以后，若兩車位移相等，即v－t圖象與時(shí)間軸所夾“面積”相等．由幾何關(guān)系知，相遇時(shí)間為t′＝4s，此時(shí)v汽＝2v自＝12m/s.【答案】

(1)2s

6m

(2)4s

12m/s第28頁【方法總結(jié)】處理追及相遇問題時(shí)，主要從以下三個(gè)方面分析：(1)明確每個(gè)物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，(2)確定兩物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系，(3)確定兩物體位移關(guān)系．變