2019_20学年高中物理第二章匀变速直线运动的研究4匀变速直线运动的速度与位移的关系课件新人教版.pptx

4 匀变速直线运动的速度与位 移的关系,第二章 匀变速直线运动的研究,学科素养与目标要求,1.会推导速度与位移的关系式，并知道关系式中各物理量的含义. 2.会用公式v2 v022ax进行分析和计算. 3.掌握初速度为零的匀加速直线运动的比例式，并会进行有关计算.,科学思维：,自主预习,01,1.公式：v2v02_. 2.推导： 速度公式v_. 位移公式x_. 由以上两式可得：v2v02_.,速度与位移的关系式,2ax,v0at,2ax,判断下列说法的正误. (1)公式v2v022ax适用于所有的直线运动.( ) (2)做匀加速直线运动的物体，位移越大，物体的末速度一定越大.( ) (3)确定公式v2v022ax中的四个物理量的数值时，选取的参考系应该是统一的. ( ) (4)因为v2v022ax，v2v022ax，所以物体的末速度v一定大于初速度v0.( ),即学即用,重点探究,02,如果你是机场跑道设计师，若已知飞机的加速度为a，起飞速度为v，则跑道的长度至少为多长？,关系式v2v022ax的理解和应用,一,导学探究,对速度与位移的关系v2v022ax的理解 1.适用范围：仅适用于匀变速直线运动. 2.矢量性：公式中v0、v、a、x都是矢量，应用解题时一定要先设定正方向，一般取v0方向为正方向： (1)若是加速运动，a取正值，若是减速运动，a取负值. (2)x0，位移的方向与初速度方向相同，x0则为减速到0，又运动到计时起点另一侧的位移. (3)v0，速度的方向与初速度方向相同，v0则为减速到0，又反向运动的速度. 注意：应用此公式时，注意符号关系，必要时对计算结果进行分析，验证其合理性. 3.公式的特点：不涉及时间，v0、v、a、x中已知三个量可求第四个量.,知识深化,例1 长100 m的列车通过长1 000 m的隧道时做匀加速直线运动，列车刚进隧道时的速度是10 m/s，完全出隧道时的速度是12 m/s，求： (1)列车过隧道时的加速度是多大？,解析 x1 000 m100 m1 100 m，v010 m/s， v12 m/s，由v2v022ax得，,答案 0.02 m/s2,(2)通过隧道所用的时间是多少？,解析 由vv0at得,答案 100 s,针对训练 (2018哈师大附中高一期中)假设某列车在某一路段做匀加速直线运动，速度由10 m/s增加到30 m/s时的位移为x，则当速度由30 m/s增加到50 m/s时，它的位移是 A.x B.1.5x C.2x D.2.5x,解析 根据v2v022ax，速度由10 m/s增加到30 m/s时，(30 m/s)2(10 m/s)22ax；速度由30 m/s增加到50 m/s时，(50 m/s)2(30 m/s)22ax.联立解得x2x，选项C正确.,例2 一列从车站开出的火车，在平直轨道上做匀加速直线运动，已知这列火车的长度为l，火车头经过某路标时的速度为v1，而车尾经过此路标时的速度为v2，求： (1)火车的加速度大小；,(2)火车中点经过此路标时的速度大小；,(3)整列火车通过此路标所用的时间.,规律总结,1.注意：匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度与位移中点的瞬时速度不同， 匀变速直线运动位置中点的瞬时速度 ，时间中点的瞬时速度 . 2.可以证明不论物体是做匀加速直线运动还是做匀减速直线运动，总有 .,1.初速度为0的匀加速直线运动，按时间等分(设相等的时间间隔为T)，则： (1)T末、2T末、3T末、nT末的瞬时速度之比为： v1v2v3vn123n. (2)T内、2T内、3T内、nT内的位移之比为： x1x2x3xn122232n2. (3)第一个T内、第二个T内、第三个T内、第n个T内的位移之比为： x1x2x3xn135(2n1).,初速度为零的匀加速直线运动的比例式,二,2.按位移等分(设相等的位移为x)，则： (1)通过前x、前2x、前3x、前nx的位移时的瞬时速度之比为： (2)通过前x、前2x、前3x、前nx的位移所用时间之比为： (3)通过连续相同的位移所用时间之比为：,例3 一小球沿斜面由静止开始匀加速滚下(斜面足够长)，已知小球在第4 s末的速度为4 m/s.求： (1)第6 s末的速度大小；,答案 6 m/s,解析 由于第4 s末与第6 s末的速度之比v4v64623,(2)第1 s内的位移和前6 s内的位移；,答案 0.5 m 18 m,第1 s内与前6 s内的位移之比x1x61262 故前6 s内小球的位移x636x118 m,(3)第6 s内的位移大小.,答案 5.5 m,解析 第1 s内与第6 s内的位移之比xx1(261)111 故第6 s内的位移x11x5.5 m.,例4 (多选)(2019广安高一上学期期末)水球可以挡住高速运动的子弹.中央电视台国家地理频道实验证实：如图1所示，用极薄的塑料膜片制成三个完全相同的水球紧挨在一起水平排列，子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动，恰好能穿出第三个水球，则可以判定(忽略薄塑料膜片对子弹的作用),A.子弹在每个水球中运动的时间之比为t1t2t3111 B.子弹在每个水球中运动的时间之比 C.子弹在穿入每个水球时的速度之比为v1v2v3321 D.子弹在穿入每个水球时的速度之比为,图1,解析 把子弹的运动看做逆向的初速度为零的匀加速直线运动.子弹由右向左依次“穿出”3个水球的速度之比为 .则子弹实际运动依次穿入每个水球时的速度之比v1v2v3 ，故C错误，D正确. 子弹从右向左，通过每个水球的时间之比为 .则子弹实际运动穿过每个水球的时间之比为 ，故B正确，A错误.,达标检测,03,1,2,3,1.(速度与位移的关系)汽车紧急刹车后，停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止，在地面上留下的痕迹称为刹车线.由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度.已知汽车刹车做减速运动的加速度大小为8.0 m/s2，测得刹车线长25 m.汽车在刹车前的瞬间的速度大小为 A.10 m/s B.20 m/s C.30 m/s D.40 m/s,4,1,2,3,2.(速度与位移的关系)如图2所示，物体A在斜面上由静止匀加速滑下x1后，又匀减速地在水平平面上滑过x2后停下，测得x22x1，则物体在斜面上的加速度a1与在水平平面上的加速度a2的大小关系为 A.a1a2 B.a12a2 C.a1 a2 D.a14a2,4,解析 设匀加速运动的末速度为v，对于匀加速直线运动阶段有：v22a1x1， 对于匀减速运动阶段，采用逆向思维有：v22a2x2，,图2,3.(初速度为零的匀变速直线运动的比例关系)(多选)(2019扬州中学月考)如图3所示，光滑斜面AE被分为四个相等的部分，一物体从A点由静止释放，它沿斜面向下做匀加速运动，依次通过B、C、D点，最后到达底端E点.下列说法正确的是 A.物体通过各点的瞬时速度之比为vBvCvDvE B.通过各段所用的时间之比tABtBCtCD C.物体由A点到各点所经历的时间之比为tBtCtDtE D.下滑全程的平均速度,1,2,3,4,图3,1,2,3,4,又由vat知tBtCtDtEvBvCvDvE，C正确；,4.(速度与位移的关系)(2019辉县一中段考)“神舟五号”载人飞船的返回舱距地面10 km时开始启动降落伞装置，速度减至10 m/s，并以这个速度在大气中匀速降落，在距地面1.2 m时，返