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

4 匀变速直线运动的速度与位移的关系,新知预习,自主检测,一、匀变速直线运动的速度与位移的关系 1.速度与位移的关系式:v2- =2ax。 2.推导过程: 二、匀变速直线运动的三个基本公式 1.速度公式:v=v0+at。,新知预习,自主检测,1.正误辨析 (1)公式v2- =2ax只适用于匀加速直线运动。( ) 解析公式v2- =2ax适用于匀变速直线运动,可以是匀加速直线运动,也可以是匀减速直线运动。 答案 (2)做匀加速直线运动的物体,位移越大,物体的初速度一定越大。( ) 解析物体的末速度与初速度、加速度、位移多个因素有关,只知位移,不能确定初速度。 答案,新知预习,自主检测,(3)确定公式v2- =2ax中的四个物理量的数值时,必须选取同一个参考系。( ) 解析v2- =2ax中的四个物理量都与参考系的选取有关,确定它们的数值时,选取的参考系必须是统一的。 答案 (4)在公式v2- =2ax中,x、v0、v、a都是矢量,应用时必须选取统一的正方向。( ) 解析应用时必须选取统一的正方向,一般选初速度v0的方向为正方向。 答案,新知预习,自主检测,2.一小球从A点由静止开始做匀变速直线运动,经过距离L到达B点,速度为v,接着到达C点时速度为2v,则BC间的距离为( ) A.L B.2L C.3L D.4L 解析设加速度为a,则v2=2aL,(2v)2-v2=2aLBC,得LBC=3L。 答案C,新知预习,自主检测,3.火车由车站出发做匀加速直线运动,车头上某点A经过站台时速度为1 m/s,接着车身上某点B经过站台时速度为4 m/s,车尾上某点C经过站台时的速度是7 m/s,A、B、C三点在同一水平线上,则AB和BC距离之比为 ( ) A.1765 B.516 C.511 D.115,答案C,探究一,探究二,探究三,随堂检测,对速度位移关系式的理解 情景导引 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,你应该如何来设计飞机跑道的长度?,要点提示由公式v2- =2ax即可算出跑道的长度。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,探究一,探究二,探究三,随堂检测,典例剖析 例1某型号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统,已知某型号的战斗机在跑道上加速时可能产生的最大加速度为5.0 m/s2,当飞机的速度达到50 m/s时才能离开航空母舰起飞。设航空母舰处于静止状态。问: (1)若要求该飞机滑行160 m后起飞,弹射系统必须使飞机具有多大的初速度? (2)若某舰上不装弹射系统,要求该型号飞机仍能在此舰上正常起飞,问该舰身长至少应为多长?,探究一,探究二,探究三,随堂检测,答案(1)30 m/s (2)250 m,规律方法公式v2- =2ax的应用 (1)当物体做匀变速直线运动时,如果不涉及时间,一般用速度位移公式较方便。 (2)末速度为零的匀减速直线运动,应用此公式往往较方便。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,变式训练1做匀加速直线运动的列车出站时,车头经过站台时的速度为1 m/s,车尾经过站台的速度为7 m/s,则车身的中部经过站台的速度为( ) A.3.5 m/s B.4 m/s C.5 m/s D.5.5 m/s,答案C,探究一,探究二,探究三,随堂检测,中间时刻的瞬时速度与平均速度 情景导引 一质点做匀变速直线运动的v-t图象如图所示。已知一段时间内的初速度为v0,末速度为v。求:,(1)这段时间内的平均速度(用v0、v表示)。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,探究一,探究二,探究三,随堂检测,知识归纳 匀变速直线运动中的三种速度及其关系,探究一,探究二,探究三,随堂检测,典例剖析 例2物体从静止开始做匀加速直线运动,3 s内通过的位移是3 m,求: (1)3 s内物体的平均速度大小。 (2)第3 s末的速度大小。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,答案(1)1 m/s (2)2 m/s,探究一,探究二,探究三,随堂检测,变式训练2光滑斜面的长度为l,一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端,经历的时间为t,则下列说法不正确的是( ),答案B,探究一,探究二,探究三,随堂检测,“等时位移差”推论 情景导引 如图,小球无初速度从光滑斜面上滚下,用闪光照相机每隔一定时间拍一次照,记录小球在不同时刻的位置。请思考。 (1)小球经过这几个位置时的速度有什么特点? (2)相邻两个位置间的距离有什么特点?,要点提示(1)小球做初速度为零的匀加速直线运动,由速度公式v=at可以判断小球在不同位置的速度。(2)相邻位置间的距离可由公式x= t判断。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,知识归纳 “等时位移差”推论 1.匀变速直线运动中,在连续相等的时间T内的位移之差为一恒定值,即x=x2-x1=aT2。 2.应用 (1)判断物体是否做匀变速直线运动 如果x=x2-x1=x3-x2=xn-xn-1=C(非零常数)成立,说明物体做匀变速直线运动。 (2)求加速度:a= 。 画龙点睛打点计时器打出的纸带上相邻两点间的时间都是0.02 s,因此x=aT2可用来求纸带的加速度。,探究一,探究二,探究三,随堂检测,典例剖析 例3一物体做匀变速直线运动,在连续相等的两个时间间隔内,通过的位移分别是24 m和64 m,每一个时间间隔为4 s,求物体在第1个4 s初的速度大小和物体的加速度大小。 点拨若题中已知等时间间隔内的位移,用逐差法求解较为简单。 解析方法一 常规解法,如图所示,物体从A到B,再从B到C各用时4 s,AB=24 m,BC=64 m,设物体的加速度为a,则,探究一,探究二,探究三,随堂检测,将x1=24 m,x2=64 m,t=4 s代入两式得 vA=1 m/s,a=2.5 m/s2。 方法二 用平均速度求解,答案1 m/s 2.5 m/s2,探究一,探究二,探究三,随堂检测,变式训练3(多选)一个质点做匀加速直线运动,第3 s 内通过的位移是2 m,第4 s内通过的位移是2.5 m,那么,由此可以知道( ) A.这2 s内的平均速度是2.25 m/s B.第3 s末的瞬时速度是2.25 m/s C.质点运动的加速度是0.125 m/s2 D.质点运动的加速度是0.5 m/s2,答案ABD,探究一,探究二,探究三,随堂检测,1. 关于公式x= ,下列说法正确的是( ) A.此公式只适用于匀加速直线运动 B.此公式适用于匀变速直线运动 C.此公式只适用于位移为正的情况 D.此公式不可能出现a、x同时为负值的情况 解析公式x= 适用于匀变速直线运动,既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动,既适用于位移为正的情况,也适用于位移为负的情况,选项B正确,A、C错误。当物体做匀加速直线运动,且规定初速度的反方向为正方向时,a、x就会同时为负值,选项D错误。 答案B,探究一,探究二,探究三,随堂检测,2.假设某战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v所需时间为t,则起飞前的运动距离为( ) A.vt