高中物理 第二章 第三节 从自由落体到匀变速直线运动配套课件 粤教版必修1.ppt

第三节从自由落体到匀变速直线运动 1 匀变速直线运动的四个基本公式 1 速度公式 vt 2 位移公式 s 3 位移与速度的关系式 4 平均速度公式 v0 at 2 匀变速直线运动中三个常用的结论 1 匀变速直线运动的物体在连续相等时间内的位移之差相等 即 s s2 s1 s3 s2 s4 s3 a t2 可以推广到 sm sn m n at2 2 物体在某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间 1 2 3 n 12 22 32 n2 3 初速度为零的匀变速直线运动的推论 1 1t末 2t末 3t末 nt末瞬时速度之比为 v1 v2 v3 vn 2 1t内 2t内 3t内 nt内的位移之比为 s1 s2 s3 sn 3 第一个t内 第二个t内 第三个t内 第n个t 内位移之比为 1 3 5 2n 1 s1 s2 s3 sn 4 通过前s 前2s 前3s 的速度之比为 v1 v2 v3 vn 5 通过前s 前2s 前3s 的位移所用时间之比为 t1 t2 t3 tn 6 通过连续相等的位移所用时间之比为 t1 t2 t3 tn 4 物体做匀加速直线运动 已知加速度为2m s2 那么 a 在任意时间内 物体的末速度一定等于初速度的2倍b 在任意时间内 物体的末速度一定比初速度大2m sc 在任意一秒内 物体的末速度一定比初速度大2m sd 第ns的初速度一定比第 n 1 s的末速度大2m s 答案 c 解析 由速度公式vt v0 at可知 在任意时间t内 vt为任意值 所以a错 在一定时间t内的速度增量 v vt v0 at 它的大小既与a有关 又与t有关 当t为任意值时 v也为任意值 因此b错 当t 1s a 2m s2时 v 2m s 即末速度比初速度大2m s 所以c对 由于第ns初和第 n 1 s末是同一时刻 同一时刻对应的速度是相同的 d错 知识点1匀变速直线运动规律 2as 5 速度 时间图象的意义 1 匀变速直线运动图象的斜率表示物体运动的加速度 2 对于任何形式的直线运动的v t图象中 图线与时间轴所围的面积等于物体的在该段时间内的位移 3 v t图象与时间轴围成的面积有正负之分 在时间轴上方为正 下方为负 表示位移为负方向 如图2 3 1所示 图线与t轴围成两个三角形 面积分别为s1和s2 此时s10 0 t2时间内的总位移s s2 s1 若s 0 位移为正 若s 0 位移为负 图2 3 1 例1 火车沿直线铁轨匀加速前进 通过一路标时的速度为10 8km h 1min后变成54km h 又经过一段时间 火车的速度才达到64 8km h 求所述过程中 火车的位移是多少 整个过程的平均速度 解法三 位移与速度的关系式法 触类旁通 1 2014年云南师大附中月考 火车在平直铁路上以72km h的速度匀速行驶 现需要在一小站临时停靠 火车减速时加速度大小为0 5m s2 速度减为零在该站停车3min后又以0 4m s2的加速度启动 速度到达72km h后又保持匀速运动 求与不停车相比 火车因停靠该站延误的时间 解 v 72km h 20m s 知识点2匀变速直线运动的几个推论1 某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均 3 在连续相等的时间t内的位移之差为一恒定值 即 s at2 又称匀变速直线运动的判别式 试推导此结论 推证 设物体以初速度v0 加速度a做匀加速直线运动 则第n个t时间内的位移为 sn 第n 1个t时间内的位移为 sn 1 所以 s sn 1 sn at2 匀变速直线运动的几个常用的结论 1 s at2 即任意相邻相等时间内的位移之差相等 可以推广到sm sn m n at2 间内的平均速度 例2 一个做匀加速直线运动的质点在连续相等的两个时间间隔内通过的位移分别是24m和64m 每一个时间间隔为4s 求质点的初速度和加速度 解 匀变速直线运动的规律可用多个公式描述 因而选择 不同的公式所对应的解决方法也不相同 解法一 基本公式法 画出运动过程示意图 如图2 3 2所示 因题目中只涉及 位移与时间 故选择位移公式 有 图2 3 2 触类旁通 2 一架载满乘客的客机由于某种原因紧急着陆 着陆时的加速度大小为6 0m s2 着陆前的速度为60m s 问飞机着陆后12s内滑行的距离多大 图2 3 3 解 客机停止所需要的时间为 因此12s前客机已经停止 则 应用匀变速直线运动规律解题1 解题时巧选公式的基本方法 2 匀变速直线运动问题的解题步骤 1 根据题意 确定研究对象 2 明确物体做什么运动 并且画出运动示意图 3 分析研究对象的运动过程及特点 合理选择公式 注意 多个运动过程的联系 4 确定正方向 列方程求解 5 对结果进行讨论 验算 例3 一物体做初速度为零的匀加速直线运动 从开始运动起 物体分别通过连续三段位移时间之比是1 2 3 求这三段位移的大小之比 解 题中要求的位移比不是连续相等时间间隔的位移比 可以依据运动学公式分别求出各阶段时间内的位移进行比较 也可巧用连续相等时间内的位移比 解法二 若根据初速度为零的匀加速直线运动连续相等的时间间隔内的位移之比为连续奇数之比 再将总时间分为 1 2 3 6段 则 s1 s2 s3 s4 s5 s6 1 3 5 7 9 11故s s s s1 s2 s3 s4 s5 s6 1 3 5 7 9 11 1 8 27 触类旁通 3 2