高中物理 2.4 匀变速直线运动的速度与位移的关系课件 新人教版必修1 (2).ppt

4匀变速直线运动的速度与位移的关系 计算是否超速的物理原理是什么 火车启动时的行驶速度与位移之间有什么关系呢 1 理解匀变速直线运动的速度与位移的关系 会用公式解决相关题目 重点 2 知道匀变速直线运动的其他推论 3 掌握匀变速直线运动的规律 灵活运用各种公式解决问题 难点 列式求解射击时 子弹在枪筒内获得加速度加速 已知a 5 105m s2 枪筒长x 0 64m 求子弹出枪口时的速度 请同学们画出子弹加速运动的示意图 解题思路 1 先根据位移时间公式 求出总时间t2 根据速度时间公式求出v 能否只用一个关系式就能求得结果呢 题中已知条件和所求的结果都不涉及时间t 将两个公式联立 消去t 就直接得到位移与速度的关系式了 请同学们自己推导位移与速度的关系式 问题思考 一 匀变速直线运动的速度与位移的关系 若不涉及时间t 用这个公式更方便 式中四个量都是矢量 都有正负 例1 某飞机着陆时的速度是216km h 随后匀减速滑行 加速度的大小是2m s2 机场的跑道至少要多长才能使飞机安全地停下来 解 这是一个匀变速直线运动的问题 以初速度方向为正方向 飞机的初速度v0 216km h 60m s 末速度v应该是 由于飞机加速度方向与速度方向相反 所以加速度取负号 a 2m s2 把数值代入得 练一练1 通过测试得知某型号的卡车在某种路面上急刹车时加速度大小是5m s2 如果要求它在这种路面上行驶时在22 5m内必须停下 它的行驶速度不能超过多少 提示 由v2 v02 2ax得 v0 15m s答案 行驶速度不能超过15m s 2 一物体由静止沿光滑斜面匀加速下滑距离为l时 速度为v 当它的速度是v 2时 它沿斜面下滑的距离是 c 3 某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时 发动机产生的最大加速度为5m s2 所需的起飞速度为50m s 跑道长100m 通过计算判断 飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞 为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度 航空母舰装有弹射装置 对于该型号的舰载飞机 弹射系统必须使它具有多大的初速度 总结 解运动学问题的方法与步骤 1 分析运动过程 画出运动过程示意图 2 设定正方向 确定各物理量的正负号 设初速度方向为正方向 已知v0 a 3 列方程求解 先写出原始公式 再写出导出公式 由公式 得 学以致用 一辆汽车做匀减速直线运动 初速度为15m s 加速度大小为3m s2 求 1 汽车3s末速度的大小 2 汽车的速度减为零所经历的时间 3 汽车2s内的位移 4 汽车第2s内的位移 5 汽车8s内的位移 答案 1 6m s 2 5s 3 24m 4 10 5m 5 37 5m 二 匀变速直线运动的两个重要推论 1 平均速度做匀变速直线运动的物体在一段时间t内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度 还等于这段时间初末速度代数和的一半 即 2 逐差相等在任意两个连续相等的时间间隔t内 位移之差是一个常量 即 或 例2 一个做匀加速直线运动的物体 在开始的4s内经过的位移为24m 在第二个4s内经过的位移是60m 求这个物体的加速度和初速度各是多少 解析 解法一 基本公式法 略 解法二 物体在8s内的平均速度等于中间时刻 即第4s末 的瞬时速度则同样物体在前4s内的平均速度等于第2s末的瞬时速度两式联立 解得a 2 25m s2v0 1 5m s 解法三 由公式 x at2 得根据得解题后的思考 在选择公式时要注意观察题目中涉及的已知量 还要注意熟悉各公式的内容 从而选择合适的公式及方法来解题 通过使用多种解题方法进一步理解各公式的用法 匀变速直线运动的三个基本公式 两个推论 不涉及位移 不涉及末速度 不涉及时间 1 一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑 经过斜面中点时速度为2m s 则物体到达斜面底端时的速度为 a 3m sb 4m sc 6m sd 提示 设总位移为2x 中点的速度为v1 末速度为v2 则有v12 2ax d 2 一小球沿斜面匀加速滑下 依次经过a b c三点 已知ab 6cm bc 10cm 小球经过ab和bc两段所用的时间均为2s 则小球经过a b c三点时的速度大小分别为 a 2cm s 3cm s 4cm sb 2cm s 4cm s 6cm sc 3cm s 4cm s 5cm sd 3cm s 5cm s 7cm s点拨 可由和很快解出答案 b 3 一质点沿一直线运动 t 0时 位于坐标原点 下图为质点做直线运动的速度 时间图像 由图可知 该质点的位移随时间变化的关系式是 x 在时刻t s时 质点距坐标原点最远 从t 0到t 20s内质点的位移是 通过的路程是 4t 0 2t2 10 0 40m 4 长100m的列车通过长1000m的隧道 列车刚进隧道时的速度是10m s