匀变速直线运动、自由落体.doc

匀变速直线运动、自由落体一周强化一、一周知识概述 本周我们首先重点学习加速度，知道加速度描述的是物体速度变化快慢程度的物理量。掌握速度时间图象的物理意义，由匀变速直线运动的定义知匀变速直线运动的加速度是恒定不变的，进而推导出匀变速直线运动的速度规律、位移规律。二、重难点知识讲解（一）加速度1、加速度表示速度改变快慢的物理量，等于速度的改变量跟发生这一改变所用时间的比值。公式：。在国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号为m/s2。加速度是矢量，不但有大小，而且有方向，加速度的大小在数值上等于单位时间内速度的改变量，加速度的方向就是速度改变量(vtv0)的方向。取初速度方向为正方向，在加速直线运动中，vtv00,a与v0方向相同，在减速直线运动中，vtv00,a与v0方向相反。2、匀变速直线运动的加速度在匀变速直线运动中，速度是均匀变化的，比值为恒量，即大小、方向不变，因此，匀变速直线运动是加速度不变的运动，可直接用公式求加速度。在非匀变速直线运动中，不是恒量，即加速度是变化的，利用公式求得的加速度是时间t内的平均加速度。在速度时间图象中，匀变速直线运动是一条倾斜的直线，如图所示，加速度a=，即加速度等于vt图中直线的斜率，斜率的大小能反映加速度的大小。3、速度、速度改变量、加速度三者的区别速度等于位移（位置的变化）跟所用时间的比值，是位置对时间的变化率，是描述物体运动快慢（位置变化快慢）的物理量；速度改变量（vtv0）是指一段时间内物体的速度变化了多少，是描述速度变化的物理量；加速度等于速度的变化跟所用时间的比值，是速度对时间的变化率，是描述物体速度变化快慢的物理量。物体的速度大（某一时刻），其速度的改变量（一段时间内）不一定大，加速度也不一定大。加速度与速度、速度的改变量没有直接关系。因此，“加速度越大，速度一定越大”，“速度为零，加速度一定为零”，“速度变化越大，加速度一定越大”等都是错误的。（二）速度-时间图象1、匀速直线运动（1）速度特点：恒定，不随时间而改变。它的速度时间图象是一条平行于t轴的直线。（2）图象的作用：非常直观地反映了匀速直线运动速度不变的特点。（3）从图象上可以看出速度的大小和方向，如图象在t轴下方，表示速度为负的，即速度方向与选定的正方向相反。（4）可以求出位移s。运动物体在时间t内的位移s=vt，在速度图象中，就对应着“边长”分别为v和t的一块矩形的“面积”，如图4中画阴影的部分：表示一个以4m/s的速度作匀速直线运动的物体，在3s时间内的位移为：s=vt=4m/s3s=12m.2、匀变速直线运动（1）定义：在变速直线运动中，如果在相等的时间内速度的改变相等，这种运动就叫匀变速直线运动。（2）速度图象：图象特点：匀变速直线运动的图象是一条倾斜的直线，如图所示中的(a)(b)表示了不同类型的匀变速直线运动的速度图象。图象直观地反映速度v随时间t均匀变化的规律。如图中的图（a）表示了匀加速直线运动，图中的图（b）表示了匀减速直线运动。可以直接求出任意时刻的速度，包括初速度。可求出速度的变化率，如图中（a）表示：速度每秒增加1m/s，图（b）表示：速度每秒减小1m/s。图线与时间轴所围“面积”，表示物体在时间t内的位移，如图中阴影部分。难点透析：匀变速直线运动是我们研究比较多的一种运动，这种运动的特点是在相等的时间内速度的改变相等，即速度的改变是随时间以均匀的规律变化。一提及变化，我们必须明确是“增加”还是“减少”这种变化。如果速度是随时间均匀增加的，这种运动叫匀加速直线运动，如果速度随时间均匀减小的，这种运动叫匀减速直线运动。（三）自由落体运动1、定义物体只在重力作用下从静止开始的运动叫自由落体运动，运动特点是：（1）做自由落体运动的物体只受重力作用，但不同物体运动的快慢与重力无关；（2）自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动。2、自由落体加速度在同一地点，一切物体在自由落体运动时的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫重力加速度，通常用字母g表示。方向总是竖直向下的，在地球上的不同地点，g值略有不同。但在通常情况下，g的变化不大，一般取g=9.8m/s2,粗略计算时，取g=10m/s2。3、自由落体运动的规律自由落体运动是初速度为零，加速度恒为g的匀变速直线运动，即：v0=0,a=g=9.8m/s2。故自由落体运动的公式有：例1、做直线运动的物体vt图象如图所示，由图象可知（）A前10s物体的加速度为0.5m/s2，后5s物体的加速度为1m/s2B15s末，物体回到出发点C15s内物体的位移为37.5mD前10s物体的平均速度为2.5 m/s2解析：在vt图象中，直线的斜率表示了物体运动的加速度大小，前10s内物体加速度运动，运动的加速度：m/s2，后5s物体减速运动，m/s2（注：负号表示物体做减速运动）；图线与坐标轴围成的面积表示位移的大小：(m)前10s物体的平均速度 答案：ACD注意：本题全面考查了全面学过的有关内容，要求我们对vt图象有全面的理解，并把各部分知识点联系起来，达到融会贯通。例2、小球以5m/s的速度垂直撞击木板，反弹回来的速度是3m/s，设撞击时间为0.2s，求小球的加速度。解析：以初速5m/s为正方向，则v0=5m/s,vt=3m/s,v=vtv0=8m/s又t=0.2s故：加速度为负，表示加速度的方向与选取的正方向相反.答案：小球的加速度为40m/s2，方向与5m/s的方向相反（或与3m/s的方向相同）注意：处理同一直线上的矢量运算，必须先选取正方向，将矢量运算转化为代数运算，正方向的选取是任意的，不影响解题的结果。（四）匀变速直线运动的几个基本公式1、vt=v0at2、3、4、5、对以上公式的应用必须注意以下几点：（1）公式中的五个物理量，除t外，其它四个量vt、v0、a、s都是矢量，在直线运动中这四个矢量方向都是同一直线上。若取初速方向为正方向，其它三个量的方向与此相同时取正值，与此相反时取负值，这样可将矢量运算转化为代数运算。（2）上述公式中只有两个独立方程，选取任两个方程，可推导出其它方程。五个物理量（vt、v0、a、s、t）中必