高中物理 第一章 运动的描述 习题课1 匀变速直线运动的平均速度公式和位移差公式课件 教科版必修1.pptVIP

第一章 习题课1匀变速直线运动的平均速度公式和位移差公式 学习目标1 掌握三个平均速度公式及其适用条件 会应用平均速度公式求解相关问题 2 会推导 x at2并会用它解决相关问题 内容索引 重点题型探究 当堂达标检测 重点题型探究 一 匀变速直线运动的平均速度公式 一物体做匀变速直线运动 初速度为v0 经过一段时间末速度为vt 1 画出物体的v t图像 求出物体在这段时间内的平均速度 答案 答案v t图像如图所示因为v t图像与t轴所围面积表示位移 t时间内物体的位移可表示为 2 在图像中表示出中间时刻的瞬时速度 并求出 结果用v0 vt表示 答案 答案由题图可知中间时刻的瞬时速度的大小等于梯形中位线的长度 即 三个平均速度公式及适用条件 例1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 vtb c 2vtd 不能确定 解析 答案 解析因为战机在起飞前做匀加速直线运动 则b正确 例2一质点做匀变速直线运动 初速度v0 2m s 4s内位移为20m 求 1 质点4s内的平均速度 解析 答案 解析利用平均速度公式 4s内的平均速度m s 5m s 答案5m s 2 质点4s末的速度 解析因为 代入数据解得 4s末的速度v4 8m s 答案8m s 3 质点2s末的速度 解析 答案 解析2s末为这段时间的中间时刻 故v2 5m s 答案5m s 二 位移差公式 x at2 物体做匀变速直线运动 加速度为a 从某时刻起t时间内的位移为x1 紧接着第二个t时间内的位移为x2 试证明 x at2 答案见解析 解析 答案 解析证明 设物体的初速度为v0 由 两式得连续相等时间内的位移差为 位移差公式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 at2成立 则a为一恒量 说明物体做匀变速直线运动 2 求加速度 例3一个做匀加速直线运动的物体 在前4s内经过的位移为24m 在第2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 答案 答案2 25m s21 5m s 解析由公式 x at2得 而v v0 at得 v0 1 5m s 例4从斜面上某一位置每隔0 1s释放一个相同的小球 释放后小球做匀加速直线运动 在连续释放几个后 对在斜面上滚动的小球拍下如图1所示的照片 测得xab 15cm xbc 20cm 试求 1 小球的加速度是多少 解析 答案 答案5m s2 图1 解析小球释放后做匀加速直线运动 且每相邻的两个小球的时间间隔相等 均为0 1s 可以认为a b c d各点是一个小球在不同时刻的位置 由推论 x at2可知 小球的加速度为 2 拍摄时小球b的速度是多少 解析 答案 答案1 75m s 解析由题意知b点对应ac段的中间时刻 可知b点的速度等于ac段上的平均速度 即 3 拍摄时xcd是多少 解析 答案 解析由于连续相等时间内的位移差恒定 所以xcd xbc xbc xab所以xcd 2xbc xab 2 20 10 2m 15 10 2m 0 25m 答案0 25m 当堂达标检测 1 基本公式的理解和应用 质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x 5t 2t2 各物理量均采用国际单位制单位 则该质点a 初速度为5m sb 加速度为2m s2c 前2s内的平均速度是6m sd 任意1s内的速度增量都是2m s 1 2 3 4 解析 答案 1 2 3 4 解析匀变速直线运动的位移公式x v0t at2 对照x 5t 2t2 可得v0 5m s a 4m s2 a对 b错 前2秒内的位移为18m 平均速度9m s c错 根据加速度a 4m s2 速度与加速度方向相同 质点做加速运动 即任意1s内的速度增量都是4m s d错 2 平均速度公式的应用 一质点从静止开始由a点先做匀加速直线运动到b点 然后从b点做匀减速直线运动到c点时速度刚好为零 已知tab 2tbc 那么在ab段和bc段a 加速度大小之比为2 1b 位移大小之比为1 2c 平均速度大小之比为2 1d 平均速度大小之比为1 1 解析 答案 1 2 3 4 1 2 3 4 3 位移差公式的应用 多选 如图2所示 物体做匀加速直线运动 a b c d为其运动轨迹上的四点 测得ab 2m bc 3m 且物体通过ab bc cd所用的时间均为0 2s 则下列说法正确的是a 物体的加速度为20m s2b 物体的加速度为25m s2c cd 4md cd 5m 解析 答案 1 2 3 4 图2 解析由匀变速直线运动的规律 连续相等时间内的位移差为常数 即 x at2可得 故a错误 b正确 根据cd bc bc ab 可知cd 4m 故c正确 d错误 1 2 3 4 4 平均速度和位移差公式的应用 多选 一质点做匀加速直线运动 第3s内的位移是2m 第4s