高中物理 1.8 匀变速直线运动规律的应用（第1课时）课件 教科版必修1.ppt

第一章运动的描述 1 8匀变速直线运动规律的应用第一课时 高中物理 必修一 教科版 目标定位 匀变速直线运动规律的应用 会推导匀变速直线运动的位移与速度的关系式v2 v 2ax 并能利用公式解决相关题目 掌握匀变速直线运动的两个重要推论 平均速度和 x at2 并能利用它们解决相关问题 1 2 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 预习导学 匀变速直线运动的速度与位移关系 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 想一想 如果你是某机场的设计师 知道飞机起飞时的加速度是a 起飞速度是v 你将把飞机的起飞跑道设计成至少多长呢 答案 飞机起飞时做匀加速直线运动 根据位移 速度公式 3 v2 2ax 1 v2 v022 v v0 at 匀变速直线运动规律的应用 课堂讲义 一 位移 速度公式的理解及应用 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 1 公式推导 物体以加速度a做匀变速直线运动时 设其初速度为v0 末速度为v 得位移与速度的关系式为 注意 如果匀变速运动的已知量和未知量都不涉及时间 则利用公式v2 v 2ax求解问题时 往往比用两个基本公式解题方便 则由速度公式 v v0 at 匀变速直线运动规律的应用 课堂讲义 一 位移 速度公式的理解及应用 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 2 对公式的理解 2 位移与速度的关系式 v2 v02 2ax为矢量式 其中的x v0 a都是矢量 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 若物体做匀加速直线运动 a取正值 若物体做匀减速直线运动 a取负值 若位移的与正方向相同取正值 若位移与正方向相反 取负值 1 适用条件 匀变速直线运动 3 两种特殊形式 当v0 0时 v2 2ax 初速度为零的匀加速直线运动 当v 0时 v02 2ax 末速度为零的匀减速直线运动 匀变速直线运动规律的应用 课堂讲义 例12013年岁末中国首艘航母辽宁舰在南海传出 顺利完成作战科目试验 的消息 歼 15战机成功起降 辽宁舰 确立了中国第一代舰载机位置 航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统 已知歼 15战机在跑道上加速时产生的加速度为4 5m s2 战斗机滑行100m时起飞 起飞速度为50m s 则航空母舰静止时弹射系统必须使歼 15战机具有的初速度为 a 10m sb 20m sc 30m sd 40m s 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 a 4 5m s2 解析 x 100m v 50m s 根据公式 d 匀变速直线运动规律的应用 课堂讲义 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 针对训练在交通事故分析中 刹车线的长度是很重要的依据 刹车线是汽车刹车后 停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹 在某次交通事故中 汽车刹车线的长度是14m 假设汽车刹车时的速度大小为14m s 则汽车刹车时的加速度大小为 a 7m s2b 17m s2c 14m s2d 3 5m s2 解析 x 14m v 0m s v0 14m s 根据公式 a 匀变速直线运动规律的应用 课堂讲义 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 例2机场跑道长为2500m 喷气式飞机以恒定的加速度a 3 5m s2加速 当速率达95m s时可升空 假定飞机在到达此速率时因故要停止飞行 则喷气式飞机的制动系统至少要产生多大的加速度 匀变速直线运动规律的应用 x 2500m vt 95m s 先加速再减速 加速阶段 由v2 v 2ax 代入数据解得x1 1289 3m 设飞机制动过程的加速度为a 制动过程的最大位移x2 2500m 1289 3m 1210 7m 由0 v2 2a x2得 a 3 73m s2 课堂讲义 二 平均速度公式的应用 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 2 匀变速直线运动中 某段过程的平均速度等于初 末速度的平均值 即 此式只适用于匀变速直线运动 1 平均速度的一般表达式此式适用于任何形式的运动 证明 如图所示为匀变速直线运动的v t图象 则t时间内的位移为 平均速度为 匀变速直线运动规律的应用 课堂讲义 二 平均速度公式的应用 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 3 匀变速直线运动中 某段过程中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度 即 证明 如上图所示0 t 2 有 对t 2 t有 此式只适用于匀变速直线运动 匀变速直线运动规律的应用 课堂讲义 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 例3一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末的速度 2 质点2s末的速度 解析 1 4s内的平均速度 v0 2m s v4 8m s 2 2s末的速度 v2 2 8 2 5m s 匀变速直线运动规律的应用 课堂讲义 三 重要推论 x at2的应用 1 推导 以初速度v0做匀加速直线运动的物体 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 在时间2t内的位移 在第2个时间t内的位移 连续相等时间内的位移差为 时间t内的位移 进一步推导可得 x2 x1 x3 x2 x4 x3 xn xn 1 at2 2 应用 一是用以判断物体是否做匀变速直线运动 二是用以求加速度 注意 此推论常在探究物体速度随时间变化规律的实验中根据纸带求物体的加速度 匀变速直线运动规律的应用 课堂讲义 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 例4如图所示 物体自o点由静止开始做匀加速直线运动 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 cd 4mc oa之间的距离为1 125md oa之间的距离为1 5m 解析 有 x at2可得 x cd bc bc ab 1m cd 3m 1m 4m xoa xob ab 1 125m bc 匀变速直线运动规律的应用 对点练习 位移 速度公式的理解及应用 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 1 如图所示 一辆正以8m s速度沿直线行驶的汽车 突然以1m s2的加速度加速行驶 则汽车行驶了18m时的速度为 a 8m sb 12m sc 10m sd 14m s v0 8m s a 1m s2 x 18m 根据公式 c 匀变速直线运动规律的应用 对点练习 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 2 一汽车在平直的公路上以v0 20m s做匀速直线运动 刹车后 汽车以大小为a 4m s2的加速度做匀减速直线运动 那么刹车后经8s汽车通过的位移为 a 50mb 32mc 288md 以上答案都不对 位移 速度公式的理解及应用 解析 选v0的方向为正方向 a 4m s2 减速到停止的时间 8s 刹车8s后汽车的位移等于5s内经过的位移 a 匀变速直线运动规律的应用 对点练习 目标定位 预习导学 课堂讲义 对点练习 3 物体做匀加速直线运动 已知第1s末的速度为6m s 第2s末的速度为8m s 则下列结论中正确的是 a 物体的加速度为2m s2b 物体的初速度为3m sc 第2s内物体的平均速度为7m sd 第1s内物体的平均速度为5 5m s 平均速度公式的应用 解析 ac 匀变速直线运动规律的应用