高中物理 第二章 探究匀变速直线运动规律 微型专题 匀变速直线运动的平均速度公式和位移差公式的应用课件 粤教版必修1.ppt

微型专题匀变速直线运动的平均速度公式和位移差公式的应用 第二章探究匀变速直线运动规律 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 s at2并会用它解决相关问题 内容索引 重点探究启迪思维探究重点 达标检测检测评价达标过关 重点探究 一 匀变速直线运动的平均速度公式 导学探究 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图象 求出物体在这段时间内的平均速度 答案v t图象如图所示 答案 2 在图象中表示出中间时刻的瞬时速度 并求出 结果用v0 v表示 答案 知识深化 例1物体先做初速度为零的匀加速直线运动 加速度a1 2m s2 加速一段时间t1 然后接着做匀减速直线运动 直到速度减为零 已知整个运动过程所用时间t 20s 总位移为300m 则物体运动的最大速度为a 15m sb 30m sc 7 5m sd 无法求解 答案 解析 答案 解析 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内的平均速度大小 答案5m s 2 质点4s末的速度大小 v4 8m s 答案8m s 答案 解析 3 质点2s末的速度大小 答案5m s 解析2s末为这段时间的中间时刻 二 位移差公式 s at2 导学探究 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s1 紧接着第二个t时间内的位移为s2 试证明 s at2 答案见解析 答案 解析 解析证明 设物体的初速度为v0 自计时起t时间内的位移 在第2个t时间内的位移 由 两式得连续相等时间内的位移差为 即 s at2 知识深化 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 s s2 s1 at2 2 应用 1 判断物体是否做匀变速直线运动如果 s s2 s1 s3 s2 sn sn 1 at2成立 则a为一恒量 说明物体做匀变速直线运动 2 求加速度利用 s at2 可求得a 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大 答案2 25m s21 5m s 答案 解析 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sab 15cm sbc 20cm 试求 1 小球的加速度是多少 答案 解析 图1 答案5m s2 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 s at2可知 小球的加速度为 2 拍摄时小球b的速度是多少 答案 解析 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 3 拍摄时scd是多少 答案 解析 答案0 25m 解析由于连续相等时间内的位移差恒定 所以scd sbc sbc sab所以scd 2sbc sab 2 20 10 2m 15 10 2m 0 25m 三 匀变速直线运动的规律总结 1 两个基本公式vt v0 ats v0t 上两个公式中包括五个物理量 原则上已知其中三个物理量可以求解另外两个物理量 可以解决所有的匀变速直线运动问题 解题时要注意公式的矢量性 先根据规定好的正方向确定好所有矢量的正负值 2 几个导出公式及特点 1 vt2 v02 2as此式不涉及时间 若题目中已知量和未知量都不涉及时间 利用此式往往比较简单 3 s2 s1 at2适用于匀变速直线运动 进一步的推论有sm sn m n at2 其中t为连续相等的时间间隔 sm为第m个时间间隔内的位移 sn为第n个时间间隔内的位移 例5一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动 已知途中先后经过相距27m的a b两点所用时间为2s 汽车经过b点时的速度为15m s 求 1 汽车经过a点时的速度大小和加速度大小 答案12m s1 5m s2 答案 解析 解析设汽车初始运动方向为正方向 过a点时速度为va 2 汽车从出发点到a点经过的距离 答案48m 答案 解析 解析对oa段 o为出发点 v0 0 由vt2 v02 2as 3 汽车经过b点后再经过2s到达c点 则bc间距离为多少 答案33m解析汽车经过bc段的时间等于经过ab段的时间 则sbc sab at2 得sbc sab at2 27m 1 5 22m 33m 答案 解析 达标检测 1 2 3 4 1 平均速度公式的应用 一物体从斜面上某点由静止开始做匀加速直线运动 经过3s后到达斜面底端 并在水平地面上做匀减速直线运动 又经9s停止 已知物体经过斜面和水平地面交接处时速度大小不变 则物体在斜面上的位移与在水平地面上的位移之比是a 1 1b 1 2c 1 3d 3 1 答案 解析 1 2 3 4 解析设物体到达斜面底端时的速度为v 所以s1 s2 t1 t2 1 3 故选c 1 2 3 4 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 答案 解析 解析设b点速度为v tbc t 故a1 a2 1 2 选项a错误 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 答案 解析 图2 1 2 3 4 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