2018-2019版高中物理第二章匀变速直线运动的研究2.4匀变速直线运动的速度与位移的关系课件新人教版

1、4 4匀变速直线运动的速度与位移的关系1.知道匀变速直线运动物体的速度与位移的关系,会用公式解决实际问题。2.知道匀变速直线运动其他的一些扩展公式。3.把握匀变速直线运动的规律,灵活运用各种公式解决实际问题。一二一二一二三一二三3.公式的矢量性公式中v0、v、a、x都是矢量,应用时必须选取统一的正方向,一般选v0方向为正方向。(1)物体做加速运动时,a取正值,做减速运动时,a取负值。(2)位移x0,说明物体通过的位移方向与初速度方向相同;x0,说明位移的方向与初速度的方向相反。4.两种特殊形式(1)当v0=0时,v2=2ax。(初速度为零的匀加速直线运动)一二三一二三一二三温馨提示温馨提示(1

2、)以上比例关系成立的前提是物体做初速度为零的匀加速直线运动。(2)对于末速度为零的匀减速直线运动,可把它看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动,应用比例关系,可使问题简化。一二三一二三2.速度公式和位移公式都是矢量式,公式中涉及的v0、v、a、x、t五个物理量中除时间t外均为矢量,所以要特别注意方向性,在应用时首先规定正方向,赋予各量正负号,然后再连同正负号代入公式运算。通常选取初速度方向为正方向。一二三3.分析物体的运动问题,要养成画物体运动过程示意图的习惯,并在图中标注有关物理量,这样可以使运动过程形象化、直观化、简单化,从而有助于把握物理过程,有助于发现已知量和未知量之间的相互关系,迅速找

3、到解题的突破口。4.如果研究的物体的运动过程涉及多个阶段,就要分段分析,弄清物体在各阶段的运动情况,在分析物体由一段运动转变为另一段时,要注意各阶段运动之间物理量的联系。要特别注意各段转折点处的速度是前后阶段的衔接点,这往往是解题的关键。5.某些问题按常规方法解决相当烦琐,而采用逆向思维法可能会简化解题过程。例如对末速度为零的匀减速直线运动可看作初速度为零、加速度相等的反向的匀加速直线运动。这样初速度为零的匀加速直线运动的规律就可以运用。一二三温馨提示温馨提示(1)求解运动学问题要养成根据题意画出物体运动示意图的习惯。特别对较复杂的运动,画出草图可使运动过程更直观,便于分析研究。(2)分析研究

4、对象的运动过程,要搞清整个运动过程按运动性质的不同可划分为哪几个运动阶段,各个阶段遵循什么规律,各个阶段之间存在什么联系,以便于选择恰当的公式分析求解。类型一类型二类型三类型四【例题1】 汽车以10 m/s的速度行驶,刹车后的加速度大小为3 m/s2,求它向前滑行12.5 m后的瞬时速度的大小。点拨:本题只有初速度、加速度、位移几个已知量,待求量为末速度,可以考虑直接利用位移速度关系式求解。解析:v0=10 m/s,a=-3 m/s2,x=12.5 m,所以v1=5 m/s,v2=-5 m/s(舍去)即汽车向前滑行12.5 m后的瞬时速度大小为5 m/s。答案:5 m/s类型一类型二类型三类型

5、四题后反思题后反思速度是矢量,求解速度不但要计算出大小,还应依据正负号说明其方向。再者,求解物理问题,还应该联系实际,依据实际情况对答案进行判断,作出取舍。本题中,汽车刹车,不可能出现反方向后退情况,故舍去v2=-5 m/s。触类旁通触类旁通当汽车速度减小为8 m/s时,滑行了多远?答案:6 m类型一类型二类型三类型四【例题2】 一物体以4 m/s的速度滑上光滑的斜面,途经A、B两点,已知物体在A点时速度是在B点时速度的2倍,由B再经0.5 s物体滑至斜面顶点C时速度恰为零,如图所示。若已知AB=0.75 m,求物体由底端D点滑至B点所需的时间。点拨:物体沿斜面做匀减速运动,只要求出物体的加速

6、度和经过B点时的速度,再结合运动学公式即可求得结果。类型一类型二类型三类型四解析:设物体的加速度为a,B点瞬时速度为vB=v,则A点瞬时速度为vA=2v,从B到C有0=vB+at1代入数据解得a=-2 m/s2v=1 m/s物体由底端D滑至B点vB=vD+at所需的时间t=1.5 s。答案:1.5 s类型一类型二类型三类型四题后反思题后反思运动学问题的一般解题思路:(1)弄清题意,建立一幅物体运动的图景,尽可能地画出草图,并在图中标明一些位置和物理量。(2)弄清研究对象,明确哪些量已知,哪些量未知,根据公式特点恰当选用公式。(3)列方程、求解,必要时要检查计算结果是否与实际情况相符合。类型一类

7、型二类型三类型四【例题3】 有一个做匀变速直线运动的质点,它在两段连续相等的时间内通过的位移分别为24 m和64 m,连续相等的时间为4 s,求质点的初速度和加速度的大小。点拨:匀变速直线运动的所有推论都是在基本公式的基础上推理得到的,灵活运用各种推论能使解题过程简化。类型一类型二类型三类型四类型一类型二类型三类型四类型一类型二类型三类型四答案:1 m/s2.5 m/s2题后反思题后反思有关匀变速直线运动的公式、规律比较多,在分析问题时,有可能会出现多种不同的解法,但不同的解法简便程度不相同,这就需要在解题时灵活地选用公式,弄清题目中的已知量和未知量,尽量多运用匀变速运动的有关推论求解。类型一

8、类型二类型三类型四【例题4】 某一长直的赛道上有一辆赛车,其前方x=200 m处有一安全车正以v0=10 m/s的速度匀速前进,这时赛车从静止出发以a=2 m/s2的加速度追赶。试求:(1)赛车追上安全车之前,从开始运动起经过多长时间与安全车相距最远?最远距离为多少?(2)赛车经过多长时间追上安全车?(3)当赛车刚追上安全车时,赛车手立即刹车,使赛车以4 m/s2的加速度做匀减速直线运动,问两车再经过多长时间第二次相遇?(设赛车可以从安全车旁经过而不发生碰撞)类型一类型二类型三类型四点拨:开始时安全车的速度大于赛车的速度,两者之间的距离变大,当赛车的速度大于安全车的速度后,两者之间的距离减小,因此当两车速度相等的时候,间隔距离最大。赛车追上安全车时,两车在同一位置,根据两车的位移关系列方程求解。在判断两车第二次相遇时,应注意赛车减速到零时的时间。解析:(1)当两车速度相等时相距最远,对赛车v0=at1解得t1=5 s安全车位移x2=v0t1=105 m=50 m两车之间距离x=x2+x-x1=50 m+200 m-25 m=225 m。类型一类型二类型三类型四类型一类型二类型三类型四题后反思题后反思(1)追及问题的分析方法:根据追逐的两个物体的运动性质,选择同一参考系,列出两个物体的位移方程。找出两个物体在运动