人教版高中物理必修第一册第2章匀变速直线运动的研究专题提升1匀变速直线运动的平均速度公式和位移差公式课件

第二章专题提升一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.理解匀变速直线运动平均速度、中间时刻和位移中点的瞬时速度关系,并能应用公式解决相关问题。(科学思维)2.理解并应用匀变速直线运动位移差公式。(科学思维)重难探究·能力素养全提升探究点一匀变速直线运动的平均速度、中间时刻速度、位移中点速度知识归纳1.中间时刻速度与平均速度(1)内容:做匀变速直线运动的物体,在一段时间t内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度,还等于这段时间初、末速度矢量和的一半。即2.位移中点的速度(1)内容做匀变速直线运动的物体,在某段位移中点位置的瞬时速度与这段位移始、末位置瞬时速度的关系为(2)推导设匀变速直线运动的初速度为v0,加速度为a,末速度为v,位移为x,设物体经过这段位移的中点时的速度为,如图所示。典例剖析【例题1】

(多选)在滑雪场游玩时,小明从雪坡的顶端由静止开始匀加速直线下滑,途中依次经过a、b、c三个标志点,已知a、b间的距离为4m,b、c间的距离为8m,通过ab和bc所用时间均为2s,则(

)A.小明通过b点的速度大小为3m/sB.小明通过c点的速度大小为7m/sC.小明通过ac中点的速度大小为5m/sD.小明通过ac时的加速度大小为1m/s2AD方法技巧

(1)是求匀变速直线运动中某时刻的瞬时速度的重要方法,若求某时刻的速度,只要求出以该时刻为中间时刻的某段时间的平均速度即可。(2)对匀变速直线运动,若同时涉及位移与时间而不涉及加速度,求位移优先选用平均速度公式,即(3)三个平均速度公式的比较:对点演练1.

一物体从固定斜面上某点由静止开始沿斜面做匀加速直线运动,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,又经过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∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.3∶1C探究点二连续相等时间内的位移差公式导学探究1.内容:做匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间T内的位移差是个常量,即Δx=aT2。3.拓展:不连续的相等时间内的位移差公式xm-xn=(m-n)aT2,xm为第m段位移,xn为第n段位移。推导过程可用归纳总结的方法得出,如x2-x1=aT2①,x3-x2=aT2②,x4-x3=aT2③,①+②得x3-x1=2aT2,①+②+③得x4-x1=3aT2,②+③得x4-x2=2aT2,最后总结出公式为xm-xn=(m-n)aT2。典例剖析【例题2】

一个做匀变速直线运动的质点,初速度为0.5m/s,第9s内的位移比第5s内的位移多4m,则该质点的加速度、9s末的速度和质点在9s内通过的位移分别是(

)A.a=1m/s2,v9=9.5m/s,x9=45mB.a=1m/s2,v9=9m/s,x9=45mC.a=1m/s2,v9=9m/s,x9=0.5mD.a=0.8m/s2,v9=1.7m/s,x9=36.9mA教你析题

读取题干获取信息做匀变速直线运动的质点匀变速直线运动的各公式均可使用质点第9

s内的位移比第5

s内的位移多4

m不连续相等时间内的位移差教你破题

方法技巧

位移差公式的两个应用(1)判断物体是否做匀变速直线运动如果Δx=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)求加速度利用Δx=aT2,可求得对点演练2.某学习小组为了研究小球在桌面上的直线运动规律,使用智能手机的连拍功能测量小球的运动。如图所示,实验时,保持桌面水平,用手向左轻轻地推一下小球,在小球向左运动过程中,用智能手机的连拍功能记录不同时刻小球的位置。图中记录了小球在桌面上连续6个像的位置,已知智能手机连拍时每30s内共能拍下46张照片,图中所标数据单位为cm。(结果均保留2位有效数字)(1)由图可知,小车在桌面上向左做

运动。

(2)智能手机连拍两张照片的时间间隔是

s。

(3)该小组同学根据图中测得的数据判断,小球运动到M位置时的速度大小为

m/s,加速度大小为

m/s2。

匀减速直线

0.671.90.38解析

(1)由图可知,相邻相等时间内的位移差基本都相等,约为17

cm,且向左相等时间内的位移逐渐减小,则说明小车向左做匀减速直线运动。(2)每30

s内共能拍下46张相片,则手机连拍两张照片的时间间隔是学以致用·随堂检测全达标12341.(用平均速度求位移)第十四届中国国际航空航天博览会于2022年11月8日至13日在珠海举行。假设歼-20战机在起飞前从静止开始做匀加速直线运动,经过时间t达到起飞速度vt,则起飞前的运动距离为(

)A12342.(利用平均速度求瞬时速度)奋斗者号载人潜水器成功坐底马里亚纳海沟,创下中国载人深潜10909m新纪录。奋斗者号完成作业后上浮,上浮过程初期可视为匀加速直线运动,现测得奋斗者号在上浮过程初期连续经过距离为8m的两段位移,第一段用时4s,第二段用时2s,则其加速度大小为(

)D123412343.(位移差公式的应用)如图所示,一辆汽车在平直公路上运动,从某时刻开始计时,汽车在第1s、第2s、第3s、第4s内前进的距离分别是5.4m、7.2m、9.0m、10.8m。某同学根据题目所提供的信息,确定汽车在这4s内做匀加速直线运动,且进一步推断汽车的加速度大小为(

)A.1.8m/s2 B.5.4m/s2C.7.2m/s2 D.9.0m/s2A1234解析

根据题中信息,可得汽车在连续相等时间内通过的位移之差为Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=1.8

m,则可认为汽车在这4

s内做匀加速直线运动,根据Δx=at2可得,小车加速度大小为

=1.8

m/s2,故选A。12344.(位移差公式在实验中的应用)如图甲所示,调整长木板和滑轮,使长木板水平放置且细线平行于长木板;在托盘中放入适当的砝码,接通电源,释放