第二单元 匀变速直线运动规律及其应用.ppt

1、（二）匀变速直线运动,1.定义：物体沿直线运动，如果在任意相等的时间内通过的位移相等，这种运动就叫做匀速直线运动 2.匀速运动时速度与位移关系为:v=s/t或s=vt. 3.v-t图像和s-t图像：,一、匀速直线运动,【例】某个向一个方向做直线运动的质点在前2s内通过的位移为4m，前4s内的位移为8m，前8s内位移为16m，则该质点的运动 ( ) A一定是匀速直线运动 B可能是匀速直线运动 C若是匀速直线运动，它的速度为2m/s D若是匀速直线运动，它的速度为4m/s,BC,二、匀变速直线运动 1、定义：物体做直线运动，且其速度均匀变化（增加或减少），即加速度大小、方向都不变，这种运动叫做匀变

2、速直线运动。 2、分类：分为匀加速直线运动和匀减速直线运动两类加速度与速度方向相同时，物体做加速直线运动，加速度与速度方向相反时，物体做减速直线运动。,1、四个基本关系式：,1）速度和时间的关系：,4）匀变速直线运动 的平均速度公式：,2）位移和时间的关系：,3）位移和速度的关系：,【注意】 1、公式只适用于匀变速直线运动。 2、匀变速直线运动中所涉及的物理量有五个，分别为v0、vt、s、a、t,其中t是标量，其余均为矢量，使用时应先规定正方向，然后把矢量式化为代数式求解。通常选初速度方向为正方向，跟正方向相反的矢量取负值。当知道五个量中的任意三个的时候，就可以利用公式求出其余两个量。,3、对

3、匀减速直线运动 减速为零后又反向匀加速的情况，如果全程的加速度不变，此时可将全程看成是匀变速直线运动，可直接应用基本公式求解比如一物体做匀减速直线运动，当其位移为s时所用的时间可能有两个解 减速为零后停止，加速度变为零的实际情况如刹车问题，注意题目给定的时间若大于“刹车”时间，则“刹车”时间以外的时间内车是静止的,特别提醒,2vtv0at是匀变速直线运动的速度公式，仅适用于匀变速直线运动,【例2】汽车以10m/s的速度行驶5min后突然刹车如刹车过程做匀变速运动，加速度大小为5m/s2,则刹车后3s内汽车所走的距离是多少？,答案：10m,1.由于刹车，汽车以m/s的速度开始匀减速运动，若第s内

4、的平均速度为9m/s，则汽车前6s的位移是多少？,1.以36 km/h的速度行驶的汽车，刹车后做匀减速直线运动，若汽车在刹车后第2 s内的位移是6.25 m，则刹车后5 s内的位移是多少？,答案：20 m,练习：一物体在与初速度相反的恒力作用下做匀减速直线运动，v0=20m/s，加速度为a=-5m/s2，求 物体经多长时间回到出发点？ 由开始运动算起，6秒末物体的速度。,点评：对于这种往复匀变速直线运动，将运动的全过程作为一个整体，直接用公式比较简便。,答案：8s 10m/s,方向与初速度方向相反,【变式练习】一物体以10m/s的初速度，2m/s2的加速度做匀减速直线运动，当速度大小变为16m

5、/s时，所需时间是多少？位移是多少？物体经过的路程是多少？,答案：13s -39m 89m,(1)任意两个连续相等的时间间隔(T)内，位移之差是一恒量，即 ss2s1s3s2snsn1 .,aT2,2匀变速直线运动的重要推论,位移中点的瞬时速度：,1T末，2T末，3T末瞬时速度之比为： v1v2v3vn . 1T内，2T内，3T内位移之比为： s1s2s3sn . 第一个T内，第二个T内，第三个T内位移之比为： ssssN ,123n,(3)初速度为零的匀变速直线运动中的几个重要结论,12232n2,135(2n1),经过连续相同位移所用时间之比为： ttttN=,1( ）( )( ),【例3

6、】如图1-1所示，三块完全相同的木块固定在地板上，一初速度为vo的子弹水平射穿第三块木板后速度恰好为零，设木板对子弹的阻力不随子弹的速度而变化，求子弹分别通过三块木板的时间之比。,图1-2-1,答案：t1: t2: t3= ( ):( ):1,答案：1.75m/s 2,求解匀变速直线运动的常用方法：,1、基本公式法 2、平均速度法 3、利用公式s=aT2,题型1 匀变速运动公式的灵活选用 【例1】一个做匀加速直线运动的物体,在连续相等的两个时间间隔内,通过的位移分别是24 m和64 m,每一个时间间隔为4 s,求物体运动的初速度和加速度. 思路点拨,解析 解法一 因题目中只涉及位移与时间,故

7、选用位移公式,有s1=v0t+ at2 s2=v02t+ a(2t)2-（v0t+ at2） 将s1=24 m、s2=64 m、t=4 s代入解得 a=2.5 m/s2,v0=1 m/s. 解法二 用平均速度公式求解 连续两段时间t内的平均速度分别为,设B、D分别是连续两段的中间时刻,则有 由vD=vB+at解得a=2.5 m/s2 再由s1=v0t+ at2解得v0=1 m/s. 解法三 利用公式x=aT2求解 由s2-s1=aT2得 a= m/s2=2.5 m/s2 再由s1=v0t+ at2解得v0=1 m/s. 答案 1 m/s 2.5 m/s2,求解匀变速直线运动的一般思路：,1、弄

8、清题意，建立一幅物体运动的图景，为了直观形象，应尽可能地画出草图，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、利用匀变速直线运动的两个推论和初速度为零的匀加速直线运动的特点，往往能够使解题过程简化。 4、如果题目涉及不同的运动过程，则应重点寻找各段运动的速度、位移、时间等方面的关系。,【变式训练】平直公路上有三根电线杆A、B、C间隔均为60 m，一辆汽车做匀变速直线运动，从A到B和从B到C所用时间分别为4 s和6 s，试求汽车经过A、B、C三根电线杆时的速度,解析：设汽车在AB和BC段的平均速度（即两段中间时刻瞬时速度）分别为v

9、1和v2，汽车加速度为a，设汽车速度方向为正方向，则v1=15m/s , v2=10m/s 所以 则有：,运用匀变速直线运动的规律来解题步骤： （1）根据题意，确定研究对象 （2）明确物体作什么运动，并且画出草图 （3）分析运动过程的特点，并选用反映其特点的公式 （4）建立一维坐标系，确定正方向，列出方程求解 （5）进行验算和讨论,三、自由落体运动和竖直上抛运动 1.自由落体运动 (1)特点：初速度v0=0,加速度为重力加速度g的 运动. (2)基本规律: 速度公式 位移公式 速度与位移关系式：,匀加速直线,【例题】自由下落的物体，在落地前的最后1s内下落25m，问此物体是从离地面多高的地方开

10、始下落的（设g=10m/s2）,答案：45m,【例1】在某建筑工地一座吊塔上，竖直悬挂一根长15m的铁链，在铁链的正下方，距铁链下端5m处有一观察点A，铁链突然自由下落，如图铁链全部通过A点需多长时间?(g=10m/s2),2.竖直上抛运动规律 (1)特点:加速度为g,上升阶段做 运动,下降阶段做 运动. (2)基本规律 速度公式： 位移公式： 上升的最大高度： 上升到最大高度用时：,匀减速直线,匀加速直线,特别提示： (1)物体上升到最高点时速度虽为零，但并不处于平衡状态 (2)由于竖直上抛运动的上升和下降阶段加速度相同，故可对全程直接应用匀变速直线运动的基本公式,竖直上抛运动的对称性 (1)时间对称：上升和下降过程经过同一段高度的上升时间和下降时间相等 (2)速率对称：上升和下降过程经过同一位置时的速度大小相等，方向相反 (3)能量对称：上升和下降过程经过同一段高度重力势能变化量的大小相等，均等于mgh,竖直上抛运动的两种研究方法 (1)分段法：上升是匀减速直线运动，下降是自由落体运动下落过程是上升过程的逆过程 (2)整体法：看成是完整的匀变速直线运动，取向上为正，则上升过程中v为正值，下落v为负；在抛出点的上方h为正，在抛出点的下方h为负,课堂互动讲练,1.一个氢气球以4 m/s2的加速度由静止从地面竖直上升，10 s末从气球中掉下一重物，此重物最高