全优课堂物理配粤教版必修1课件2019-8-27修订第2章 第3节

1、物理必修1配粤教版第三节从自由落体到匀变速直线运动物理必修1配粤教版1关于自由落体运动，下列说法中不正确的是(A物体竖直向下的运动一定是自由落体运动)B. 自由落体运动是初速度为零、加速度为g的竖直向下的匀加速直线运动C. 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫作自由 落体运动D. 当空气阻力的作用比较小，可以忽略不计时，物体自 由下落可视为自由落体运动【答案】A物理必修1配粤教版2做自由落体运动的物体，每秒的速度增量总是(A大小相等，方向相同B大小不等，方向不同C大小相等，方向不同D大小不等，方向相同【答案】A)【解析】自由落体运动是匀变速直线运动，加速度为重力加速度g，由vgt知每秒内速

2、度的增量相等，故A正确物理必修1配粤教版3做自由落体运动的物体，落到全程的一半和全程所用的时间之比是( A12)B21C22D21【答案】Ch t1 22 【解析】由 h122gt可得t 2 ，故 C 正确h2物理必修1配粤教版一、匀变速直线运动1匀变速直线运动的速度公式v0atvt2匀变速直线运动的位移公式12sv t2at0二、两个有用的推论v0vttv2v22as，st02物理必修1配粤教版一辆汽车启动时加速，加速度方向与速度方向一致，若加速度减小，则其速度是减小吗？【答案】如果一个物体做加速运动(即加速度与速度方向 相同)，加速度由大变小说明在单位时间内速度增加量比前一 时间少了，但速

3、度仍在增加，故加速度减小时速度不一定减 小同理若物体做减速运动不论加速度增大还是减小，速度一 定是减小的即：加速度与速度方向相同时不论加速度如何变化，速度 一定是增加的；加速度与速度方向相反时不论加速度如何变化，速度一定是减小的物理必修1配粤教版速度与时间的关系式1推导过程对于匀变速直线运动，其加速度是恒定的，由加速度的定vtv0，得 vtv0at义式 at物理必修1配粤教版2对速度公式vtv0at的理解(1) 此式叫匀变速直线运动的速度公式，它反映了匀变速 直线运动的速度随时间变化的规律，式中v0是开始计时时刻的 速度，vt是经过时间t后的瞬时速度(2) 速度公式中，末速度vt是时间t的一次

4、函数，其v-t图象是一条倾斜的直线，斜率即为加速度a，纵轴上的截距为初速度v0物理必修1配粤教版(3) 此速度公式既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动式中v0、vt、a都是矢量在直线运动中，当规 定了正方向后，它们都可用带正、负号的代数值表示，则矢量 运算转化为代数运算，通常情况下取初速度方向为正方向对 于匀加速直线运动，a取正值；对于匀减速直线运动，a取负 值计算结果若vt 0，说明vt 的方向与v0方向相同；若vt 0，则说明vt的方向与v0方向相反(4) 此公式中有四个物理量，知道任意三个物理量便能确定第四个物理量(5) 从静止开始的匀加速直线运动，即v00，则vtat， 速度

5、与时间成正比物理必修1配粤教版例1汽车以54km/h的速度匀速行驶，现在汽车又以0.5少？m/s2的加速度开始加速，经过20s后汽车的速度达到多解析：初速v054 km/h15 m/s，加速度a0.5 m/s2，时间t20 s，由速度公式vtv0at，得20 s后速度为vtv0at15 m/s0.520 m/s25 m/s90 km/h答案：90 km/h物理必修1配粤教版题后反思：解题要首先分析物体的运动过程，判断物体在做匀加速直线运动还是匀减速直线运动，然后确定物体的初、末状态的速度物理必修1配粤教版1. 某型号喷气式飞机速度达到95 m/s即可升空假定飞机从静止开始以3.5m/s2的加速

6、度匀加速滑行，则飞机从启动到升空共滑行多长时间？【答案】27.1 s【解析】飞机的末速度 vt95 m/s，加速度 a3.5 m/s2，vtv09503.5初速度v00，由s27.1 svtv0at得滑行时间ta物理必修1配粤教版位移与时间的关系1v-t图象中的“面积”在匀变速直线运动中，虽然速度时刻变化，但只要时间足 够小，速度的变化就非常小，在这段时间内近似应用我们熟悉的匀速运动的公式计算位移，其误差也非常小，如图所示甲乙丙物理必修1配粤教版如果把每一小段t内的运动看作匀速运动，则矩形面积之和等于各段匀速直线运动的位移之和，显然小于匀变速直线运 动在该时间内的位移但时间越小，各匀速直线运动

7、位移和匀变速直线运动位移之间的差值就越小，当t0时，各矩形面积之和趋近于v-t图象下面的面积可以想象，如果把整个运 动过程划分得非常非常细，很多很多小矩形的面积之和就能准 确代表物体的位移了，位移的大小等于图丙中梯形的面积匀变速直线运动的v-t图象中图线所围“面积”表示位移物理必修1配粤教版2位移公式的推导在图丙中，vt 图线下面的梯形 OABC 的面积是 S12(OCAB)OA1把面积及各条线段换成所代表的物理量，上式变成 s (v02vt)t1把前面已经得出的 v v at 代入，得到 sv t2at2，这t00就是表示匀变速直线运动的位移与时间关系的公式物理必修1配粤教版3注意：(1)位

8、移公式反映了匀变速直线运动的位移随时间变化的规律，式中的位移是指0t时间段上的位移，即运动 质点在t时刻相对初始位置的位移(2)公式中，v0、vt 、a、s均是矢量，应用时要规定正方向，凡与正方向相同者取正值，相反者取负值，所求矢量为正 值者，表示其方向与正方向相同，为负值者，表示其方向与正方向相反一般取初速度v0方向为正方向物理必修1配粤教版例2某种型号的飞机以60m/s的速度着陆，着陆后飞机的运动可看作匀减速运动，加速度大小为6m/s2，求飞机着陆后12 s 内的位移的大小解析：已知 v060 m/s，a6 m/s2，则由 0v0at 得飞机停下来所需时间60t 6s10 s，即飞机着陆

9、10 s 后就停下来不再继续向前运动，因此 12 s112102(6)102sv tat 60内的位移大小为m02300 m答案：300 m物理必修1配粤教版2.做匀加速直线运动的物体，在前3s内通过了18m，在紧接着的2 s内又通过了22 m，求它的初速度和加速度【答案】3 m/s2 m/s2物理必修1配粤教版【解析】本题分别已知了两组时间和位移，要求速度和加速度，可以通过位移公式求得设物体的初速度为 v0，加速度为 a1根据位移公式 sv t2at2，得012，前 3 s 内 ：s v t at10 112前 5 s 内 ：sv t12，2at0由以上两式联立，代入数据得v03 m/s，a

10、2 m/s2物理必修1配粤教版匀变速直线运动位移与速度的关系1公式推导vtv0我们把速度公式 vtv0at，变为 t，代入位移公a1222式 sv t at可得 v v 2as0t02这就是匀变速直线运动位移与速度的关系式物理必修1配粤教版2关系式的应用(1) 公式vv2as是根据匀变速直线运动的两个基本关系 式推导出来的，但因为不含时间变量，所以在某些问题中应用 很方便(2) 公式在应用时也必须注意符号法则，公式中的vt、v0、a、s也要规定统一的正方向，一般选初速度方向为正方向必修1配粤教版物理3四个基本公式的选择v v10t222公式 v vat，sv t at ，v v 2as，stt

11、00t022中包含五个物理量，它们分别为：初速度 v0，加速度 a，运动时间 t，位移 s 和末速度 vt，在解题过程中选用公式的基本方法为：物理必修1配粤教版(1)如果题目中无位移式 vv0ats，也不让求位移，一般选用速度公(2)如果题中无末速度 vt，也不让求末速度，一般选用位移公式 sv t122at0(3)如果题中无运动时间t，也不让求运动时间，一般选用推论一 v2v22ast0(4)如果题中无加速度，也不让求加速度，一般选用推论二sv0vtt2配粤教版物理必修1例3有些上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知某型号的战斗机在跑道上加速时可能产生的最大加速度为5.0 m/s2，起飞速度为5

12、0 m/s，如果要求该飞机滑行100 m 后起飞，问弹射系统必须使飞机具有多大的初速度？如果某舰 上没有安装弹射系统，要求该飞机仍能在此舰上正常起飞，问 该舰身长至少应为多少？物理必修1配粤教版解析：飞机起飞不一定是匀加速，但该题要求的是极小值和极大值，因此可以按照飞机以最大加速度做匀加速运动来计算规定飞机运动方向为正方向，则由 v2v22as，得飞机的t0起飞速度至少为v0v22as50225100m/s38.7 m/st如果没有弹射系统，就应当从静止开始加速，由v22astv2502t 得加速的距离 sm250 m2a25即舰身的长度至少为 250 m答案：38.7 m/s250 m物理必

13、修1配粤教版题后反思：(1)公式vv2as中四个物理量均是矢量，应用它解题时要注意各物理量的正、负值(2)刹车问题由于末速度为零，应用此公式解题往往很方便物理必修1配粤教版3(2019广州名校联考)在平直公路上匀速行驶的汽车因紧急情况突然刹车，刹车2s后速度由15m/s减为9m/s，假设刹车过程中汽车做匀减速直线运动，求：(1)汽车刹车过程中加速度a的大小和方向； (2)汽车刹车后4 s末的速度；(3)汽车刹车后8 s内滑行的距离【答案】(1)3 m/s2，方向与初速度相反(2)3 m/s(3)37.5 m物理必修1配粤教版【解析】(1)根据加速度公式有a vvv0915m/s23 m/s2t

14、t2加速度方向与初速度方向相反 15 v0(2)汽车的停止时间为 t s5 s03a则 v4v0at415(3)4 m/s3 m/s.(3)汽车刹车后 8 s 内滑行的距离即是刹车位移，故有v0st 37.5 m.02物理必修1配粤教版综合 拓展 提高从车站开出的汽车，做匀加速运动，走了12s例4时，发现还有乘客没上来，于是立即做匀减速运动至停车，总共历时20 s，行进了50 m，求汽车的最大速度解析：解法一：设最大速度为 vm，由题意，可得方程组11sa t vt a t2，tt t ，21 1m 22 21222vma1t1,0vma2t2， 2s250整理得 vm/s5 m/sm20t1

15、t2物理必修1配粤教版解法二：应用图象法，做出运动全过程的 v-t 图象如右图所示，vt 图线与 t 轴围成的三角形的面积与位移等值，故 svmt2250202s 2s所以 vm/s5mtt t12m/s物理必修1配粤教版解法三：(平均速度法)由于汽车在前、后两阶段均做匀变速直线运动，故前、后两阶段的平均速度均为最大速度 vmax 的一半，即0vmaxvmaxv ，222s由 s v t 得 v5 m/smax t 答案：5 m/s物理必修1配粤教版题后反思：(1)分析物体的运动问题，要养成画物体运动草图的习惯，并在图中标注有关物理量这样将加深对物体运动过程的理解，有助于发现已知量与未知量之间

16、的相互关系，迅速找到解题的突破口物理必修1配粤教版(2) 如果一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分析，弄清物体在每段上的运动情况及遵循的规律，应该特别注意的是各段交接点处的速度往往是解题的关键，该点速度是前段的末速度，同时又是后段的初速度，是联系前、后两段的桥梁， 并要注意前、后段的位移s、加速度a、时间t之间的联系(3) 末速度为零的匀减速直线运动可看成初速度为零、加速度相等的反向匀加速直线运动物理必修1配粤教版4(2018仓山校级期中)一辆汽车从静止开始匀加速开出，然后保持匀速运动，最后匀减速运动，直到停止下表给出了不同时刻汽车的速度：(1) 汽车从开出到停止共经历的时间是多少？(2) 汽车做匀速运动的时间是多少？【答案】(1)11 s(2)5 s时刻/s1.02.03.04.08.59.510.5速度/(ms 1)369121293物理必修1配粤教版【解析】(1)汽车做匀减速运动的加速度 v39122a2 t m/s 6 m/s ，03设汽车从 1