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    人教版高中物理必修1 - 4.匀变速直线运动的速度与位移的关系

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第二章第四节 匀变速直线运动的位移与速度关系
1、速度与时间关系:
【新课导引】 匀变速直线运动规律:
2、位移与时间关系 :
【问题情景】
一物体做匀加速直线运动,加速度为4m/s2,某时刻速度是8m/s,经过一段位移后,速度为20m/s,求这段位移是多大?
解析:以物体运动方向为正方向
不涉及到时间t,用这个公式方便

1、速度与时间关系:
匀变速直线运动规律:
3、位移与速度关系 :
2、位移与时间关系 :
1、适用于匀变速直线运动
2、规定正方向,矢量正负值代入公式中运算,最后说明方向
1、一辆卡车急刹车时的加速度大小是5m/s2, 若要求在急刹车后22.5m内停下,则它行驶 的速度不能超过多少?
2、一只小球从A点由静止开始做匀加速直
线运动,到达B点时的速度为v,到达C点的
速度是2v,则AB距离与BC距离之比是多少?
【知识运用】
【方法总结】
(1)确定研究对象.
(2)选取正方向.(矢量的正负值)
(3)根据已知量及未知量,选定公式列方程.
(4)统一单位,求解方程.
(5)验证结果,结合生活实际对结果讨论.
匀变速直线运动问题的解题思路
【针对训练】
1、某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加速度为5m/s2,所需的起飞速度为50m/s,跑道长100m.通过计算判断,飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞?

2、一做匀变速直线的物体加速度是a,初速度为V0,由A处开往C处,到达C处的速度是V,求物体经过AC中点B的速度VB.
【基础过关】
1、物体做匀减速直线运动,速度从v减小到v/2的时间内位移为S,则它的速度从v/2减小到V/4时间内的位移是多少?

2、一辆沿平直公路行驶的汽车,经过路口时,其速度为36km/h,经过路口后以2m/s2的加速度加速行驶,求:
(1)加速3s后的速度和距路口的距离.
(2)从开始加速到达该路所限制的最高时速72km/h时,距路口的距离.
【能力提升】
1、某种类型的飞机起飞滑行时,从静止开始匀加速运动,加速度大小是4m/s2,飞机达到起飞速度80m/s时,突然接到命令停止起飞,飞行员立即使飞机紧急制动,飞机做匀减速运动,加速度大小为5m/s2,请你设计一条跑道,使在这种特殊情况下飞机停止起飞而不滑出跑道,你设计的跑道至少多长?
2、汽车原来以6m/s的速度沿平直公路行驶,刹车后获得的加速度大小为0.5m/s2, 则:
⑴汽车刹车后经多少时间停止?
⑵滑行距离为多少?
⑶停止前2s内滑行的距离为多少?
【建构新知】
在上个问题中,并不知道时间t这个物理量,因此要分步解决,能不能用一个不含时间的新的公式直接解决呢?
课后作业:
基础过关T1 T2 T4 T5 T6 T8
能力提升T9 T11 T12
它山之石,可以攻玉。
匀变速直线运动位移与速度的关系:
不涉及到时间t,用这个公式方便
两式消去t,得:
小结:匀变速直线运动规律
例题:某飞机着陆时的速度是216Km/h,随后匀减速滑行,加速度的大小是2m/s2.机场的跑道至少要多长才能使飞机安全地停下来?
解:这是一个匀变速直线运动的问题.以飞机着陆点为原点,沿飞机滑行的方向建立坐标轴.
飞机的初速度与坐标轴的方向一致,取正号,v0=216Km/h=60m/s;末速度v应该是0.由于飞机在减速,加速度方向与速度方向相反,即与坐标轴的方向相反,所以加速度取负号,a=-2m/s2.
把数值代入
做匀减速直线运动的物体经4 s后停止,若在第1 s内的位移是14 m,则最后l s的位移与4 S内的位移各是多少?
能不能寻找更多的方法解决!
及时跟踪练习:
解法一(常规解法):
设初速度为v0,加速度大小为a,由已知条件及公式:
解法二(逆向思维法)
将时间反演,则上述运动就是一初速度为零的匀加速直线运动.
解得
最后l s内的位移为:
=2m

4 s内的位移为:
小结1:匀变速直线运动问题的解题思路
(1)首先是选择研究对象.分析题意,判断运动性质.是匀速运动还是匀变速运动,加速度方向、位移方向如何等.
(2)建立直角坐标系,通常取初速度方向为坐标正方向.并根据题意画草图.
(3)根据已知条件及待求量,选定有关规律列方程.要抓住加速度a这个关键量,因为它是联系各个公式的“桥梁”.
(4)统一单位,求解方程(或方程组).
(5)验证结果,并注意对结果进行有关讨论,验证结果时,可以另辟思路,运用其他解法.以上各点,弄清运动性质是关键.
小结2:常用简便方法
(1)逆向转换法:即逆着原来的运动过程考虑,如火车进站刹车滑行;逆看车行方向考虑时 就把原来的一个匀减速运动转化为一个初速为零的匀加速运动.
(2)充分利用v一t图象法:利用图象斜率、截距、图线与t轴间面积所对应的物理意义,结合几何关系,提取出形象的思维信息,从而帮助解题.
现实生活中经常会发生追及(如警察抓匪徒)、相遇或避免碰撞(如两车在同一直线上相 向或同向运动时)的问题,在解决这类追及、相遇问题时候的一般思路是:
(1)根据对两物体运动过程的分析,画出两物体运动的示意图.
(2)根据两物体的运动性质,分别列出两个物体的位移方程,注意要将两物体运动时间的关系反映在方程中.
(3)由运动示意图找出两物体位移间的关联方程,这是关键.
(4)联立方程求解并对结果进行简单分析 。
补充知识点:追及相遇问题
例题:一辆汽车以3 m/s2的加速度开始启动的瞬间,一辆以6 m/s的速度做匀速直线运动的自行车恰好从汽车的旁边通过.求:
(1)汽车在追上自行车前多长时间与自行车相距最远?此时的距离是多少?汽车的瞬时速度是多大?
(2)汽车经多长时间追上自行车?追上自行车时汽车的瞬时速度是多大?
(3)作出此过程汽车和自行车的速度~时间图象.
分析:解决追及问题的关键是找出两物体运动中物理量之间的关系.当汽车速度与自行车速度相等时,两者之间的距离最大;当汽车追上自行车时,两者的位移相等.
v汽=v自,即at=v自,代入数值3t=6得t=2 s
=x自-x汽=v自,
题目自己适当加一些