第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究小結(jié)

1、第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 一、實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律一、實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系三、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系三、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系四、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度的關(guān)系四、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度的關(guān)系五、自由落體運(yùn)動(dòng)五、自由落體運(yùn)動(dòng)六、伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究六、伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究1.1.小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 （時(shí)間增加相同的（時(shí)間增加相同的t,t,速度也會(huì)增加相同的速度也會(huì)增加相同的v v） 從函數(shù)關(guān)

2、系：從函數(shù)關(guān)系：v=kt+b vv=kt+b v與與t t線性關(guān)系。小車的線性關(guān)系。小車的速度隨時(shí)間均勻增加（變化）小車做勻變速速度隨時(shí)間均勻增加（變化）小車做勻變速(a(a不變不變) )的直線運(yùn)動(dòng)。的直線運(yùn)動(dòng)。2.2.做出物體的速度做出物體的速度時(shí)間圖象時(shí)間圖象 作圖象時(shí)要標(biāo)明作圖象時(shí)要標(biāo)明橫縱坐標(biāo)軸代表的物理意義橫縱坐標(biāo)軸代表的物理意義, ,選選擇合適的擇合適的標(biāo)度標(biāo)度, ,以以各點(diǎn)瞬時(shí)速度為縱各點(diǎn)瞬時(shí)速度為縱軸軸, ,時(shí)間時(shí)間t t為橫軸為橫軸, ,不在同一直線上的點(diǎn)不在同一直線上的點(diǎn)盡量均勻分布盡量均勻分布在直線的兩側(cè)。在直線的兩側(cè)。 紙帶分析常用方法及規(guī)律例1、在做研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)

3、的實(shí)驗(yàn)時(shí)，某同學(xué)得到一條紙帶，如圖所示，并且每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，已知每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離為x，且x1=0.96cm，x2=2.88cm，x3=4.80cm，x4=6.72cm，x5=8.64cm，x6=10.56cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz此紙帶的加速度大小a= m/s2，打計(jì)數(shù)點(diǎn)4時(shí)紙帶的速度大小v= m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）二二. .勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系1.1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng): :沿著一條直線沿著一條直線, ,且加速度不變的運(yùn)且加速度不變的運(yùn)動(dòng)叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)2.2.分類：分類：勻加速直線運(yùn)

4、動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng) 勻減速直線運(yùn)動(dòng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)3.3.求求解勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題的一般解勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題的一般過程：過程： (1)(1)審題，弄清題意，畫運(yùn)動(dòng)簡圖，明確已知量，審題，弄清題意，畫運(yùn)動(dòng)簡圖，明確已知量，未知量，待求量未知量，待求量，規(guī)定正方向。，規(guī)定正方向。 (2)(2)明確研究對(duì)象及過程明確研究對(duì)象及過程，明確初速度，明確初速度v0v0、末速、末速度度v v、加速度、加速度a a和時(shí)間和時(shí)間t t及各量的正負(fù)號(hào)。及各量的正負(fù)號(hào)。 (3)(3)應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律, ,建立解題方程，若所求量是建立解題方程，若所求量是矢量矢量, ,要說明要說明方向方向。1、公式：、公式：v

5、 = v0+ a t2、公式中字母含義：公式中字母含義：v 時(shí)間時(shí)間t結(jié)束時(shí)刻的速度結(jié)束時(shí)刻的速度 v0 時(shí)間時(shí)間t開始時(shí)刻的速度開始時(shí)刻的速度a 加速度加速度 t 運(yùn)動(dòng)過程對(duì)應(yīng)的時(shí)間運(yùn)動(dòng)過程對(duì)應(yīng)的時(shí)間運(yùn)用此關(guān)系式處理問題需先明確研究過程運(yùn)用此關(guān)系式處理問題需先明確研究過程三三. .勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系1.1.勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移 勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng), ,物體的位移對(duì)應(yīng)著物體的位移對(duì)應(yīng)著v-tv-t圖象圖象中的一塊矩形的面積。中的一塊矩形的面積。位移公式：位移公式：S Svtvt2.2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系勻變速直線

6、運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系: : 勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng), ,物體的位移對(duì)應(yīng)著物體的位移對(duì)應(yīng)著v-tv-t圖圖象中圖線與時(shí)間軸之間包圍的梯形面積。象中圖線與時(shí)間軸之間包圍的梯形面積。1.1.位移公式：位移公式：221t0vatx2.2.對(duì)位移公式的理解對(duì)位移公式的理解: :反映了位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。反映了位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。因?yàn)橐驗(yàn)? 0、x x均為矢量，使用公式均為矢量，使用公式時(shí)應(yīng)先規(guī)定正方向。時(shí)應(yīng)先規(guī)定正方向。（一般以（一般以0 0的方向的方向?yàn)檎较颍檎较颍┤粑矬w做勻加速運(yùn)動(dòng)若物體做勻加速運(yùn)動(dòng),a,a取正取正值值, ,若物體做勻減速運(yùn)動(dòng)若物體做勻減速運(yùn)動(dòng), ,則則a a取負(fù)值

7、取負(fù)值. .(3)若若v0=0,則則x=212at(4)特別提醒特別提醒:t是指物體運(yùn)動(dòng)的是指物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際實(shí)際時(shí)時(shí)間間,要將位移與發(fā)生這段位移的時(shí)間要將位移與發(fā)生這段位移的時(shí)間對(duì)應(yīng)起來對(duì)應(yīng)起來.(5)代入數(shù)據(jù)時(shí)代入數(shù)據(jù)時(shí),各物理量的單位要統(tǒng)各物理量的單位要統(tǒng)一一.(用國際單位制中的主單位用國際單位制中的主單位)例題例題1: 1: 汽車以汽車以36km/h36km/h的速度勻速行駛，現(xiàn)以的速度勻速行駛，現(xiàn)以2m/s2m/s2 2的加速度加速，求：的加速度加速，求：（1 1）5s5s末末速度速度? ?（2 2）前）前5s5s的位移？的位移？若汽車以若汽車以2m/s2m/s2 2的加速度做減速運(yùn)動(dòng)

8、，計(jì)算的加速度做減速運(yùn)動(dòng)，計(jì)算3s3s和和6s6s末的速度和位移？末的速度和位移？注意注意：1 1、公式中的物理量代入具體數(shù)值運(yùn)算時(shí)要單位、公式中的物理量代入具體數(shù)值運(yùn)算時(shí)要單位 統(tǒng)一統(tǒng)一2 2、畫過程分析圖、畫過程分析圖 例例2 2：一輛汽車以：一輛汽車以1m/s1m/s2 2的加速度加速行駛了的加速度加速行駛了12s12s，駛過了，駛過了180m180m。汽車開始加速時(shí)的速度是。汽車開始加速時(shí)的速度是多少？多少？(9)(9)解：以汽車運(yùn)動(dòng)的初速解：以汽車運(yùn)動(dòng)的初速v v0 0為正方向?yàn)檎较蛴捎傻茫旱茫?021attvx知識(shí)運(yùn)用知識(shí)運(yùn)用解解:以汽車初速方向?yàn)檎较蛞云嚦跛俜较驗(yàn)檎较?0

9、21attvx所以由所以由mmattvx5010221101521220知車的位移知車的位移 例例3 3、在平直公路上，一汽車的速度為、在平直公路上，一汽車的速度為15m/s15m/s。從某時(shí)刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以從某時(shí)刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以2m/s2m/s2 2的加速度運(yùn)動(dòng)，問剎車后的加速度運(yùn)動(dòng)，問剎車后10s10s末車離開始剎車點(diǎn)末車離開始剎車點(diǎn)多遠(yuǎn)？多遠(yuǎn)？說明剎車后說明剎車后7 .5s汽車停止運(yùn)動(dòng)。汽車停止運(yùn)動(dòng)。mmattvx25.565 . 72215 . 7152122000知車的位移知車的位移正確解：設(shè)車實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間為正確解：設(shè)車實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t0，以汽車初速，

10、以汽車初速方向?yàn)檎较?。方向?yàn)檎较颉tvv0由由savt5 . 721500得運(yùn)動(dòng)時(shí)間得運(yùn)動(dòng)時(shí)間2021attvx所以由所以由剎車問題剎車問題!四四. .勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度的關(guān)系勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度的關(guān)系1.1.位移與速度的關(guān)系的公式位移與速度的關(guān)系的公式2.2.注意公式的矢量性問題注意公式的矢量性問題 以初速度方向?yàn)檎较?；?dāng)以初速度方向?yàn)檎较?；?dāng)a a與與v0v0方向相方向相同時(shí)同時(shí),a,a為正值為正值, ,公式即反映了勻加速直線運(yùn)動(dòng)公式即反映了勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度和位移隨時(shí)間的變化規(guī)律；當(dāng)?shù)乃俣群臀灰齐S時(shí)間的變化規(guī)律；當(dāng)a a與與v0v0方方向相反對(duì)向相反對(duì),a,a為

11、負(fù)值為負(fù)值, ,公式反映了勻減速直線運(yùn)公式反映了勻減速直線運(yùn)動(dòng)的速度和位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。代入公式動(dòng)的速度和位移隨時(shí)間的變化規(guī)律。代入公式求解時(shí)求解時(shí), ,與正方向相同的代人正值與正方向相同的代人正值, ,與正方向相與正方向相反的物理量應(yīng)代入負(fù)值。反的物理量應(yīng)代入負(fù)值。axvv2202 例例1一飛機(jī)著陸時(shí)的速度是一飛機(jī)著陸時(shí)的速度是216km/h,隨后勻減速隨后勻減速滑行，加速度大小為滑行，加速度大小為2m/s s2 2,問：跑道至少要多長問：跑道至少要多長才能使飛機(jī)安全停下？才能使飛機(jī)安全停下？ 例例2一物體沿光滑斜面由靜止勻加速下滑，一物體沿光滑斜面由靜止勻加速下滑，當(dāng)滑行的距離為當(dāng)滑行

12、的距離為L時(shí)，速度為時(shí)，速度為v，當(dāng)它的速，當(dāng)它的速度為度為L/2時(shí)，它沿斜面下滑的距離是多少？時(shí)，它沿斜面下滑的距離是多少？五五. .自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng)1.1.自由落體運(yùn)動(dòng)自由落體運(yùn)動(dòng) 物體只在重力作用下從靜止開始的運(yùn)動(dòng)。物體只在重力作用下從靜止開始的運(yùn)動(dòng)。初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)。初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)。說明：說明： (1)(1)自由落體運(yùn)動(dòng)只能在真空里才能發(fā)生自由落體運(yùn)動(dòng)只能在真空里才能發(fā)生 (2)(2)空氣阻力忽略不計(jì)時(shí)空氣阻力忽略不計(jì)時(shí), ,可近似看成自由可近似看成自由落體運(yùn)動(dòng)。落體運(yùn)動(dòng)。2.2.自由落體的加速度自由落體的加速度 在同一地點(diǎn)在同一地點(diǎn), ,一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中

13、的加一切物體在自由落體運(yùn)動(dòng)中的加速度都相同。（重力加速度）速度都相同。（重力加速度）說明：說明： （1 1）g g的方向總是豎直向下的方向總是豎直向下 （2 2）g g的大小可通過實(shí)驗(yàn)來確定的大小可通過實(shí)驗(yàn)來確定 （3 3）不同地方的）不同地方的g g不同不同 （4 4）在計(jì)算中）在計(jì)算中, ,通常取通常取g=9g=98m/s8m/s2 2, ,無特殊說明無特殊說明取取g=10m/sg=10m/s2 2。直線運(yùn)動(dòng)的圖象直線運(yùn)動(dòng)的圖象位移時(shí)間圖象（位移時(shí)間圖象（ x t）圖象）圖象速度時(shí)間圖象（速度時(shí)間圖象（v t）圖象）圖象位移隨時(shí)間變化位移隨時(shí)間變化 靜止靜止 勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng) 速度

14、速度 位移位移 相遇相遇 無意義無意義速度隨時(shí)間速度隨時(shí)間 勻速勻速 直線運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng) 勻變勻變 速直線運(yùn)動(dòng)速直線運(yùn)動(dòng) 速度速度 加速度加速度 初速度初速度 位移位移 注：注：不管是不管是x-t圖象還是圖象還是v-t圖象圖象 ，都只能描述直，都只能描述直線運(yùn)動(dòng)，不能描述曲線運(yùn)動(dòng)。線運(yùn)動(dòng)，不能描述曲線運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)圖像的運(yùn)動(dòng)圖像的“五看五看”鞏固訓(xùn)練：鞏固訓(xùn)練：C【練習(xí)【練習(xí)1】 某物體運(yùn)動(dòng)的某物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示，則該物體圖像如圖所示，則該物體 （ ）A做往復(fù)運(yùn)動(dòng)做往復(fù)運(yùn)動(dòng) B做勻速直線運(yùn)動(dòng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)C朝某一方向做直線運(yùn)動(dòng)朝某一方向做直線運(yùn)動(dòng) D總位移為零總位移為零【練習(xí)【練習(xí)2】.如

15、圖示位移和速度圖象所描述的運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)做如圖示位移和速度圖象所描述的運(yùn)動(dòng)中，質(zhì)點(diǎn)做變速直線運(yùn)動(dòng)的是（變速直線運(yùn)動(dòng)的是（ ） A B C DCAC【練習(xí)【練習(xí)3】.如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象，由圖象，由圖可知這個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況是圖可知這個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況是( )A前前5 s做的是勻速運(yùn)動(dòng)做的是勻速運(yùn)動(dòng)B515 s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度為1 m/s2C1520 s內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度為內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度為3.2 m/s2D質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)15 s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，20秒末回到出發(fā)點(diǎn)秒末回到出發(fā)點(diǎn)【練習(xí)【練習(xí)4】如圖為一物體作勻

16、變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像，根據(jù)圖】如圖為一物體作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像，根據(jù)圖象作出以下幾個(gè)判定，正確的是象作出以下幾個(gè)判定，正確的是（ ） A.物體始終沿正方向運(yùn)動(dòng)物體始終沿正方向運(yùn)動(dòng) B.物體在物體在t=2s時(shí)到達(dá)原點(diǎn)時(shí)到達(dá)原點(diǎn) C.物體先沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，在物體先沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，在t2s后開始沿正方向運(yùn)動(dòng)后開始沿正方向運(yùn)動(dòng) D.物體在物體在4s內(nèi)的位移為內(nèi)的位移為40米米 s1s2【練習(xí)【練習(xí)5】某物體沿直線運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，由圖】某物體沿直線運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，由圖可以看出物體可以看出物體 （ ） A. 沿直線向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)沿直線向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng) B. 沿直線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)沿直線做往復(fù)運(yùn)動(dòng)C. 加速度不變加速度不變 D. 做勻速直線運(yùn)動(dòng)做勻速直線運(yùn)動(dòng) 1 2 3 4 5 6 t/S V（m/s） 2-2o6 6、如圖所示的、如圖所示的x-tx-t圖象和圖象和v-tv-t圖象中，給出的四條曲線圖象中，給出的四條曲線1 1、2 2、3 3、4 4代表四個(gè)不同物體的運(yùn)動(dòng)情況，關(guān)于它們的物理意義，下列描述