物理必修ⅰ人教新課標(biāo)2.4勻變速直線運(yùn)動的速度與位移的關(guān)系學(xué)案

1、第四節(jié) 勻變速直線運(yùn)動的速度與位移的關(guān)系學(xué)習(xí)目標(biāo)（一）課程要求1掌握勻變速直線運(yùn)動的速度與位移的關(guān)系式的推導(dǎo)過程2熟記勻變速直線運(yùn)動的位移、速度、加速度和時間之間的關(guān)系式，能解決勻變速直線運(yùn)動的實(shí)際問題。3.掌握勻變速直線運(yùn)動基本規(guī)律的一些重要推論（如中間時刻速度公式和比例式等）（二）重、難點(diǎn)重點(diǎn)：1勻變速直線運(yùn)動的速度與位移的關(guān)系式的推導(dǎo)2運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式及其推論的分析和計(jì)算難點(diǎn)：一維矢量運(yùn)算法則在運(yùn)動學(xué)公式的具體應(yīng)用強(qiáng)化基礎(chǔ)1關(guān)于公式，下列說法正確的是 （ ） A.此公式只適用于勻加速直線運(yùn)動B.此公式也適用于勻減速直線運(yùn)動C.此公式只適用于位移為正的情況D.此公式不可能出現(xiàn)、x同時為負(fù)值的

2、情況圖12甲、乙兩物體相對同一原點(diǎn)的x-t圖象如圖1所示，則下列說法正確的是 （ ）A. 甲、乙都做勻變速直線運(yùn)動B. 甲、乙運(yùn)動的出發(fā)點(diǎn)相距s1 C. 甲比乙晚出發(fā)t1時間D. 乙比甲的運(yùn)動要快些圖23如圖2所示，一小球從A點(diǎn)由靜止開始沿斜面向下做勻變速直線運(yùn)動，若到達(dá)B點(diǎn)時速度為v，到達(dá)C點(diǎn)時速度為2v，則ABBC等于 ()A11B12C13 D144下列說法正確的有（ ）A.某質(zhì)點(diǎn)在3s末的速度是2m/s，則質(zhì)點(diǎn)在第3s內(nèi)的位移一定是2mB.某質(zhì)點(diǎn)在3s末的速度是2m/s，則質(zhì)點(diǎn)在3s內(nèi)的位移一定是6mC.某質(zhì)點(diǎn)在第3s內(nèi)的平均速度是2m/s，則質(zhì)點(diǎn)在3s內(nèi)的位移一定是6mD.某質(zhì)點(diǎn)在第

3、3s內(nèi)的平均速度是2m/s，則質(zhì)點(diǎn)在第3s內(nèi)的位移一定是2m5A、B兩木塊的初速度之比為23，它們以相同的加速度在同一水平面上沿直線滑行直至停止，則它們滑行的 ( )A時間之比為11 B時間之比為23C距離之比為49 D距離之比為236證明：做勻變速直線運(yùn)動的物體，某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度。7一小汽車從靜止開始以3 ms2 的加速度行駛，恰有一自行車以6 ms的速度從車邊勻速駛過 （1）汽車從開動后在追上自行車之前經(jīng)多長時間后兩者相距最遠(yuǎn)?此時距離是多少? （2）汽車什么時候追上自行車，此時汽車的速度是多少?提升能力8甲、乙兩個物體向同一方向做直線運(yùn)動的v-t圖象如

4、圖3所示，圖3運(yùn)動了t1時間，它們的平均速度關(guān)系是()AB C D上述三種情況均有可能9.一物體作勻加速直線運(yùn)動，通過一段位移所用的時間為t1，緊接著通過下一段位移所用的時間為t2。則物體運(yùn)動的加速度為 （ ）A. B. C. D.10小球在光滑的水平面上做了3s的勻速直線運(yùn)動后，滑上一斜面后做勻減速直線運(yùn)動，經(jīng)4s后速度減為0，此時小球恰好滑到斜面的頂端，小球全過程總的路程是10m。求小球在斜面運(yùn)動的加速度的大小和斜面的長度各是多少？11美國“肯尼迪”號航空母艦上裝有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng)。若已知“F-A-15”型戰(zhàn)斗機(jī)在跑道上加速時可產(chǎn)生的最大加速度為4.0m/s2，起飛速度為50m/s。

5、若要該飛機(jī)滑行100m后起飛，則：（1）彈射系統(tǒng)至少使飛機(jī)具有多大的初速度？（可保留根號）（2）假設(shè)某航空母艦不裝彈射系統(tǒng)，但要求“F-A-15”型戰(zhàn)斗機(jī)能在它上面正常起飛，則該跑道至少多長？ 感悟經(jīng)典追及問題常用的解法例題：汽車正以20 ms的速度在平直的公路上前進(jìn)，突然發(fā)現(xiàn)正前方有一輛自行車以4 ms的速度做同方向的勻速直線運(yùn)動，汽車立即關(guān)閉油門做加速度大小為4 ms2的勻減速運(yùn)動，汽車恰好不碰上自行車，求關(guān)閉油門時汽車離自行車的距離? V汽=20m/sV自=20m/sV汽=V自=4m/sS自S汽 分析：汽車在關(guān)閉油門減速后的一段時間內(nèi)，其速度大于自行車的速度，因此汽車和自行車之間的距離在

6、不斷縮小，當(dāng)這個距離縮小到零時，若汽車的速度減至與自行車相同時，則汽車恰好不碰上自行車，所以本題要求的汽車關(guān)閉油門時離自行車的距離S，應(yīng)是汽車從關(guān)閉油門減速運(yùn)動，直到速度與自行車速度相等時發(fā)生的位移。關(guān)閉油門時汽車離自行車的距離就是汽車與自行車在這段時間內(nèi)發(fā)生的位移之差，如圖所示解法I：解析法汽車減速到4 ms時發(fā)生的位移和運(yùn)動的時間分別為：20圖 這段時間內(nèi)自行車發(fā)生的位移S自 = v自t= 44 = 16 m，汽車關(guān)閉油門時離自行車的距離S=S汽S自 = 4816 = 32 m解法：v-t圖象法如圖所示，直線I、分別是汽車與自行車的運(yùn)動圖線，其中劃斜線部分的面積表示當(dāng)兩車車速相等時汽車比自

7、行車多發(fā)生的位移，即為汽車關(guān)閉油門時離自行車的距離，圖線I的斜率即為汽車減速運(yùn)動的加速度，所以應(yīng)有：解法二次函數(shù)法若汽車恰好不碰上自行車,則x汽=x自+S即汽t-自t =S , 代入數(shù)據(jù)化簡后得:2t2-16t+S=0由 ,S=32m .由此可得, 關(guān)閉油門時汽車離自行車的距離為32m.評注：追及問題是運(yùn)動學(xué)中較為綜合且有實(shí)際意義的一類習(xí)題，它往往涉及兩個以上物體的運(yùn)動過程，每個物體的運(yùn)動規(guī)律又不盡相同對此類問題的求解，除了要透徹理解基本物理概念，熟悉運(yùn)動學(xué)公式外，還應(yīng)仔細(xì)審題，挖掘題中隱含的重要條件，并盡可能地畫出草圖以幫助分析，確認(rèn)兩個物體運(yùn)動的位移關(guān)系、時間關(guān)系和速度關(guān)系，在頭腦中建立起一幅物體運(yùn)動關(guān)系的圖景。借助于vt圖象來分析和求解往往可使解題過程簡捷明了第四節(jié) 勻變速直線運(yùn)動的速度與位移的關(guān)系一 強(qiáng)化基礎(chǔ)1B 2BC 3C 4D 5BC 6略 7解：（1）汽車開動后速度由零逐漸增大，而自行車速度是定值，當(dāng)汽車的速度還小于自行車的速度時，兩者距離越來越