勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系+教學(xué)課件-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

2.3勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系

探究用ｖ-ｔ圖像能否表示勻變速直線運動的位移粗略地表示位移較精確地表示位移勻變速直線運動的位移無限分割，逐漸逼近的極限思想梯形OABC的面積就代表做勻變速直線運動物體在0（此時速度為v0）到t（此時速度為v）這段時間的位移。2.對位移公式的理解:①適用于勻變速直線運動；②4個量，知3求第4個；使用時，一般規(guī)定v0的方向為正，勻加時a為正；勻減時a取負(fù)值。一.勻變速直線運動的位移1.基本公式2：③若v0=0，則④統(tǒng)一單位：v→m/s、a→m/s2、t→s、x→m?！纠}1】航空母艦的艦載機既要在航母上起飛，也要在航母上降落。（1）某艦載機起飛時，采用彈射裝置使飛機獲得10m/s的速度后，由機上發(fā)動機使飛機獲得25m/s2

的加速度在航母跑道上勻加速前進，2.4s后離艦升空。飛機勻加速滑行的距離是多少？（2）飛機在航母上降落時，需用阻攔索使飛機迅速停下來。若某次飛機著艦時的速度為80m/s，飛機鉤住阻攔索后經(jīng)過2.5s停下來。將這段運動視為勻減速直線運動，此過程中飛機加速度的大小及滑行的距離各是多少？（2）沿飛機滑行方向建立一維坐標(biāo)系，飛機初速度v0

＝80m/s，末速度v

＝0，根據(jù)勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系式，有加速度為負(fù)值表示方向與x

軸正方向相反。再根據(jù)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系式，有【解析】（1）根據(jù)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系式，有【思考】①一個變速運動，如果平均速度為，用時為t,這段時間的位移為?②如果勻變速直線運動初速度為v0,加速度為a，用時為t，末速度為v，求的表達式。③能否把at消掉，變成v0和v的關(guān)系？④嘗試用數(shù)學(xué)圖像來理解這個公式。【變式練習(xí)】P44-2：1.【求v0】一輛汽車以1m/s2的加速度行駛了12s，駛過了180m。汽車開始加速時的速度是多少？末速度是多少？2.在平直公路上，一汽車的速度為15m/s。從某時刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以2m/s2的加速度運動，問剎車后5s末和10s末車離開始剎車點多遠？課堂作業(yè)：做作業(yè)本上。2.理解:①適用于勻變速直線運動；②4個量，知3求第4個；使用時，一般規(guī)定v0的方向為正，勻加時a為正；勻減時a取負(fù)值。二.勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系1.基本公式3：③特例：④統(tǒng)一單位：v→m/s、a→m/s2、t→s、x→m。例1【P42--例2】:【針對訓(xùn)練】1.P44-4、5、6：老師提示---做作業(yè)本上。例2：有些航空母艦上裝有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng)，已知某型號的戰(zhàn)斗機在跑道上加速時可能產(chǎn)生的最大加速度為5.0m/s2，當(dāng)飛機的速度達到50m/s時才能離開航空母艦起飛．設(shè)航空母艦處于靜止?fàn)顟B(tài)．問：(1)若要求該飛機滑行160m后起飛，彈射系統(tǒng)必須使飛機具有多大的初速度？(2)若某艦上不裝彈射系統(tǒng)，要求該型號飛機仍能在此艦上正常起飛，問該艦身長至少應(yīng)為多長？1.一質(zhì)點以一定初速度沿豎直方向拋出，得到它的v-t圖象如圖所示，試求出它在前2s內(nèi)的位移；前4s內(nèi)的位移。v/m·s-1t/s052-54前2s內(nèi)物體的位移為5m前4s內(nèi)物體的位移為0結(jié)論：①求位移的第4種方法：看到v-t圖像，直接算面積；②當(dāng)圖象在時間軸下方時，表示的位移為負(fù)?！咀兪骄毩?xí)精講】2.【求v0】一輛汽車以1m/s2的加速度行駛了12s，駛過了180m。汽車開始加速時的速度是多少？末速度是多少？解：以汽車運動的初速v0為正方向由得：先用字母代表物理量進行運算3.【求t】騎自行車的人以5m/s的初速度勻減地上一個斜坡，加速度的大小為0.4m/s2，斜坡長30m，騎自行車的人通過斜坡需要多少時間？解：以初速度v0方向為正方向由位移公式代入數(shù)據(jù)解得：t1=10s，t2=15s？討論：把兩個時間代入速度公式可算出對應(yīng)的末速度:v1=1m/s，v2=-1m/s與實際情況不符，舍去！答案：t=10s根據(jù)題意得：v0

=5m/sa=0.4m/s2

x=30m解:以汽車初速度方向為正方向所以由得：車的位移：4.【剎車問題】在平直公路上，一汽車的速度為15m/s。從某時刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以2m/s2的加速度運動，問剎車后5s末10s末車離開始剎車點多遠？剎車問題!x=x0t+at2/2=15×5-2×52/2m=50m則：v0

=15m/sa=-2m/s2t=5s解：設(shè)車實際運動時間為t0，以汽車初速方向為正方向。由得運動時間說明剎車后7.5s汽車停止運動。知車的位移所以由4.在平直公路上，一汽車的速度為15m/s。從某時刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以2m/s2的加速度運動，問剎車后10s末車離開始剎車點多遠？剎車問題!5.一個滑雪的人，從85m長的山坡上勻變速滑下，初速度是1.8m/s，末速度是5.0m/s，它通過這段山坡需要多長時間？解：選滑雪的人的運動方向為正方向，則v0、vt、x皆為正值v0=1.8m/sv=5.0m/s求t物理情景圖x=85m6.正以30m/s的速率運行中的列車，接到通知，要在前方小站臨時?？?min，接一個重病人上車。列車遂以大小為0.6m/s2的加速度做勻減速直線運動，到小站恰好停止，接上病人。停車1min后列車再以1m/s2的加速度勻加速直線啟動，直到恢復(fù)原來的速度行駛。求列車由于臨時停車，共耽誤了多少時間？課堂訓(xùn)練1.一質(zhì)點沿一直線運動，t=0時，位于坐標(biāo)原點，下圖為質(zhì)點做直線運動的速度－時間圖象。由圖可知：⑴該質(zhì)點的位移隨時間變化的關(guān)系式是：x=____________。⑵在時刻t=___________s時，質(zhì)點距坐標(biāo)原點最遠。

4－4

1020t/sv/(m·s2)⑶從t=0到t=20s內(nèi)質(zhì)點的位移是___________；通過的路程是___________。-4t+0.2t210040m2.物體的位移隨時間變化的函數(shù)關(guān)系為x=（4t-2t2)m,則它運動的初速度、加速度分別為（）

A4m/s,-2m/s2B4m/s,2m/s2

C4m/s,-4m/s2D4m/s,4m/s2

C3.某物體做直線運動，物體的速度-時間圖象如圖所示，若初速度的大小為v0,末速度的大小為v,則在時間t1內(nèi)物體的平均速度（）A等于B小于C大于D條件不足，無法比較vvv0t1otC4.一輛汽車做勻減速直線運動，初速度為15m/s，加速度大小為3m/s2，求：（1）汽車3s末速度的大小。（2）汽車的速度減為零所經(jīng)歷的時間。（3）汽車2s內(nèi)的位移。（4）汽車第2s內(nèi)的位移。（5）汽車8s的位移。尋找更多的方法！注意做題的格式、用字母符號來表示物理量652410.537.55、某物體運動的速度—時間圖象如右圖，則下列說法中正確的是：A、物體在第1s末運動方向發(fā)生變化B、物體在第1s末和第3s末位置是相同的C、物體在7s內(nèi)的位移等于第1s內(nèi)的位移D、物體在第2s末返回到出發(fā)點，向反方向運動BC6、如圖兩物體同時由同一地點向同一方向做直線運動v-t圖象如圖，下列說法正確的是：A、0~20s內(nèi)A、B兩物體間的距離逐漸增大B、20s~40s內(nèi)A、B兩物體間的距離逐漸減小，40s末B追上AC、0~40s內(nèi)，A、B兩物體間的距離一直增大，40s末達到最大D、40s后，A、B兩物體間的距離再次增大ABDBA7.一輛汽車原來勻速行駛，速度是24m/s，從某時刻起以2m/s2的加速度勻加速行駛。從加速行駛開始行駛180m所需時間為多少？解：設(shè)初速度v0方向為正，所需時間為t根據(jù)題意得：v0

=