人教版高中物理必修第一冊第2章勻變速直線運動的研究專題提升1勻變速直線運動的平均速度公式和位移差公式課件

第二章專題提升一勻變速直線運動的平均速度公式和位移差公式學(xué)習目標1.理解勻變速直線運動平均速度、中間時刻和位移中點的瞬時速度關(guān)系,并能應(yīng)用公式解決相關(guān)問題。(科學(xué)思維)2.理解并應(yīng)用勻變速直線運動位移差公式。(科學(xué)思維)重難探究·能力素養(yǎng)全提升探究點一勻變速直線運動的平均速度、中間時刻速度、位移中點速度知識歸納1.中間時刻速度與平均速度(1)內(nèi)容:做勻變速直線運動的物體,在一段時間t內(nèi)的平均速度等于這段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度,還等于這段時間初、末速度矢量和的一半。即2.位移中點的速度(1)內(nèi)容做勻變速直線運動的物體,在某段位移中點位置的瞬時速度與這段位移始、末位置瞬時速度的關(guān)系為(2)推導(dǎo)設(shè)勻變速直線運動的初速度為v0,加速度為a,末速度為v,位移為x,設(shè)物體經(jīng)過這段位移的中點時的速度為,如圖所示。典例剖析【例題1】

(多選)在滑雪場游玩時,小明從雪坡的頂端由靜止開始勻加速直線下滑,途中依次經(jīng)過a、b、c三個標志點,已知a、b間的距離為4m,b、c間的距離為8m,通過ab和bc所用時間均為2s,則(

)A.小明通過b點的速度大小為3m/sB.小明通過c點的速度大小為7m/sC.小明通過ac中點的速度大小為5m/sD.小明通過ac時的加速度大小為1m/s2AD方法技巧

(1)是求勻變速直線運動中某時刻的瞬時速度的重要方法,若求某時刻的速度,只要求出以該時刻為中間時刻的某段時間的平均速度即可。(2)對勻變速直線運動,若同時涉及位移與時間而不涉及加速度,求位移優(yōu)先選用平均速度公式,即(3)三個平均速度公式的比較:對點演練1.

一物體從固定斜面上某點由靜止開始沿斜面做勻加速直線運動,經(jīng)過3s后到達斜面底端,并在水平地面上做勻減速直線運動,又經(jīng)過9s停止,已知物體經(jīng)過斜面和水平地面交接處時速度大小不變,則物體在斜面上的位移與在水平地面上的位移之比是(

)A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.3∶1C探究點二連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差公式導(dǎo)學(xué)探究1.內(nèi)容:做勻變速直線運動的物體,在任意兩個連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移差是個常量,即Δx=aT2。3.拓展:不連續(xù)的相等時間內(nèi)的位移差公式xm-xn=(m-n)aT2,xm為第m段位移,xn為第n段位移。推導(dǎo)過程可用歸納總結(jié)的方法得出,如x2-x1=aT2①,x3-x2=aT2②,x4-x3=aT2③,①+②得x3-x1=2aT2,①+②+③得x4-x1=3aT2,②+③得x4-x2=2aT2,最后總結(jié)出公式為xm-xn=(m-n)aT2。典例剖析【例題2】

一個做勻變速直線運動的質(zhì)點,初速度為0.5m/s,第9s內(nèi)的位移比第5s內(nèi)的位移多4m,則該質(zhì)點的加速度、9s末的速度和質(zhì)點在9s內(nèi)通過的位移分別是(

)A.a=1m/s2,v9=9.5m/s,x9=45mB.a=1m/s2,v9=9m/s,x9=45mC.a=1m/s2,v9=9m/s,x9=0.5mD.a=0.8m/s2,v9=1.7m/s,x9=36.9mA教你析題

讀取題干獲取信息做勻變速直線運動的質(zhì)點勻變速直線運動的各公式均可使用質(zhì)點第9

s內(nèi)的位移比第5

s內(nèi)的位移多4

m不連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差教你破題

方法技巧

位移差公式的兩個應(yīng)用(1)判斷物體是否做勻變速直線運動如果Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2成立,則a為一恒量,說明物體做勻變速直線運動。(2)求加速度利用Δx=aT2,可求得對點演練2.某學(xué)習小組為了研究小球在桌面上的直線運動規(guī)律,使用智能手機的連拍功能測量小球的運動。如圖所示,實驗時,保持桌面水平,用手向左輕輕地推一下小球,在小球向左運動過程中,用智能手機的連拍功能記錄不同時刻小球的位置。圖中記錄了小球在桌面上連續(xù)6個像的位置,已知智能手機連拍時每30s內(nèi)共能拍下46張照片,圖中所標數(shù)據(jù)單位為cm。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)(1)由圖可知,小車在桌面上向左做

運動。

(2)智能手機連拍兩張照片的時間間隔是

s。

(3)該小組同學(xué)根據(jù)圖中測得的數(shù)據(jù)判斷,小球運動到M位置時的速度大小為

m/s,加速度大小為

m/s2。

勻減速直線

0.671.90.38解析

(1)由圖可知,相鄰相等時間內(nèi)的位移差基本都相等,約為17

cm,且向左相等時間內(nèi)的位移逐漸減小,則說明小車向左做勻減速直線運動。(2)每30

s內(nèi)共能拍下46張相片,則手機連拍兩張照片的時間間隔是學(xué)以致用·隨堂檢測全達標12341.(用平均速度求位移)第十四屆中國國際航空航天博覽會于2022年11月8日至13日在珠海舉行。假設(shè)殲-20戰(zhàn)機在起飛前從靜止開始做勻加速直線運動,經(jīng)過時間t達到起飛速度vt,則起飛前的運動距離為(

)A12342.(利用平均速度求瞬時速度)奮斗者號載人潛水器成功坐底馬里亞納海溝,創(chuàng)下中國載人深潛10909m新紀錄。奮斗者號完成作業(yè)后上浮,上浮過程初期可視為勻加速直線運動,現(xiàn)測得奮斗者號在上浮過程初期連續(xù)經(jīng)過距離為8m的兩段位移,第一段用時4s,第二段用時2s,則其加速度大小為(

)D123412343.(位移差公式的應(yīng)用)如圖所示,一輛汽車在平直公路上運動,從某時刻開始計時,汽車在第1s、第2s、第3s、第4s內(nèi)前進的距離分別是5.4m、7.2m、9.0m、10.8m。某同學(xué)根據(jù)題目所提供的信息,確定汽車在這4s內(nèi)做勻加速直線運動,且進一步推斷汽車的加速度大小為(

)A.1.8m/s2 B.5.4m/s2C.7.2m/s2 D.9.0m/s2A1234解析

根據(jù)題中信息,可得汽車在連續(xù)相等時間內(nèi)通過的位移之差為Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=1.8

m,則可認為汽車在這4

s內(nèi)做勻加速直線運動,根據(jù)Δx=at2可得,小車加速度大小為

=1.8

m/s2,故選A。12344.(位移差公式在實驗中的應(yīng)用)如圖甲所示,調(diào)整長木板和滑輪,使長木板水平放置且細線平行于長木板;在托盤中放入適當?shù)捻来a,接通電源,釋放