22勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律課件高一上學(xué)期物理粵教版

第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)第二節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律第1課時(shí)速度—時(shí)間關(guān)系、位移—時(shí)間關(guān)系和速度位移關(guān)系

1.掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式，并會(huì)用公式解決簡(jiǎn)單的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題.2.理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系并會(huì)用來分析、解決問題.3.會(huì)推導(dǎo)速度與位移的關(guān)系式，并知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系式中各物理量的含義．知識(shí)點(diǎn)一速度與時(shí)間的關(guān)系1．速度公式：2．對(duì)速度公式v＝v0＋at的理解．(1)矢量性：v、v0、a均為矢量，應(yīng)用公式時(shí)，一般選v0的方向?yàn)檎较?，若勻加速，a＞0；若勻減速，a＜0.(2)v＝v0＋at僅適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)．

運(yùn)動(dòng)物體的加速度（恒定）任意t時(shí)刻的速度（瞬時(shí)）從0時(shí)刻計(jì)算的時(shí)間計(jì)時(shí)0時(shí)刻的速度（初速度）4.應(yīng)用：勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度公式涉及4個(gè)物理量，已知任意3個(gè)可以求得第4個(gè)。t/sOv/m·s-1初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像3.公式的兩種特殊形式:(1)當(dāng)a＝0時(shí)，v＝v0(勻速直線運(yùn)動(dòng))。(2)當(dāng)v0＝0時(shí)，v＝at(由靜止開始的勻加速直線運(yùn)動(dòng))。例1如圖所示，某輛汽車以24m/s的初速度剎車，經(jīng)過2s，汽車的速度減為12m/s.若汽車剎車過程為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，以a表示加速度的大小，以v表示再經(jīng)過1s汽車的速度的大小，則 (

)A．a(chǎn)＝6m/s2，v＝6m/sB．a(chǎn)＝6m/s2，v＝8m/sC．a(chǎn)＝12m/s2，v＝6m/sD．a(chǎn)＝12m/s2，v＝8m/s【答案】A

變式2

(2024年葫蘆島期中)一名雜技演員在鋼管的頂端進(jìn)行表演，當(dāng)他結(jié)束表演后，沿著豎直鋼管從頂端由靜止先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時(shí)他的速度恰好為零．如果他加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)加速度大小的1.5倍，下滑的總時(shí)間為5s，那么該雜技演員加速過程所用的時(shí)間為 (

)A．1s B．2sC．3s D．4s【答案】B

例2：某小汽車從靜止開始，以a1=1.6m/s2的加速度沿直線勻加速行駛了t1=4s后，又以a2=1.2m/s2的加速度沿直線勻減速行駛了t2=3s，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則此小汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小是（）A．2.8m/s

B．8m/s

C．6.4m/s

D．10m/s【參考答案：A】如圖所示是某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，下列判斷正確的是（）A．在第2s末，質(zhì)點(diǎn)的速度方向發(fā)生改變B．在0~2s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)，在2~4s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)C．在0~2s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的加速度大小和方向均不變，質(zhì)點(diǎn)做勻變速運(yùn)動(dòng)D．在2~4s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的加速度不斷減小，方向發(fā)生了改變【參考答案：C】類比與猜想01.v0tvt0v/m·s-1t/s勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移是否也對(duì)應(yīng)v-t圖像中矩形的面積？猜想：若能將“勻變速”轉(zhuǎn)化為“勻速”就好了，該如何轉(zhuǎn)化呢？就讓我們一起來試試吧顯然不準(zhǔn)確知識(shí)點(diǎn)二位移與時(shí)間的關(guān)系??t/s104180142v/m·s-1將運(yùn)動(dòng)分成等時(shí)的兩段，即⊿t=2s內(nèi)視為勻速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)算結(jié)果如何呢？時(shí)刻（s）024速度（m/s）101418偏小嘗試分割203.法一：嘗試分割--微元法1高中物理必修第一冊(cè)課件時(shí)刻（s）01234速度（m/s）1012141618t/sv/m/s10418014231????將運(yùn)動(dòng)分成等時(shí)的四段，即⊿t=1s內(nèi)視為勻速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)算結(jié)果如何呢？還是偏小嘗試分割203.法一：嘗試分割--微元法2高中物理必修第一冊(cè)課件t/sv/m/s10418014231X=48mX=52m若分成八段，即⊿t=0.5s內(nèi)視為勻速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)算結(jié)果與前兩次有何不同？X=54m⊿t

越小,估算值就越接近真實(shí)值!嘗試分割203.法一：嘗試分割--微元法3高中物理必修第一冊(cè)課件v/m/s0242463t/s51v/m/s0242463t/s51粗略地表示位移精確地表示位移假如把時(shí)間軸無限分割，情況又會(huì)怎么樣呢？結(jié)論：速度-時(shí)間(v-t)圖像中圖線與時(shí)間軸圍成的面積就代表做勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體在相應(yīng)時(shí)間間隔內(nèi)的位移。嘗試分割203.法一：嘗試分割--微元法4高中物理必修第一冊(cè)課件

v=v0+at你可以自己動(dòng)手寫出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式嗎？v/m/sOv0At/svtBCυ0、α、x均為矢量，使用公式時(shí)應(yīng)先規(guī)定正方向。（一般以υ0的方向?yàn)檎较颍﹛1=v0t嘗試分割203.法一：公式推導(dǎo)高中物理必修第一冊(cè)課件公式的理解與拓展2.你能畫出初速度為零勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間(x-t)圖像嗎？1.若v0=0，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移-時(shí)間(x-t)關(guān)系如何表示？當(dāng)v0=0時(shí)x/mOAt/stBCx-t圖像是過原點(diǎn)的拋物線高中物理必修第一冊(cè)課件物理思想與方法把整個(gè)過程先微分以后再累加來解決問題的方法叫微元法。在物理學(xué)研究中有著廣泛的應(yīng)用。早在公元263年，魏晉時(shí)的數(shù)學(xué)家劉徽首創(chuàng)了“割圓術(shù)”——圓內(nèi)正多邊形的邊數(shù)越多，其周長(zhǎng)和面積就越接近圓的周長(zhǎng)和面積。高中物理必修第一冊(cè)課件問題與思考10.a不變位移v=v0+at？時(shí)間位移速度

速度時(shí)間關(guān)系位移時(shí)間關(guān)系速度位移關(guān)系例題：如圖所示，一艘快艇要以的加速度

在海面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，快艇的初速度是

。求這艘快艇在8s末的速度和8s內(nèi)的位移。課本例題解：選初速度為正方向，則快艇在8s末的速度為故這艘快艇在8s末的速度為22m/s快艇在8s內(nèi)發(fā)生的位移為例題改編1：

若一艘快艇熄火后以2m/s2的加速度在海面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，快艇的初速度是6m/s，求這艘快艇在2s末的速度和位移是多大？8s末的速度和位移大小呢？提示：首先應(yīng)判斷題目所給的時(shí)間快艇是否一直在運(yùn)動(dòng)，然后用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式進(jìn)行求解。

速度公式是否能適用于勻減速直線運(yùn)動(dòng)？具體運(yùn)用時(shí)，要注意什么？注意：在勻減速直線運(yùn)動(dòng)中，如果取初速度的方向?yàn)檎较?，則a取負(fù)值。對(duì)剎車類問題要注意“時(shí)間過量問題”。適用1．做勻加速運(yùn)動(dòng)的列車出站，0時(shí)刻車頭經(jīng)過站臺(tái)上某點(diǎn)A的速度是1m/s，8s末車尾經(jīng)過A點(diǎn)的速度是7m/s，則這列列車在4s末的速度為(

)A．5m/s

B．5.5m/sC．4m/s D．3.5m/sC課堂練習(xí)2．如圖所示，一輛正以8m/s的速度沿直線行駛的汽車，突然以1m/s2的加速度加速行駛，則汽車行駛了18m時(shí)的速度為(

)A．8m/s

B．12m/sC．10m/s

D．14m/sC例1

(2023年深圳寶安中學(xué)月考)觀光纜車以其安全、快捷、省時(shí)、省力等優(yōu)勢(shì)備受游客喜愛．如圖所示，一纜車索道全長(zhǎng)2800m，若纜車的最大速度為5m/s，啟動(dòng)和剎車過程中纜車的加速度大小均為0.5m/s2，將纜車的運(yùn)動(dòng)看成直線運(yùn)動(dòng)，纜車由靜止出發(fā)到最終停下的運(yùn)動(dòng)分為勻加速、勻速、勻減速三個(gè)階段，則 (

)A．纜車勻加速運(yùn)動(dòng)的位移大小為50mB．纜車勻速運(yùn)動(dòng)的位移大小為2700mC．纜車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為560sD．纜車全程的平均速度大小約為4.91m/sD

變式1

(2024年邯鄲一模)2023年11月，我國航母“福建艦”開始彈射實(shí)驗(yàn)．飛機(jī)航母彈射系統(tǒng)能夠使飛機(jī)獲得一個(gè)初速度，從而達(dá)到縮短滑行距離的目的．設(shè)飛機(jī)靠自身引擎獲得的加速度為a，沒有彈射的情況下，飛機(jī)滑行L1

的距離達(dá)到起飛速度；開啟彈射系統(tǒng)，使飛機(jī)獲得一個(gè)初速度v0，飛機(jī)滑行L2的距離達(dá)到起飛速度，設(shè)L1-L2＝ΔL，加速度a和起飛速度均為定值，下列關(guān)于ΔL說法正確的是 (

)A．ΔL與v0成正比 B．ΔL與v0

2成正比B

例2

“十一黃金周”我國實(shí)施高速公路免費(fèi)通行，全國許多高速公路車流量明顯增加，京滬、京港澳、廣深等一些干線高速公路的熱門路段出現(xiàn)了擁堵．一小汽車以v0＝24m/s的速度行駛，由于前方堵車，剎車后做勻減速運(yùn)動(dòng)，在2s末速度減為零，求這個(gè)過程中位移的大小和加速度的大小．【答案】24m

12m/s2變式3無人快遞車可以完成短途物流配送．在一條東西方向的平直公路上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，確定某交通崗?fù)槲恢昧泓c(diǎn)，以向西方向?yàn)檎较颍鐖D所示．快遞車某段時(shí)間在此公路上運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)x隨時(shí)間t的變化規(guī)律為x＝2t2－4t＋9(x、t均取國際單位).則此快遞車

(

)A．初速度大小為4m/sB．加速度大小為2m/s2C．t＝0時(shí)位于交通崗?fù)．一直向東運(yùn)動(dòng)A變式4

(2024年新鄉(xiāng)段考)“啞鈴劃船”是一種非常流行的鍛煉身體的運(yùn)動(dòng)形式．如圖所示，某次鍛煉過程中，鍛煉者一手握住啞鈴，使啞鈴在一豎直線上從靜止向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)停下，啞鈴上升的高度為0.32m，若啞鈴只經(jīng)歷加速和減速，且加速和減速過程均為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，且加速度大小均為2m/s2，則該過程所用時(shí)間為(

)A．0.2s B．0.4sC．0.8s D．0.6sC1．x-t圖像中的五點(diǎn)信息．對(duì)x-t與v-t圖像的理解應(yīng)用x/m0t/s862410481216-4abc2．v-t圖像中的五點(diǎn)信息．v(m/s)432105101520t/sBC3．變加速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像．兩種情況特點(diǎn)加速度逐漸變小加速度逐漸變大運(yùn)動(dòng)方向沿正方向的變加速直線運(yùn)動(dòng)4．運(yùn)用x-t和v-t圖像的要點(diǎn)．(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖像是條拋物線．(2)v-t圖像只描述直線運(yùn)動(dòng)，無法描述曲線運(yùn)動(dòng)．(3)v-t圖像反映速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，不表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡．運(yùn)動(dòng)方向是否改變，要看圖像是否在時(shí)間軸上下兩側(cè)的同一側(cè)．(4)v-t圖像與t軸所包圍的“面積”表示物體在這段時(shí)間內(nèi)的位移大小．在t軸上方“面積”為正，位移為正；在t軸下方“面積”為負(fù)，位移為負(fù)．例3

(多選)甲、乙兩物體從同一點(diǎn)開始沿一直線運(yùn)動(dòng)，甲的x-t圖像和乙的v-t圖像如圖所示，下列說法正確的是(

)A．0～2s過程中，甲為勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙為勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．0～6s內(nèi)甲的位移為16m，乙的位移為12mC．甲、乙均在3s末回到出發(fā)點(diǎn)，距出發(fā)點(diǎn)的最大距離均為4mD．0～2s內(nèi)與4～6s內(nèi)，甲的速度等大同向，乙的加速度等大同向AD

A．10s末“和諧號(hào)”的加速度比“復(fù)興號(hào)”的大B．32s時(shí)“復(fù)興號(hào)”的速度為80m/sC．0～32s內(nèi)，在24s末兩車頭相距最遠(yuǎn)D．兩車頭在24s末再次并排【答案】C

變式5:如圖甲，近期一段高鐵“飆車”的視頻紅遍網(wǎng)絡(luò)，視頻中一輛“和諧號(hào)”動(dòng)車正和一輛“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車在互相追趕，兩車均做直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)情況如圖乙所示，t＝0時(shí)，兩車車頭剛好并排，則(

)甲乙變式6物體甲的v-t圖像和物體乙的x-t圖像分別如圖所示，則這兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況是(

)A．甲在整個(gè)0～4s時(shí)間內(nèi)有來回運(yùn)動(dòng)，它通過的總路程為6mB．甲在整個(gè)0～4s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向一直不變，通過的總位移大小為0C．乙在整個(gè)0～4s時(shí)間內(nèi)有來回運(yùn)動(dòng)，它通過的總路程為12mD．乙在整個(gè)0～4s時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向一直不變，通過的總位移大小為0A1．現(xiàn)在很多汽車裝備了“全力自動(dòng)剎車”功能，當(dāng)車速v≤10m/s且與正前方靜止障礙物之間的距離接近安全距離時(shí)，如果司機(jī)未采取制動(dòng)措施，汽車系統(tǒng)立即啟動(dòng)“全力自動(dòng)剎車”，加速度大小a＝4m/s2.如圖是裝備了“全力自動(dòng)剎車”功能某品牌汽車在進(jìn)行安全測(cè)試，汽車正以v＝10m/s的速度接近正前方靜止障礙物，從汽車進(jìn)入安全距離啟動(dòng)“全力自動(dòng)剎車”開始計(jì)時(shí)，汽車在第3s內(nèi)的平均速度是 (

)A．0 B．0.5m/sC．1m/s D．2m/sB2．(多選)在交警處理某次交通事故時(shí)，通過監(jiān)控儀器掃描，輸入計(jì)算機(jī)后得到該汽車在水平面上