《2019-2020学年高中物理沪科版必修1课件：2.3 匀变速直线运动的规律 .pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020学年高中物理沪科版必修1课件：2.3 匀变速直线运动的规律 .pptx（29页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、2.3 匀变速直线运动的规律,自主阅读,自我检测,一、从自由落体到初速度为零的匀变速运动 1.自由落体运动的实质:初速度为零、加速度为a=g的匀变速直线运动。 2.速度公式:vt=at。 3.位移公式:s=_。 4.速度时间图像如图所示。 (1)图线的斜率表示物体运动的加速度。 (2)图线下方三角形面积表示t时间内的位移。,自主阅读,自我检测,二、匀变速直线运动的规律 1.速度公式:vt=v0+at。 2.位移公式s=_。 3.图像:匀变速直线运动的速度图像是一条倾斜直线,如图所示。 (1)纵轴的截距表示初速度v0的大小; (2)图线的斜率表示加速度的大小; (3)图像下的面积表示相应时间的位
2、移。,自主阅读,自我检测,自主阅读,自我检测,1.正误辨析 (1)匀变速直线运动是加速度均匀变化的运动。 ( ) (2)匀加速直线运动是速度均匀变化的直线运动。 ( ) (3)匀加速直线运动的位移是均匀增大的。 ( ),答案:(1) (2) (3) (4) (5),自主阅读,自我检测,2.某质点做直线运动的位移随时间变化的关系是s=4t+2t2,s与t的单位分别为m和s,则质点的初速度与加速度分别为( ) A.4 m/s与2 m/s2 B.0与4 m/s2 C.4 m/s与4 m/s2 D.4 m/s与0 解析:对比s=4t+2t2和位移公式s=v0t+ at2,可知其初速度v0=4 m/s,
3、加速度a=4 m/s2。 答案:C,自主阅读,自我检测,3.一滑块由静止开始,从斜面顶端匀加速下滑(斜面足够长),第5 s末的速度是6 m/s,试求: (1)滑块运动的加速度。 (2)滑块运动7 s内的位移。,知识点一,知识点二,知识点三,匀变速直线运动速度公式的理解 问题导引 设一个物体做匀变速直线运动,运动开始时刻(t=0)的速度为v0(叫做初速度),加速度为a,经过的时间为t,求t时刻物体的瞬时速度。 要点提示:由加速度的定义式 ,整理得:vt=v0+at。,知识点一,知识点二,知识点三,知识归纳 1.公式vt=v0+at的物理意义 对做匀变速直线运动的物体,描述其速度随时间的变化规律。
4、 2.公式中各符号的含义 (1)v0为开始时刻物体的瞬时速度,称为初速度,vt为经时间t后物体的瞬时速度,称为末速度。 (2)a为物体的加速度,为恒量,表明速度均匀变化,即相等时间内速度的变化量相等。,知识点一,知识点二,知识点三,3.矢量性 (1)公式中的v0、vt、a均为矢量,应用公式解题时,一般取v0的方向为正方向,a、vt与v0的方向相同时取正值,与v0的方向相反时取负值。对计算结果中的正、负,应根据正方向的规定加以说明,如vt0,表明末速度与初速度v0同向;若a0,表明加速度与v0反向。 (2)a与v0同向时物体做匀加速直线运动,a与v0反向时物体做匀减速直线运动。 4.特殊情况 (
5、1)当v0=0时,vt=at。 (2)当a=0时,vt=v0(匀速直线运动)。,知识点一,知识点二,知识点三,典例剖析 【例1】一物体从静止开始以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动,经5 s后做匀速直线运动,最后2 s的时间内物体做匀减速直线运动直至静止。求: (1)物体做匀速直线运动的速度是多大? (2)物体做匀减速直线运动时的加速度是多大?,知识点一,知识点二,知识点三,解析:解题关键是画出如图的示意图。 由图知AB为匀加速直线运动,BC为匀速直线运动,CD为匀减速直线运动,匀速运动段的速度为AB段的末速度,也为CD段的初速度。 (1)由速度、时间的关系式得 vB=a1t1=25 m/s
6、=10 m/s, 即做匀速直线运动的速度为10 m/s, vC=vB=10 m/s。 (2)由vt=v0+a2t2得,负号表示加速度方向与v0方向相反。 答案:(1)10 m/s (2)5 m/s2,知识点一,知识点二,知识点三,规律方法速度公式vt=v0+at的适用条件是匀变速直线运动,应用公式时必须首先对运动性质和运动过程进行判断分析,并养成画图的习惯,主要有两种图:(1)v-t图像;(2)运动过程草图。,知识点一,知识点二,知识点三,变式训练1某汽车在路面上以43.2 km/h的速度行驶,前方出现紧急情况,需要在2 s内停下来,汽车的加速度不得小于多少?方向怎样? 解析:设初速度方向为正
7、,末速度为vt=0,初速度为v0,持续时间为t 由vt=v0+at,式中负号表示与所选的正方向相反,本题中即与汽车运动的方向相反。 答案:6 m/s2 方向与汽车运动方向相反,知识点一,知识点二,知识点三,匀变速直线运动位移公式的理解 问题导引 一个物体做匀变速直线运动,其运动的v-t图像如图所示。已知物体的初速度为v0,加速度为a,运动时间为t,末速度为vt。 请根据v-t图像和速度公式求出物体在t时间内的位移(提示:v-t图像与t轴所围“面积”表示位移)。,知识点一,知识点二,知识点三,知识点一,知识点二,知识点三,典例剖析 【例2】 一物体做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a=2 m
8、/s2,求: (1)第5 s末物体的速度多大? (2)前4 s的位移多大? (3)第4 s内的位移多大? 解析:(1)第5 s末物体的速度由v1=v0+at1 得v1=0+25 m/s=10 m/s。,答案:(1)10 m/s (2)16 m (3)7 m,知识点一,知识点二,知识点三,规律方法利用位移与时间关系的公式计算位移时,关键是根据已知条件确定各量的符号,合理选取公式,同时注意所求的位移是哪段时间的位移。,知识点一,知识点二,知识点三,变式训练2(多选)由静止开始做匀加速直线运动的物体,在第1 s内的位移为2 m。关于该物体的运动情况,以下说法正确的是( ) A.第1 s内的平均速度为
9、2 m/s B.第1 s末的瞬时速度为2 m/s C.第2 s内的位移为4 m D.运动过程中的加速度为4 m/s2,知识点一,知识点二,知识点三,问题导引 射击时,火药在枪筒中燃烧,燃气膨胀,推动弹头加速运动。若把弹头的运动看作是匀加速运动,且已知子弹的加速度a和枪筒的长度l,能否求出子弹射出枪口时的速度?,知识点一,知识点二,知识点三,知识点一,知识点二,知识点三,典例剖析 【例3】 做匀加速直线运动的物体,速度由v增加到2v时的位移为s,则当速度由3v增加到4v时,它的位移是( ),知识点一,知识点二,知识点三,知识点一,知识点二,知识点三,变式训练3一列火车由静止以恒定的加速度启动出站
10、,设每列车厢的长度相同,不计车厢间间隙距离,一观察者站在第一列车厢最前面,他通过测时间估算出第一列车厢尾驶过他时的速度为v0,则第n列车厢尾驶过他时的速度为( ),1,2,3,4,1.(多选)某物体做匀变速直线运动,在运用公式vt=v0+at解题时,若取初速度方向为正方向,则下列说法正确的是( ) A.匀加速直线运动中,加速度a取负值 B.匀加速直线运动中,加速度a取正值 C.匀减速直线运动中,加速度a取负值 D.无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动,加速度a均取正值 解析:物体做匀加速直线运动,初速度方向与加速度方向相同,由于初速度为正值,故加速度也应取正值,A错,B对;匀减速直线运动中加速
11、度方向与速度方向相反,加速度应取负值,C对,D错。 答案:BC,1,2,3,4,2.一辆匀加速行驶的汽车,经过路旁两根电线杆共用5 s时间,汽车的加速度为2 m/s2,它经过第2根电线杆时的速度为15 m/s,则汽车经过第1根电线杆的速度为 ( ) A.2 m/s B.10 m/s C.2.5 m/s D.5 m/s 解析:根据vt=v0+at,得v0=vt-at=15 m/s-25 m/s=5 m/s,D正确。 答案:D,1,2,3,4,1,2,3,4,4.汽车原来以5 m/s的速度沿平直公路行驶,刹车后获得的加速度大小为0.4 m/s2。则: (1)汽车刹车后经多长时间停止?滑行距离为多少? (2)刹车后滑行30 m经历的时间为多少? 解析:以初速度方向为正方向,则 v0=5 m/s,a=-0.4 m/s2。,答案:(1)12.5 s 31.25 m (2)10 s,