教科版高中物理必修第一册精品课件 第2章 匀变速直线运动的规律 4 匀变速直线运动规律的应用.ppt

;基础知识梳理与落实;【学习任务与素养目标】

1.掌握匀变速直线运动的基本公式。(物理观念)

2.理解并应用匀变速直线运动的重要推论,理解并应用初速度为零的匀加速直线运动的比例关系,学会逆向思维。(科学思维)

3.利用匀变速直线运动的规律分析和解决实际问题。(科学思维);;一、匀变速直线运动的两条主要规律

1.速度方程:。?

2.位移方程:x=v0t+at2。

3.公式中共涉及5个物理量:、、、位移x和时间t,其中前面4个都是。对于匀变速直线运动来说,加速度a和初速度v0是恒量,末速度vt和位移x分别是时间t的和

。?

二、位移—速度关系式

将和x=v0t+at2两式联立,消去t,可得速度v与位移x的关系式:。?;;;;3.公式的矢量性

公式中v0、vt、a、x都是矢量,应用时必须选取统一的正方向,一般选v0方向为正方向。

(1)物体做加速运动时,a取正值;做减速运动时,a取负值。

(2)x0,说明物体通过的位移方向与初速度方向相同;x0,说明位移的方向与初速度的方向相反。

4.两种特殊形式

(1)当v0=0时,=2ax。(初速度为零的匀加速直线运动)

(2)当vt=0时,=2ax。(末速度为零的匀减速直线运动);;解析(1)设飞机加速过程中的加速度大小为a1,则飞机从静止开始加速到v0的过程有v0=a1t0

设飞机从v0加速到v1所用的时间为t,则飞机在此过程中有v1=v0+a1t

联立并代入数据,解得t=2.5s。

(2)设飞机从静止开始加速到v2发生的位移大小为x1,则有=2a1x1

设飞机做匀减速直线运动过程发生的位移大小为x2,加速度大小为a2,则有

=2a2x2

设跑道的最短长度为x,则依题意有x=x1+x2

联立并代入数据,解得x=2310m。

答案(1)2.5s(2)2310m;方法技巧应用速度—位移关系的两点注意

(1)若不涉及时间,优先选用

(2)选用,要注意符号关系,必要时应对计算结果进行分析,验证其合理性。;对点演练

1.高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某人驾驶汽车以6m/s的速度匀速进入识别区,ETC天线用了0.3s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好紧贴栏杆停下。已知司机的反应时间为0.7s,刹车的加速度大小为5m/s2,则该ETC通道的长度为()

A.3.6m

B.5.4m

C.6.0m

D.9.6m;解析通过分析可知,汽车在运动的过程中先做匀速直线运动,再做匀减速直线运动;根据运动学的规律,列式可得=9.6m,故D正确。;;;2.位移中点的速度

(1)内容

做匀变速直线运动的物体,在某段位移中点位置的瞬时速度与这段位移始、

末位置瞬时速度的关系为;(2)推导

设匀变速直线运动的初速度为v0,加速度为a,末速度为v,位移为x,设物体经过这段位移的中点时的速度为,如图所示。;;方法技巧(1)是求匀变速直线运动中某时刻的瞬时速度的重要方法,若求某时刻的速度,只要求出以该时刻为中间时刻的某段时间的平均速度即可。

(2)对匀变速直线运动,若同时涉及位移与时间而不涉及加速度,求位移优先选用平均速度公式,即

(3)三个平均速度公式的比较:;对点演练

2.(多选)(2024山东临沂期中)甲、乙两辆汽车在同一水平直道上运动,其运动的位移—时间图像(x-t图像)如图所示,则下列关于两车运动情况的说法正确的是();解析由图可知,甲车在0~10s内的平均速度为=0.8m/s,故A错误;由图可知,10s内,甲车发生的位移大小为8m,乙车发生的位移大小也为8m,故B正确;图像的交点表示相遇,由图可知,甲、乙均向原点运动,初始时,乙在前面,甲随后追上乙,之后甲在前面,最后甲在2m处静止不动,乙随后追上甲,故在0~10s内,甲车追上乙车1次,乙车追上甲车1次,故C错误;若乙车做匀加速直线运动,由图及平均速度的定义可知,乙车的平均速度为

0.8m/s,乙车运动到P点时的速度为位移中点的瞬时速度,;;;;方法技巧位移差公式的两个应用

(1)判断物体是否做匀变速直线运动

如果Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT