时　匀变速直线运动的规律.pptx

1理解匀变速直线运动的规律及推论2掌握应用匀变速直线运动规律及推论的解题方法第1页/共59页第2页/共59页第3页/共59页物体做加速还是减速运动，不是由加速度的大小决定，而是取决于加速度和速度的方向关系方向相同，物体做加速运动，方向相反则做减速运动2匀变速直线运动中几个常用的结论(1)匀变速直线运动的实验依据：saT2，即任意相邻相等时间内的位移之差相等可以推广到smsn(mn)aT2.判断匀变速直线运动的实验依据第4页/共59页3初速度为零的匀加速直线运动的几个比例关系(1)前1T、前2T、前3T内的位移之比为149.(2)第1T、第2T、第3T内的位移之比为135.第5页/共59页对末速度为零的匀减速直线运动，可逆向等效处理为初速度为零的匀加速直线运动，就可利用上述结论进行判断第6页/共59页 1甲、乙两辆汽车速度相等，在同时制动后，均做匀减速直线运动，甲经过3 s停止，共前进了36 m，乙经过1.5 s停止，乙车前进的距离为(B)A9 m B18 m C36 m D27 m(对应学生用书第4页)第7页/共59页2一物体由静止沿光滑的斜面匀加速下滑距离为s时，速度为v，当它的速度是时，它沿斜面下滑的距离是(C)第8页/共59页答案：24 m第9页/共59页第10页/共59页对匀变速运动公式的理解及应用匀变速直线运动公式比较多，公式的理解是灵活应用的前提，因此要注意以下几点1约束关系：自主梳理的的三个基本公式中共有s、t、a、v0、vt五个物理量，只要其中三个物理量确定之后，另外两个就唯一确定了2正方向的规定：五个物理量中，除时间t外，s、v0、vt、a均为矢量一般以v0的方向为正方向，以t0时刻的位移为零，这时s、vt和a的正负就都有了确定的物理意义第11页/共59页4匀变速直线运动物体先做匀减速直线运动，减速为零后又反向做匀加速直线运动，全程加速度不变，对这种情况可以将全程看做匀减速直线运动，应用基本公式求解5公式与规律是对应的第12页/共59页6匀变速直线运动解题的基本思路审题画出过程草图判断运动性质选取正方向(或选取坐标轴)选用公式列出方程求解方程，必要时对结果进行讨论第13页/共59页【例1】(2011年福建泉州模拟)(12分)卡车原来以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机从较远的地方立即开始刹车，使卡车匀减速前进当车减速到2 m/s时，交通灯恰好转为绿灯，司机当即放开刹车，并且只用了减速过程一半的时间卡车就加速到原来的速度从刹车开始到恢复原速的过程用了12 s，求：(1)卡车在减速与加速过程中的加速度；(2)开始刹车后2 s末及10 s末的瞬时速度大小思路点拨：将卡车的运动分成减速和加速两段，根据速度、时间的大小关系，选取公式求解规范解答：(1)设卡车从A点开始减速，则vA10 m/s，用时t1到达B点；从B点又开始加速，用时t2到达C点取vA的方向为正方向，则vB2 m/s，vC10 m/s.第14页/共59页解得t18 s，t24 s，(2分)由速度公式vtv0at得，在AB段vBvAa1t1，(1分)在BC段vCvBa2t2，(1分)联立上述各式解得a11 m/s2，a22 m/s2.(2分)(2)2 s末卡车的瞬时速度大小为v1vAa1t10 m/s12 m/s8 m/s(2分)10 s末卡车的瞬时速度大小为v2vBa2t2 m/s2(108)m/s6 m/s.(2分)答案：(1)1 m/s22 m/s2(2)8 m/s6 m/s第15页/共59页在针对速度、加速度这些矢量的运算过程中，正、负号的使用要引起注意，对物体运动过程要进行准确的分析同时对匀减速运动应用速度公式时注意加速度a的两种不同代入方法第16页/共59页针对训练11：(创新题)郑西客运专线是设计时速达到350 km/h的城际铁路，是中国中长期铁路网规划的一条重要快速通道这条铁路已于2010年2月6日正式投入运营，上午11时25分，“和谐号”动车组“起步”驶出站台一观察者站在列车第一节车厢的前端，列车从静止开始做匀加速运动，第一节车厢驶过他身边所用的时间为t1，设每节车厢等长求第n节车厢驶过他身边需要的时间(车厢之间的距离不计)第17页/共59页匀变速直线运动的几种常见解题方法运动学问题的求解一般有多种方法，可从多种解法的对比中进一步明确解题的基本思路和方法，从而提高解题能力.第18页/共59页第19页/共59页对推论saT2的拓展(1)公式的适用条件：匀变速直线运动；s为连续相等的相邻时间间隔T内的位移差(2)进一步的推论：smsn(mn)aT2要注意此式的适用条件及m、n、T的含义第20页/共59页【例2】一个做匀加速直线运动的质点，在最初的连续相等的两个时间间隔内，通过的位移分别是24 m和64 m，每一个时间间隔为4 s，求质点的初速度和加速度思路点拨：匀变速直线运动公式较多，解题时可先画出质点运动的过程草图，根据各段的已知条件，选择合理的公式计算第21页/共59页第22页/共59页答案：1 m/s2.5 m/s2第23页/共59页(1)运动学问题的求解一般有多种解法，进行一题多解训练可以熟练地掌握运动学规律，提高灵活运用知识的能力从多种解法的对比中进一步明确解题的基本思路和方法，从而提高解题能力(2)对一般的匀变速直线运动，若出现相等的时间间隔问题，应优先考虑用saT2求解，这种解法往往更简捷第24页/共59页针对训练21：一个物体从静止开始做匀加速直线运动，5 s末的速度为1 m/s，则10 s末的速度为多大？第25页/共59页法三：图象法画出物体运动的速度图象如图所示由图象可知，物体在10 s末的速度为2 m/s.答案：2 m/s第26页/共59页匀变速直线运动的两类特殊问题1不可逆的匀减速直线运动例如：汽车刹车、轮船靠岸、飞机降落、滑块在粗糙的水平面上自由的滑动等等特点：做匀减速直线运动到速度为零时，即停止运动思路：求解此类问题时应用假设法先确定物体实际运动的时间，注意题目所给的时间与实际时间的关系对末速度为零的匀减速运动也可按逆过程为初速度为零的匀加速运动处理第27页/共59页2可逆的匀减速直线运动例如：一个小球沿光滑斜面以一定初速度向上运动、竖直上抛运动等等特点：做匀减速运动到速度为零后，会以原加速度反向做匀加速直线运动，整个过程加速度的大小、方向不变思路：由于整个过程加速度始终不变，所以该运动也是匀变速直线运动，因此求解时可对全过程列方程，也可分成正向匀减速直线运动和反向匀加速直线运动两个阶段求解，但必须注意在不同阶段v、s、a等矢量的正负号第28页/共59页【例3】一辆汽车以72 km/h的速度行驶，现因故紧急刹车并最终停止运动已知汽车刹车过程加速度的大小为5 m/s2，则从开始刹车经过5 s，汽车通过的距离是多少？思路点拨：刹车运动是匀减速直线运动，可根据速度公式判断减速时间t0，若t05 s，则直接应用位移公式计算若t05 s，可按减速到零的时间t0套公式求解第29页/共59页第30页/共59页答案：40 m第31页/共59页对于“刹车类”问题“时间”往往是一个“陷阱”，首先要根据题目中的条件，判断物体停止运动的实际时间是否与题目中给定时间吻合第32页/共59页针对训练31：(2011年福建省模拟)在一段限速为50 km/h的平直道路上，一辆汽车遇紧急情况刹车，刹车后车轮在路面上滑动并留下9.0 m长笔直的刹车痕从监控录像中得知该车从刹车到停止的时间为1.5 s请你根据上述数据计算该车刹车前的速度，并判断该车有没有超速行驶第33页/共59页考点一：匀变速直线运动的公式理解及应用【例1】(中档题)(2010年湖北八校一次联考)假期中，小芳乘坐火车外出旅游，当火车在一段平直轨道上匀加速行驶时，她用身边的器材测量火车的加速度小芳的测量过程如下：她一边看着窗外间隔100 m的路标，一边用手表记录着时间她观测到她所在车厢从经过第一根路标到经过第二根路标的时间间隔为12 s，从经过第一根路标到经过第三根路标的时间间隔为22 s请你根据她的测量情况，求：(1)火车的加速度大小；(保留三位有效数字)(2)火车经过第三根路标时的速度大小(保留三位有效数字)第34页/共59页答案：(1)0.152 m/s2(2)10.8 m/s第35页/共59页考点二：公式应用【例2】(中档题)如图所示，A、B两物体相距s7 m，物体A以vA4 m/s的速度向右匀速运动而物体B此时的速度vB10 m/s，向右做匀减速运动，加速度a2 m/s2.那么物体A追上物体B所用的时间为()A7 s B8 s C9 s D10 s第36页/共59页解析：物体B从开始到停下来所用的时间t5 s，在此时间内B前进的距离sBt25 m，A前进的距离sAvAt20 m故此时刻A、B相距(57)m12 m，所以再经过3 s A才能追上B，故物体A追上物体B所用的时间为8 s.答案：B.第37页/共59页第38页/共59页(2010年课标全国卷，24)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100 m和200 m短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别为9.69 s和19.30 s假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 s，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动.200 m比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100 m比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑100 m时最大速率的96%.求：(1)加速所用时间和达到的最大速率；(2)起跑后做匀加速运动的加速度(结果保留两位小数)第39页/共59页答案：(1)1.29 s11.24 m/s(2)8.71 m/s2第40页/共59页本题考查了匀变速直线运动规律的灵活应用，分清物体的运动过程，研究各段满足的运动规律是解题的关键第41页/共59页第42页/共59页【测控导航】考点题号1.对运动矢量性考查12.匀变速直线运动基本推论7、83.平均速度的应用54.匀变速直线运动基本公式综合应用2、3、4、6、9、10第43页/共59页1.在匀变速直线运动的位移公式和速度公式中除时间t外，共有四个矢量，若取初速度方向为正，那么(A)A匀加速直线运动中a为正值B匀加速直线运动中a为负值C匀减速直线运动中a为正值D匀加速和匀减速直线运动中a均为正值解析：匀变速直线运动中，速度、位移、加速度都是矢量，当加速度方向与速度方向相同时，为加速运动，故A对，B错当加速度方向与速度方向相反时，为减速运动，C、D均错第44页/共59页2(2010年北京石景山区期末考试)物体沿直线以恒定加速度运动，它的位移s与时间t的关系是s24t6t2(s的单位是m，t的单位是s)，则它的速度为零的时刻是(B)解析：由公式s24t6t2可知v024 m/s，a12 m/s2；联立公式vtv0at，可得t2 s，故B正确第45页/共59页3(2010年江西三校12月联考)汽车遇情况紧急刹车，经1.5 s停止，刹车距离为9 m若汽车刹车后做匀减速直线运动，则汽车停止前最后1 s的位移是(B)A4.5 m B4 mC3 m D2 m第46页/共59页4汽车以20 m/s的速度做匀速运动，某时刻关闭发动机而做匀减速运动，加速度大小为5 m/s2，则它关闭发动机后通过37.5 m所需时间为(A)A3 s B4 s C5 s D6 s第47页/共59页5(2011年福建调研)一个物体做匀加速直线运动，它在第3 s内的位移为5 m，则下列说法正确的是(C)A物体在第3 s末的速度一定是6 m/sB物体的加速度一定是2 m/s2C物体在前5 s内的位移一定是25 mD物体在第5 s内的位移一定是9 m解析：匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于该段的平均速度，根据第3 s内的位移为5 m，则2.5 s时刻的瞬时速度为v5 m/s，2.5 s时刻即为前5 s的中间时刻，因此前5 s内的位移为svt5 m/s5 s25 m，C项对，D项错；由于无法确定物体在零时刻的速度以及匀变速运动的加速度，故A、B项均错第48页/共59页6(2011年福建莆田质检)一质量为m的滑块在粗糙水平面上滑行，通过频闪照片分析得知，滑块在最开始2 s内的位移是最后2 s内位移的两倍，且已知滑块最开始1 s内的位移为2.5 m，由此可求得(C)A滑块的加速度为5 m/s2B滑块的初速度为5 m/sC滑块运动的总时间为3 sD滑块运动的总位移为5 m第49页/共59页7(2011年福建上杭联考)一质点做匀加速直线运动，初速度未知，物理课外实验小组的同学们用固定在地面上的频闪照相机对该运动进行研究已知相邻的两次闪光的时间间隔为1 s，发现质点在第1次到第2次闪光的时间间隔内移动了2 m，在第3次到第4次闪光的时间间隔内移动了8 m，则仅仅由此信息还是不能推算出(B)A第1次闪光时质点速度的大小B质点运动的初速度C第2次到第3次闪光时间间隔内质点的位移大小D质点运动的加速度第50页/共59页第51页/共59页8(2011年河南沈丘县第一高级中学一次月考)如图所示，光滑斜面AE被分成四个长度相等的部分，即ABBCCDDE，一物体由A点静止释放，下列结论不正确的是(D)第52页/共59页第53页/共59页9在风平浪静的海面上，有一战斗机要去执行一项紧急任务，而航空母舰的弹射系统出了故障，无法在短时间内修复已知飞机的最低起飞速度为50 m/s，其在跑道上加速时，可能产生的最大加速度为5 m/s2，跑道长为100 m经过计算发现在这些条件下飞机根本无法起飞(请你计算并做出判断)，航空母舰不得不在海面上沿起飞方向运动，从而使飞机获得初速度，达到安全起飞的目的，那么航空母舰行驶的速度至少为多少？第54页/共59页第55页/共59页10(拓展探究题)2010年7月由于美国航母准备在黄海演习，我空军某部奉命进入预警状态，并进行预警演练，假设某预警机在地面上空某高度A位置处于静止待命状态，要求该机10时56分40秒由静止状态沿水平方向做匀加速直线运动，经过AB段加速后，进入BC段的匀速演练区，11时准时通过C位置，如图所示已知sAB5 km，sBC10 km，问：(1)预警机在BC段的速度大小是多少？(2)在AB段做匀加速直线运动时的加速度大小是多少？第56页/共59页答案：(1)100 m/s(2)1 m/s2第57页/共59页第58页/共59页感谢您的观看。第59页/共59页