匀变速直线运动的位移与时间的关系 (2)幻灯片.ppt
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1、匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系第1页,共50页,编辑于2022年,星期五匀匀速速直直线线运运动动的的位位移移V VV V0 0t tt t请问这个图象表示什么运动请问这个图象表示什么运动?同学们是否会计算这个运动在同学们是否会计算这个运动在t t秒内发生的位移秒内发生的位移?一、匀速直线运动的位移一、匀速直线运动的位移匀速直线运动位移等于匀速直线运动位移等于v-tv-t图象所围矩形的面积图象所围矩形的面积(其中横轴上方的面积代表位移为正方向,横轴下(其中横轴上方的面积代表位移为正方向,横轴下(其中横轴上方的面积代表位移为正方向,横轴下(其中横轴上方的面积代表位
2、移为正方向,横轴下方的面积代表位移为负方向)方的面积代表位移为负方向)方的面积代表位移为负方向)方的面积代表位移为负方向)第2页,共50页,编辑于2022年,星期五思思考考匀变速直线运动的匀变速直线运动的 v-t v-t 图象中的位移是否会与图象中的位移是否会与匀速直线运动的匀速直线运动的 v-t v-t 图象中的位移相似呢?图象中的位移相似呢?阅读书本阅读书本P37P37思考与讨论思考与讨论编号编号0 01 12 23 34 45 5时间时间/s/s0 00.10.10.20.20.30.30.40.40.50.5速度速度(m.s(m.s-1-1)0.380.380.630.630.880.
3、881.111.111.381.381.621.62第3页,共50页,编辑于2022年,星期五匀匀变变速速直直线线运运动动的的位位移移V V1 1V V2 2V V3 3V V4 4V V0 0V V0 0t tt tt t1 1t t2 2t t3 3t t4 4结论:在匀变速直线运动的结论:在匀变速直线运动的结论:在匀变速直线运动的结论:在匀变速直线运动的 v-t v-t 图象中,物体的图象中,物体的图象中,物体的图象中,物体的位移位移位移位移 x x 在数值上等于图线与坐标轴所围的面积。在数值上等于图线与坐标轴所围的面积。在数值上等于图线与坐标轴所围的面积。在数值上等于图线与坐标轴所围的
4、面积。有没有什么办法让位有没有什么办法让位移更精确呢移更精确呢?第4页,共50页,编辑于2022年,星期五匀变速直线运动位匀变速直线运动位移与时间的关系式移与时间的关系式(简称位移公式)(简称位移公式)匀匀变变速速直直线线运运动动的的位位移移V V0 0t tt tV V0 0思考:能否利用上述思考:能否利用上述结论找出匀变速直线结论找出匀变速直线运动的位移与时间的运动的位移与时间的关系式呢?关系式呢?A AB BC CS S=(OC+AB)OA=(OC+AB)OA1 12 2 x x=(=(v v0 0 0 0+v v)t t1 12 2 v v=v v0 0 0 0+a ta tx x=v
5、 v0 0 0 0 t t+a ta t1 12 2 2 2 2 20 0第5页,共50页,编辑于2022年,星期五匀匀变变速速直直线线运运动动的的位位移移公公式式a ta t1 12 2 2 2 2 2t tv v0 0v vx x=v v0 0 0 0 t t+a ta t1 12 2 2 2 2 2v v0 0 0 0 t tv v0 0t tt tv v0 0t tv v0 0v vv v0 0t tt tv v0 0v v0 0 0 0 t ta ta t1 12 2 2 2 2 2第6页,共50页,编辑于2022年,星期五说说明明 1.1.公式公式 中的中的 x x 、v v0 0
6、 0 0 、a a 均为矢量,应用时必须选取统一方向为正方向。均为矢量,应用时必须选取统一方向为正方向。2.2.利用利用 和和 综合应用,可以解决所有的匀变速直线运动。综合应用,可以解决所有的匀变速直线运动。x x=v v0 0 0 0 t t+a ta t1 12 2 2 2 2 2v v=v v0 0 0 0+a ta tx x=v v0 0 0 0 t t+a ta t1 12 2 2 2 2 2第7页,共50页,编辑于2022年,星期五课课本本例例题题 一一般般应应先先用用字字母母代代表表物物理理量量进进行行运运算算,得得出出用用已已知知量量表表达达未未知知量量的的关关系系式式,然然后
7、后再再把把数数值值代代入入式式中中,求求出出未未知知量量的的值值,这这样样做做能能够够清清楚楚地地看看出出未未知知量与已知量的关系,计算也比较简便。量与已知量的关系,计算也比较简便。第8页,共50页,编辑于2022年,星期五注意刹车问题的陷阱注意刹车问题的陷阱练练习习 汽车以汽车以l0m/sl0m/s的速度在平直公路上匀速行的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经驶,刹车后经2s2s速度为速度为6m/s6m/s。求:。求:(1 1)刹车过程中的加速度;)刹车过程中的加速度;(2 2)刹车后)刹车后2s2s内前进的距离;内前进的距离;(3 3)刹车后前进)刹车后前进9m9m所用的时间;所用的时间;(
8、4 4)刹车后)刹车后8s8s内前进的距离。内前进的距离。第9页,共50页,编辑于2022年,星期五小小结结一、匀速直线运动的位移公式:一、匀速直线运动的位移公式:x=v tx=v t三、在三、在 v-t v-t 图象中,物体的位移图象中,物体的位移 x x 在数值上在数值上等于图线与坐标轴所围的面积。等于图线与坐标轴所围的面积。(其中横轴上方的面积代表位移为正方向,横(其中横轴上方的面积代表位移为正方向,横轴下方的面积代表位移为负方向。)轴下方的面积代表位移为负方向。)二、匀变速直线运动的位移公式:二、匀变速直线运动的位移公式:x x=v v0 0 0 0 t t+a ta t1 12 2
9、2 2 2 2第10页,共50页,编辑于2022年,星期五一质点沿一直线运动,一质点沿一直线运动,一质点沿一直线运动,一质点沿一直线运动,t t t t0 0 0 0时,位于坐标原点,时,位于坐标原点,时,位于坐标原点,时,位于坐标原点,图为质点做直线运动的速度一时间图象由图可知:图为质点做直线运动的速度一时间图象由图可知:图为质点做直线运动的速度一时间图象由图可知:图为质点做直线运动的速度一时间图象由图可知:(1)(1)(1)(1)该质点的该质点的该质点的该质点的位移位移位移位移随随随随时间时间时间时间变化的关系式变化的关系式 x x 。(2)(2)在时刻在时刻t t s s s s时,时,
10、时,时,质点距坐标原点最远。质点距坐标原点最远。(3)(3)从从t t0 0到到t t4s4s4s4s内质点的内质点的内质点的内质点的 位移是位移是 ;通过;通过;通过;通过 的路程是的路程是的路程是的路程是 。练练习习6 6v v/m/sm/s-6-6t t/s s2 20 04 4第11页,共50页,编辑于2022年,星期五二个有用的推论二个有用的推论:V V0 0t tt tV V0 0v vx x=(=(v v0 0 0 0+v v)t t1 12 2 结论结论:匀变速直线运动中匀变速直线运动中,某段时间内的平均速度与该段时间中某段时间内的平均速度与该段时间中点时刻的瞬时速度相等点时刻
11、的瞬时速度相等,且等于这段时初、末速度矢量和的一且等于这段时初、末速度矢量和的一半,即:半,即:直线运动中最灵活,最能带给你惊喜的式子。直线运动中最灵活,最能带给你惊喜的式子。第12页,共50页,编辑于2022年,星期五以加速度以加速度a a做匀变速直线运动的物体,连续相等时间做匀变速直线运动的物体,连续相等时间T T内内的位移之差为多少?的位移之差为多少?TTTx x1 1x x2 2x x3 3v v0 0结论:匀变速直线运动中,相邻两相等时间内的位移差为定值,结论:匀变速直线运动中,相邻两相等时间内的位移差为定值,即即x=aTx=aT2 2.可用此结论来判断物体是否做匀变速直线运动。可用
12、此结论来判断物体是否做匀变速直线运动。第13页,共50页,编辑于2022年,星期五一个滑块沿斜面滑下一个滑块沿斜面滑下,依次通过斜面上的依次通过斜面上的A A、B B、C C三点,三点,如图示,已知如图示,已知AB=6mAB=6m,BC=10mBC=10m,滑块经过,滑块经过ABAB、BCBC两段位两段位移的时间都是移的时间都是2s 2s,求,求(1 1)滑块运动的加速度)滑块运动的加速度(2 2)滑块在点的瞬时速度)滑块在点的瞬时速度C CA AB B6m6m10m10m结果:结果:a=1m/Sa=1m/S2 2VVB B=4m/s=4m/s同样用所学的知识解同样用所学的知识解题题.怎样才能
13、解得更快、怎样才能解得更快、更好。平时应多思考。更好。平时应多思考。第14页,共50页,编辑于2022年,星期五附附:解解题题技技巧巧1 1末速度为零末速度为零的的匀减速匀减速直线运动可看直线运动可看成成初速度为零初速度为零,加速度大小相等的,加速度大小相等的匀加速匀加速直线直线运动。运动。v v0 0A AB B0 0a aa aA AB B0 0v v0 0例:已知汽车刹车后例:已知汽车刹车后10s10s停下停下来,且汽车在匀减速直线运来,且汽车在匀减速直线运动时的加速度大小为动时的加速度大小为1m/s1m/s2 2。(2 2)求汽车停止前最后)求汽车停止前最后1s1s内的位移。内的位移。
14、(1 1)求汽车从刹车直到停)求汽车从刹车直到停止时的位移。止时的位移。第15页,共50页,编辑于2022年,星期五附附:解解题题技技巧巧2 2 某物体从静止开始做匀加速直线运动,经某物体从静止开始做匀加速直线运动,经过过4s4s达到达到2m/s2m/s,然后以这个速度运动,然后以这个速度运动12s12s最后做最后做匀减速直线运动,经过匀减速直线运动,经过4s4s停下来。求物体运动停下来。求物体运动的距离。的距离。x=1/2x=1/2(12+20 12+20)2=32 m2=32 m2 2v v/m/sm/s0 0t t/s s4 8 12 16 204 8 12 16 20第16页,共50页
15、,编辑于2022年,星期五匀变速直线运动的位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系(三)(三)第17页,共50页,编辑于2022年,星期五匀匀匀匀变变变变速速速速直直直直线线线线运运运运动动动动位位位位移移移移与与与与速速速速度度度度的的的的关关关关系系系系v v=v v0 0 0 0+a ta t速度公式:速度公式:位移公式:位移公式:x x=v v0 0 0 0 t t+a ta t1 12 2 2 2 2 2v v 2 2 v v0 0 0 02 2=2=2 a xa x位移位移 速度公式:速度公式:第18页,共50页,编辑于2022年,星期五注意:注意:1 1、优点:不需计算时
16、间、优点:不需计算时间t t。2 2、公式中四个矢量、公式中四个矢量 v v、v v0 0 0 0、a a、x x要规要规定统一的正方向。定统一的正方向。3 3、若、若v v0 0 0 0=0 0 ,则,则v=?v=?第19页,共50页,编辑于2022年,星期五例、某飞机着陆时的速度是例、某飞机着陆时的速度是216Km/h216Km/h,随后匀减,随后匀减速滑行,加速度大小是速滑行,加速度大小是2m/s2m/s2 2.机场的跑道至少机场的跑道至少要多长才使飞机安全的停下来?要多长才使飞机安全的停下来?第20页,共50页,编辑于2022年,星期五一个有用的推论:沿某一方向做匀变速直线运动的质点通
17、过位移沿某一方向做匀变速直线运动的质点通过位移s s的初速的初速度为度为v v0 0,末速度为末速度为v v,所用时间为,所用时间为t t,质点在通过位,质点在通过位移中间位置的瞬时速度为移中间位置的瞬时速度为v vs/2s/2为多少?试比较时间时为多少?试比较时间时刻的速度刻的速度v vt/2t/2与中间位置速度与中间位置速度v vs/2s/2的大小。的大小。v v0 0 x/2x/2v vV Vs/2s/2用图象法可证明,无论匀加用图象法可证明,无论匀加速还是匀减速,始终是:速还是匀减速,始终是:第21页,共50页,编辑于2022年,星期五小小结结1 1、速度公式:、速度公式:2 2、位移
18、公式:、位移公式:3 3、速度、速度位移公式:位移公式:x x=v v0 0 0 0 t t+a ta t1 12 2 2 2 2 2 2 2v v v v=v v v v0 0 0 0 0 0+a ta ta ta tv v v v 2 2 2 2 v v v v0 0 0 00 02 2 2 2=2=2=2=2 a xa xa xa x(不涉及(不涉及 x x )(不涉及(不涉及 v v)(不涉及(不涉及 t t)第22页,共50页,编辑于2022年,星期五匀变速直线运动的规律应用匀变速直线运动的规律应用两相邻相等时间内的位移关为定值:两相邻相等时间内的位移关为定值:第23页,共50页,编
19、辑于2022年,星期五例例.一物体做匀加速直线运动,它在第一物体做匀加速直线运动,它在第1 1秒的位移秒的位移为为4m4m,第,第5 5秒的位移为秒的位移为20m20m,问此物体的加速度为,问此物体的加速度为多少?多少?例例.如图,物体以如图,物体以4m/s4m/s的速度自斜面底端的速度自斜面底端A A点滑上光点滑上光滑斜面,途经斜面中点滑斜面,途经斜面中点C C,到达斜面最高点,到达斜面最高点B B。已知。已知V VA A:V VC C=4=4:3 3,从,从C C点到点到B B点历时点历时 s s,试求:,试求:1.1.物体到达斜面最高点的速度物体到达斜面最高点的速度2.2.斜面的长度斜面
20、的长度A AB BC C第24页,共50页,编辑于2022年,星期五有一物体从静止开始做加速度为有一物体从静止开始做加速度为2m/s2m/s2 2的匀加速直线运动的匀加速直线运动,试求试求:1.1.第第1 1秒、第秒、第2 2秒、第秒、第3 3秒、第秒、第4 4秒的位移分别为多少?秒的位移分别为多少?2.2.前前1 1秒、前秒、前2 2秒、前秒、前3 3秒、前秒、前4 4称的位移分别为多少?称的位移分别为多少?结论:初速为零初速为零的匀加速直线运动的物体在连续相同的时间内位移的匀加速直线运动的物体在连续相同的时间内位移之比为奇数比之比为奇数比:x x:x x:x:x:=1:3:5:=1:3:5
21、:初速为零初速为零的匀加速直线运动的物体的位移与时间的的匀加速直线运动的物体的位移与时间的平方成正比:平方成正比:第25页,共50页,编辑于2022年,星期五子弹恰能穿过子弹恰能穿过3 3块叠放在一起的同样厚的木板块叠放在一起的同样厚的木板(即穿过第(即穿过第3 3块木板后子弹速度减小为零)块木板后子弹速度减小为零).设设子弹在木板里运动的加速度是恒定的,则子弹子弹在木板里运动的加速度是恒定的,则子弹依次穿过依次穿过3 3块木板所用的时间之比为块木板所用的时间之比为_._.结论:结论:初速为零初速为零的匀加速直线运动的物体经历连续相同的位移所的匀加速直线运动的物体经历连续相同的位移所需时间之比
22、为:需时间之比为:第26页,共50页,编辑于2022年,星期五 初速为零初速为零的匀加速直线运动的特点的匀加速直线运动的特点(1 1)从运动起经过、时间内的)从运动起经过、时间内的位移之比位移之比S S1 1S S2 2S S3 3:=1:=1 4 4 9 9 n n2 2(2 2)从运动起在第一个、第二个、第三个)从运动起在第一个、第二个、第三个时间内的位移之比时间内的位移之比S SS SS S=1=1 3 3 5 5(2n-1)(2n-1)(3 3)从运动起到在、时的速度之比从运动起到在、时的速度之比 v v1 1v v2 2v v3 3:=1:=12 2 3 3 n n(4 4)运动起经
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