人教版物理必修1同步教学课件：第2章 4匀变速直线运动的速度与位移的关系28张PPT

课件28张PPT。4　匀变速直线运动的速度与位移的关系第二章　匀变速直线运动的研究学习目标知识探究典例精析达标检测1.会推导速度与位移的关系式，并知道匀变速直线运动的速度与位移的关系式中各物理量的含义.
2.会用公式v2－ ＝2ax进行分析和计算.
3.掌握三个平均速度公式及其适用条件.
4.会推导Δx＝aT2并会用它解决相关问题.一、速度位移公式射击时，火药在枪筒中燃烧，燃气膨胀，推动弹头加速运动.如果把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动，子弹在枪筒中运动的初速度为v0，子弹的加速度是a，枪筒长为x，则子弹射出枪口时的速度是多少？知识探究导学探究解析答案知识梳理(1)公式仅适用于 直线运动.
(2)式中v0和v是 、 时刻的速度，x是这段时间内的位移.
(3)当v0＝0时，有 ；当v＝0时，有 .匀变速初末v2＝2ax答案某航母跑道长200 m，飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s2，起飞需要的最低速度为50 m/s.那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为(　　)
A.5 m/s B.10 m/s C.15 m/s D.20 m/s即学即用B解析答案二、中间时刻的瞬时速度与平均速度一质点做匀变速直线运动的v－t图象如图1所示.已知一段时间内的初速度为v0，末速度为v.求：导学探究图1(1)这段时间内的平均速度(用v0、v表示)解析答案(2)中间时刻的瞬时速度v .(3)这段位移中间位置的瞬时速度v 解析答案平均速度公式知识梳理(1)适用条件： 直线运动.
(2)应用：计算瞬时速度.匀变速答案某战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动，达到起飞速度v所需时间为t，则起飞前的运动距离为(　　)即学即用B解析答案三、位移差公式Δx＝aT2物体做匀变速直线运动，加速度为a，从某时刻起T时间内的位移为x1，紧接着第二个T时间内的位移为x2.试证明：Δx＝aT2.导学探究解析　证明：设物体的初速度为v0即Δx＝aT2.解析答案位移差公式
(1)匀变速直线运动中，在连续相等的时间T内的位移之差为一恒定值，即Δx＝x2－x1＝ .
(2)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＝aT2成立，则a为一恒量，说明物体做匀变速直线运动.
②求加速度知识梳理aT2答案一质点做匀加速直线运动，依次经过O、A、B、C四点，A、B间的距离为10 m，B、C间的距离为14 m，已知物体通过OA段、AB段、BC段所用的时间相等.则O与A的距离为(　　)
A.8 m B.6 m C.4 m D.2 m即学即用解析　根据匀加速直线运动规律，连续相等的时间间隔T内物体的位移之差Δx＝aT2，则x3－x2＝x2－x1，所以x1＝2x2－x3＝2×10 m－14 m＝6 m，选项B正确.B返回解析答案例1　汽车以10 m/s的速度行驶，刹车的加速度大小为3 m/s2，求它向前滑行12.5 m后的瞬时速度.典例精析总结提升解析　设汽车的初速度方向为正方向，则v0＝10 m/s，a＝－3 m/s2，x＝12.5 m.所以v1＝5 m/s，v2＝－5 m/s(舍去).
即汽车向前滑行12.5 m后的瞬时速度大小为5 m/s，方向与初速度方向相同.
答案　5 m/s，方向与初速度方向相同解析答案解析答案例2　美国“肯尼迪”号航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统.已知“F－15”型战斗机在跑道上加速时，产生的最大加速度为5 m/s2，起飞的最小速度是50 m/s，弹射系统能够使飞机具有的最大速度为30 m/s，则：
(1)飞机起飞时在跑道上至少加速多长时间才能起飞？解析　飞机在跑道上运动的过程中，当有最大初速度、最大加速度时，起飞所需时间最短，则飞机起飞时在跑道上的加速时间至少为4 s.答案　4 s总结提升(2)航空母舰的跑道至少应该多长？答案　160 m解析答案1.位移速度的关系式为矢量式，v0、v、a、x都是矢量.应用解
题时一定要先设定正方向，若取v0方向为正方向：
(1)若加速运动，a取正值，减速运动，a取负值.
(2)x＞0，位移的方向与初速度方向相同，x＜0则为减速到0，又返回到计时起点另一侧的位移.
(3)v＞0速度的方向与初速度方向相同，v＜0则为减速到0，又返回过程的速度.
注意：应用比公式时，注意符号关系，必要时对计算结果进行分析，验证其合理性.
2.位移速度关系式在不涉及时间的问题中应用很方便.总结提升例3　一质点做匀变速直线运动，初速度v0＝2 m/s,4 s内位移为20 m，求：
(1)质点4 s末的速度；二、匀变速直线运动的几个常用推论的应用解析答案代入数据解得，4 s末的速度v4＝8 m/s.答案　8 m/s(2)质点2 s末的速度.答案　5 m/s解析答案总结提升例4　一个做匀加速直线运动的物体，在前4 s内经过的位移为24 m，在第2个4 s内经过的位移是60 m，求这个物体的加速度和初速度各是多少？解析答案返回总结提升解析答案技巧点拨答案　2.25 m/s2　1.5 m/s技巧点拨返回1. (多选)一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地，汽车先做匀加速直线运动，接着做匀减速直线运动，开到乙地刚好停止，其速度—时间图象如图2所示，那么0～t和t～3t两段时间内(　　)
A.加速度大小之比为3∶1
B.位移大小之比为1∶2
C.平均速度大小之比为2∶1
D.平均速度大小之比为1∶1达标检测12解析答案图212答案　BD2. 从斜面上某一位置每隔0.1 s释放一个相同的小球，释放后小球做匀加速直线运动，在连续释放几个后，对在斜面上滚动的小球拍下如图3所示的照片，测得xAB＝15 cm，xBC＝20 cm.试求：12图3(1)小球的加速度是多少？12解析　小球释放后做匀加速直线运动，且每相邻的两个小球的时间间隔相等，均为0.1 s，可以认为A、B、C、D各点是一个小球在不同时刻的位置.答案　5 m/s2解析答案(2)拍摄时小球B的速度是多少？12解析　由题意知B点对应AC段的中间时刻，可知B点的速度等于AC段上的平均速度，答案　1.75 m/s解析答案(3)拍摄时xCD是多少？12解析　由于连续相等时间内位移差恒定，所以xCD－xBC＝xBC－xAB答案　0.25 m所以xCD＝2xBC－xAB＝2×20×10－2 m－15×10－2 m＝25×10－2 m＝0.25 m.返回解析答案