高中物理必修1_8. 匀变速直线运动规律的应用课件35张PPT

8　匀变速直线运动规律的应用
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学习目标：
1.匀变速直线运动及其公式、图像．
2．知道匀变速直线运动的特点．
3．能用公式和图像描述匀变速直线运动．
重点难点：
1.匀变速直线运动位移与速度关系式的应用．
2．匀变速直线运动基本公式和推论的应用．
新知初探自学导引
v0＋at
想一想
狙击步枪与冲锋枪的一个明显的不同是狙击步枪的枪筒比较长(如图1－8－1)，据你所学的物理知识，说明其中的道理．
图1－8－1
提示：狙击手很多时候是在非常远的地方向匪徒开枪，这就要求子弹在离开枪口时有较大的速度，据公式v＝2ax知，在子弹的加速度相同的情况下，加速的距离x越大，即枪筒的长度越长，子弹飞离枪口的速度就越大，故狙击步枪的枪筒较长．
要点一　时间与时刻
学案导引
1．做匀变速直线运动的物体速度很大，其位移是否一定也很大？
2．做匀变速直线运动物体的位移与其速度成正比吗？
要点探究讲练互动
(1)物体做加速运动时，a取正值，做减速运动时，a取负值．
(2)位移x>0，说明物体通过的位移方向与初速度方向相同；x<0，说明位移的方向与初速度的方向相反．
3．适用范围：匀变速直线运动．
特别提醒：(1)公式v－v＝2ax中四个物理量均是矢量，应用它解题时要注意各物理量的正、负值．
(2)刹车问题由于末速度为零，应用此公式解题往往很方便．
(改编题)有些航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知某型号的战斗机在跑道上加速时可能产生的最大加速度为5.0 m/s2，当飞机的速度达到50 m/s时才能离开航空母舰起飞．设航空母舰处于静止状态．问：
例1
(1)若要求该飞机滑行160 m后起飞，弹射系统必须使飞机具有多大的初速度？
(2)若某舰上不装弹射系统，要求该型号飞机仍能在此舰上正常起飞，问该舰身长至少应为多长？
【关键提醒】　本题没有涉及时间，也不需求时间，故可根据位移—速度关系式求解．
【答案】　(1)30 m/s　(2)250 m
变式训练
1．物体做匀减速直线运动，初速度为10 m/s，末速度为6 m/s，加速度大小为2 m/s2，求物体在这段时间内的位移．
答案：16 m
要点2　初速为零的匀加速直线运动的规律
1．
1T末、2T末、3T末、…、nT末瞬时速度之比为
v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n
2．1T内、2T内、3T内、…、nT内的位移之比为
x1∶x2∶x3∶…∶xn＝12∶22∶32∶…∶n2
?
特别提醒：(1)以上比例成立的前提是物体做初速度为零的匀加速直线运动．
(2)对于末速度为零的匀减速直线运动，可把它看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动，应用比例关系，可使问题简化．
一小球沿斜面由静止开始匀加速滚下
(斜面足够长)，
已知小球在第4 s末的速度为4 m/s.
求：
(1)第6 s末的速度；
(2)前6 s内的位移；
(3)第6 s内的位移．
例2
(2)第1 s内与前6 s内的位移之比x1∶x6＝12∶62
故前6 s内小球的位移x6＝36x1＝18 m.
(3)第1 s内与第6 s内的位移之比
xⅠ∶xⅥ＝1∶(2×6－1)＝1∶11
故第6 s内的位移xⅥ＝11xⅠ＝5.5 m.
【答案】　(1)6 m/s　(2)18 m　(3)5.5 m
变式训练
2．(原创题)2011年9月29日我国成功发射了“天宫一号”，发射塔高度为80 m．一名同学在观看电视时，在头脑中记下火箭上端的位置A，如图1－8－2，用自己的手表测出火箭从开始发射到下端通过A点用的时间约为4.3 s，
若长征2号F运载火箭(连同“天宫一号”等)的总高度为58.3 m，设火箭开始阶段是匀加速的，在初始发射阶段可认为长征2号F运载火箭的总质量不变，系统产生480
吨的推力．
请你根据上述已知条件，求出火箭在初始运动阶段的两个运动学物理量．
图1－8－2
答案：见解析
热点示例创新拓展
追及、相遇问题的分析
[经典案例] (11分)一小汽车从静止开始以3 m/s2的加速度行驶，恰有一自行车以6 m/s的速度从车边匀速驶过．
(1)汽车从开动后在追上自行车之前，要经多长时间两者相距最远？最远距离是多少？
(2)什么时候追上自行车，此时汽车的速度是多少？
【解题样板】　法一：(1)汽车开动后速度由零逐渐增大，而自行车速度是定值，当汽车的速度还小于自行车的速度时，两者距离越来越大，当汽车的速度大于自行车的速度时，两者距离越来越小，所以当两车的速度相等时，
两车之间距离最大．
(2)由图知，t＝2 s以后，若两车位移相等，即v－t图像与时间轴所夹的“面积”相等．(2分)
由几何关系知，相遇时间为t′＝4 s，(2分)
此时v汽＝2v自＝12 m/s.(2分)
【答案】　(1)2 s　6 m　(2)4 s　12 m/s
【规律方法】　解决追及相遇问题时，主要从以下几个方面分析：(1)明确每个物体的运动性质，(2)确定两物体运动时间的关系，
(3)确定两物体的位移关系，(4)确定两物体的速度关系．