第01章 匀变速直线运动规律的应用（课件+word）-【创新设计】2019版同步课堂讲义物理（人教版必修1）4省专用

提升课　匀变速直线运动规律的应用 　匀变速直线运动的基本公式的应用 [要点归纳]　 1.匀变速直线运动四个常用公式的比较 公式 一般形式 v0＝0时 涉及的物理量 不涉及的物理量 速度公式 v＝v0＋at v＝at v、v0、a、t 位移x 位移公式 x＝v0t＋at2 x＝at2 x、v0、t、a 末速度v 速度与位移的关系式 v2－v＝2ax v2＝2ax v、v0、a、x 时间t 平均速度求位移公式 x＝t x＝t x、v0、v、t 加速度a 2.常用公式的三点说明 (1)表中四个公式共涉及匀变速直线运动的初速度v0、末速度v、加速度a、位移x和时间t五个物理量，这五个物理量中前四个都是矢量，应用时要规定统一的正方向(通常取v0方向为正方向)，并注意各物理量的正负。 (2)灵活选用公式，已知五个量中任意三个可求另外两个。 (3)速度公式和位移公式是两个基本公式，利用这两个公式可求解匀变速直线运动的所有问题，而灵活选用其他公式可在某些具体问题中大大简化解题过程。 [精典示例] [例1] 出租车上安装有速度表，计价器里安装有里程表和时间表，出租车载客后，从高速公路入口处驶入高速公路。并从10时10分55秒开始做初速度为零的匀加速直线运动，经过10 s时，速度表显示54 km/h，求： (1)这时出租车离出发点的距离； (2)出租车继续做匀加速直线运动，当速度表显示108 km/h时，出租车开始做匀速直线运动，若时间表显示10时12分35秒，此时计价器里程表示数应为多少？ (出租车启动时，里程表示数为零) 解析　(1)根据速度公式，得到 a＝ m/s2＝1.5 m/s2＝ 再根据位移公式，得到 x1＝×1.5×102 m＝75 m ＝at 这时出租车离出发点的距离为75 m (2)根据v＝2ax2得到 x2＝ m＝300 m ,2a)＝ 这时出租车从静止载客开始，已经经历的时间为t2，可根据速度公式v2＝at2得t2＝ s＝20 s ＝ 这时出租车时间表应显示10时11分15秒。 出租车继续匀速运动，它匀速运动的时间t3应为80 s，匀速运动的位移 x3＝v2t3＝30×80 m＝2 400 m 所以10时12分35秒时，计价器里程表应显示的示数为： x＝(300＋2 400) m＝2.7 km 答案　(1)75 m　(2)2.7 km [针对训练1] 一列从车站开出的火车，在平直轨道上做匀加速直线运动，已知这列火车的长度为l，火车头经过某路标时的速度为v1，而车尾经过此路标时的速度为v2，求： (1)火车的加速度a； (2)火车中点经过此路标时的速度v； (3)整列火车通过此路标所用的时间t。 解析　火车的运动情况可以等效成一个质点做匀加速直线运动，某一时刻速度为v1，前进位移l，速度变为v2，所求的v是经过处的速度，其运动简图如图所示。 (1)由匀加速直线运动的规律得v,2l)。 －v＝2al，得火车的加速度a＝－v (2)对前一半位移，v2－v＝2a· 对后一半位移，v－v2＝2a· 所以有v2－v,2))＋v－v2，故v＝＝v (3)火车的平均速度＝ 故所用时间t＝＝ 答案　(1),2))　(3)＋v,2l)　(2)－v 　匀变速直线运动问题的分析技巧 [要点归纳] 1.平均速度法 (1)，此式为平均速度的定义式，适用于任何运动。 ＝ (2)(v0＋v)，只适用于匀变速直线运动。＝＝v 2.比例法 对于初速度为零的匀加速直线运动或末速度为零的匀减速直线运动，可利用初速度为零的匀加速直线运动的推论，用比例法解题。 3.逆向思维法 把运动过程的“末态”看成“初态”的反向研究问题的方法。例如，末速度为零的匀减速直线运动可以看成反向的初速度为零的匀加速直线运动。 4.图象法 应用v－t图象可把复杂的物理问题转化为较为简单的数学问题解决，尤其是用图象定性分析，可避免繁杂的计算，快速求解。 [精典示例] [例2] 物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面，到达斜面最高点C时速度恰好为零，如图1所示。已知物体运动到斜面长度处的B点，所用时间为t，求物体从B滑到C所用的时间。 图1 解析　法1　逆向思维法 物体向上匀减速冲上斜面，相当于向下匀加速滑下斜面。故xBC＝，解得tBC＝t。 ，又xBC＝,2)，xAC＝ 法2　比例法 对于初速度为零的匀变速直线运动，在连续相等的时间里通过的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)。 现有xBC∶xBA＝＝1∶3。 ∶ 通过xAB的时间为t，故通过xBC的时间tBC＝t。 法3　中间时刻速度法 利用教材中的推论：中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度，则＝＝AC＝ 又v＝2axBC，xBC＝＝2axAC，v 由以上