内容正文:
第4节 匀变速直线运动的速度与位移的关系
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任务1:匀变速直线运动的速度与位移关系公式的推导.
任务2:应用速度与位移公式解决生活中的实际问题.
任务3:初速度为0的匀加速直线运动的几个常用比例关系 .
学习目标
问题情景: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,子弹的加速度是a=5×105 m/s2,枪筒长x=0.64 m,我们计算子弹射出枪口时的速度。
任务1:匀变速直线运动的速度与位移关系公式的推导
小结
问题情景:如图所示
任务2:应用速度与位移公式解决生活中的实际问题
图1
图2
问题
1.若物体做匀变速直线运动的初速度为v0,加速度为a,末速度为v,位移为x,则物体经过这段位移的中点时的速度为多大?
思考是用速度公式、位移公式求解,还是用速度与位移的关系式求解,为什么?
2.想一想:如果从A 到B 做匀减速直线运动,初速度为v0,加速度为a,末速度为v,位移为x。那么结论仍然成立吗?试通过推导证明你的想法。
3.如图2,某飞机着陆时的速度是216 km/h,随后匀减速滑行,加速度的大小是2 m/s2。机场的跑道至少要多长才能使飞机安全地停下来?
小结
中间时刻与位移中点的瞬时速度
任务3:初速度为0的匀加速直线运动的几个常用比例关系
问题情景:初速度为零的匀加速直线运动是一种特殊的匀变速直线运动,它自己有着特殊的规律,熟知这些规律对我们解决运动学问题很有帮助。
设以t=0开始计时,以T为时间单位
问题
1. 1T末、2T末、3T末、…瞬时速度之比v1∶v2∶v3∶…=
2. 1T内、2T内、3T内、…位移之比x1∶x2∶x3∶…=
3.第一个T内,第二个T内,第三个T内,…,第n个T内的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn=
4.通过连续相同的位移所用时间之比
t1∶t2∶t3∶…∶tn=
问题 提示 素养目标
1. 1T末、2T末、3T末、…瞬时速度之比v1∶v2∶v3∶…= 1∶2∶3∶… 理解速度公式和位移公式,会进行特定条件下比例关系的推导(物理观念)
2. 1T内、2T内、3T内、…位移之比x1∶x2∶x3∶…= 12∶22∶32∶…
3.第一个T内,第二个T内,第三个T内,…,第n个T内的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn= 1∶3∶5∶…∶(2n-1