第二章　第4节　匀变速直线运动的速度与位移的关系（课件）-2021-2022学年高中物理必修1【导与练】高中同步全程学习（人教版）

4　匀变速直线运动的速度与位移的关系 物理 [学习目标] 1.知道匀变速直线运动的速度与位移的关系式的推导. 3.会灵活应用匀变速直线运动的几个公式解决实际问题. 物理 课前预习 课堂探究 物理 课前预习·掌握新知 速度与位移的关系式 知识梳理 2.推导 2ax v0+at 3.应用条件 已知量和未知量都不涉及 . 时间 物理 科学思维 1.思考判断 (2)做匀加速直线运动的物体,位移越大,物体的末速度一定越大.(　 　) (4)匀加速直线运动中速度的二次方v2一定与位移x成正比.(　 　) (5)匀变速直线运动的位移与初速度、加速度、末速度三个因素都有关. (　 　) × × √ × √ 物理 2.思维探究 如果你是机场跑道设计师,若已知飞机的加速度为a,起飞速度为v,你应该如何来设计飞机跑道的长度? 物理 课堂探究·突破要点 要点一　对速度与位移关系式的理解及应用 [探究导学] 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,怎样求物体经过这段位移的中点时的速度? 物理 物理 (2)各物理量的含义. (3)矢量性:关系式中的v0,v,a,x四个物理量都是矢量,计算时要统一正方向. (5)特殊情况:当v0=0时,公式简化为v2=2ax. 物理 [例1] 在交通事故分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹.在某次交通事故中,汽车刹车线的长度是14 m,假设汽车刹车时的速度大小为14 m/s,则汽车刹车时的加速度大小为(　 　) A.7 m/s2 B.17 m/s2 C.14 m/s2 D.3.5 m/s2 A 物理 学习笔记 (1)当物体做匀变速直线运动时,如果不涉及时间一般用速度位移公式较方便. (2)刹车问题由于末速度为零,应用此公式往往较方便且能避免机械套用位移公式而出现解答错误. 物理 [针对训练1] (2020·宁夏利通期末)以6 m/s的速度在水平面上运动的小车,获得与运动方向同向、大小为 2 m/s2 的加速度,当它的速度增大到10 m/s时所发生的位移为(　 　) A.10 m B.32 m C.6 m D.16 m D 物理 要点二　匀变速直线运动常用公式的比较 [探究导学] 一物体做匀变速直线运动,初速度为v0,经过一段时间t,末速度为v,其v-t图象如图所示. 物理 (1)物体经过时间t后的末速度v与v0有什么关系? (2)物体经过时间t通过的位移与图象中与t轴围成的三角形和矩形面积的和有什么关系? 答案:(1)经过时间t后的末速度:v=v0+Δv=v0+at. 物理 [要点归纳] 匀变速直线运动基本公式的比较 物理 [例2] 一滑雪运动员从85 m长的山坡上匀加速滑下,初速度是1.8 m/s,末速度是5.0 m/s,滑雪运动员通过这段斜坡需要多长时间? 答案:25 s 物理 运动学公式的应用步骤 (1)认真审题,画出物体的运动过程示意图. (2)明确研究对象,明确已知量、待求量. (3)规定正方向(一般取初速度v0的方向为正方向),确定各矢量的正、负. (4)选择适当的公式求解. (5)判断所得结果是否符合实际情况,并根据结果的正负说明所求物理量的方向. 学习笔记 物理 [针对训练2] 某司机驾驶一辆小汽车在平直公路上以15 m/s 的速度匀速行驶.他突然发现正前方有一小狗因受惊吓静止在公路中央,立即刹车,刹车的加速度大小为7.5 m/s2,最后在距离小狗2 m的地方停下.求: (1)司机从发现小狗刹车到停止所用的时间; (2)司机发现小狗刹车时距离小狗多远? 答案:(1)2 s　(2)17 m 物理 点击进入 课时作业 物理 2.会运用关系式v2-=2ax解决有关的问题. 1.关系式:v2-= . v0t+at2 (3)确定关系式v2-=2ax中的四个物理量的数值时,选取的参考系应该是统一的.(　 　) (1)关系式v2-=2ax适用于所有的直线运动.(　 　) 答案:根据公式v2-=2ax 得v2=2aL 所以L= 即应使飞机跑道的长度大于. 答案:由于问题中已知v0,v,a,x,求时的速度,不涉及时间,可优先选用公式v2-=2ax. 对于前半段位移,有-=2a·, 对于后半段位移, 有v2-=2a·. 由以上两式得=. [要点归纳] 对关系式v2-=2ax的理解 (1)适用范围:仅适用于匀变速直线运动. (4)常用情况:分析和解决不涉及时间的问题时,使用v2-=2ax往往会使问题变得简单. 解析:设汽车开始刹车时的速度方向为正方向,由v2-=2ax得a=-= -7 m/s2,故选A. 关系式v2-=2ax的应用 解析:根据v2-=2ax可