2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系-(同课异构课件) 2021-2022学年高一新教材物理必修第一册【步步高】学习笔记(人教版)(京津鲁琼辽粤浙渝鄂冀湘云晋皖黑吉桂)

3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 第二章 匀变速直线运动的研究 物理 人教版第一册 一、匀变速直线运动的位移 1.做匀变速直线运动的物体的位移对应着v-t图像中的 图线与_________________。 时间轴所围的面积 【知识梳理】 物理 人教版第一册 物理 人教版第一册 2.位移与时间的关系: 物理 人教版第一册 物理 人教版第一册 二、速度与位移的关系 　匀变速直线运动的速度与位移关系的推导 速度公式v=_____ 位移公式x= _________ 由以上两式可得:v2- =____ v0+at v0t+ at2 2ax 物理 人教版第一册 物理 人教版第一册 一　匀变速直线运动位移公式的分析和应用 1.公式的适用条件: 位移公式x=v0t+ at2只适用于匀变速直线运动。 【要点剖析】 物理 人教版第一册 物理 人教版第一册 2.公式的矢量性: 公式x=v0t+ at2为矢量公式,其中x、v0、a都是矢量, 应用时必须选取统一的正方向。一般选v0的方向为正 方向。通常有以下几种情况: 物理 人教版第一册 物理 人教版第一册 运动情况 取值 若物体做匀加速直线运动 a与v0同向,a取正值(v0方向为正方向) 若物体做匀减速直线运动 a与v0反向,a取负值(v0方向为正方向) 若位移的计算结果为正值 说明位移的方向与规定的正方向相同 若位移的计算结果为负值 说明位移的方向与规定的正方向相反 物理 人教版第一册 物理 人教版第一册 3.公式的两种特殊形式: (1)当a=0时,x=v0t(匀速直线运动)。 (2)当v0=0时,x= at2(由静止开始的匀加速直线运 动)。 物理 人教版第一册 物理 人教版第一册 【思考讨论】 　情境:在珠海航展上,歼—10B矢量推力验证机的出现,为研制垂直起降战斗机发动机铺平了道路。 物理 人教版第一册 物理 人教版第一册 讨论:如果歼—10B在垂直升空的过程中做匀加速直线运动,其位移与运动时间的关系是什么? (模型建构) 提示:x=v0t+ at2。 物理 人教版第一册 物理 人教版第一册 【典例示范】2018年11月18日下午，2018年澳门F3大 赛正式比赛结束，英国车手丹·蒂克图姆（Dan Ticktum）夺冠。在比赛初始的直道加速阶段，将蒂克 图姆驾驶的赛车看作初速度为零①的匀加速直线运 动②，前2 s内的位移是8 m③，则（ ） 物理 人教版第一册 物理 人教版第一册 A.赛车的加速度是2 m/s2 B.赛车的加速度是3 m/s2 C.赛车第4 s内的位移是32 m D.赛车第4 s内的位移是14 m 物理 人教版第一册 物理 人教版第一册 【审题关键】 序号 信息提取 ① v0=0 ② 加速度不变 ③ 前2 s内位移为8 m,由x= at2求得加速度a 物理 人教版第一册 物理 人教版第一册 【解析】选D。根据匀变速直线运动的位移—时间公式 求出物体的加速度,从而再根据位移时间公式求出第 4 s内的位移。赛车做初速度为零的匀加速直线运动, 根据位移公式x= at2,解得a=4 m/s2,故A、B错误;第 4 s内的位移,由x= at2解得位移为14 m,故C错误、D 正确。 物理 人教版第一册 物理 人教版第一册 【素养训练】 1.汽车关闭油门后做匀减速直线运动,最后停下来,在此过程中,最后三段连续相等的时间间隔内的平均速度之比为 (　　) A.1∶1∶1 B.5∶3∶1 C.9∶4∶1 D.3∶2∶1 物理 人教版第一册 物理 人教版第一册 【解析】选B。把汽车减速到零的运动看成反向的初速度为零的匀加速直线运动,则题干所求即初速度为零的匀变速直线运动的初始连续三段相等时间间隔内的位移之比,由初速度为零的匀加速直线运动的规律,可得x1∶x2∶x3=1∶3∶5,所以汽车减速最后三段连续相等的时间间隔内的平均速度之比为5∶3∶1,故B正确。 物理 人教版第一册 物理 人教版第一册 2.(多选)汽车从A点由静止开始沿直线AB和BC分别做匀 变速直线运动,第4 s末通过B点时关闭发动机,再经过 6 s到达C点时停止。已知AC之长为30 m,则下列说法正 确的是 (　　) A.通过B点时的速度大小为3 m/s B.通过B点时的速度大小为6 m/s C.通过AB段的位移为12 m D.汽车在AB与BC两段的平均速度大小相同 物理 人教版第一册 物理 人教版第一册 【解析】选B、C、D。汽车由静止开始从A点沿直线ABC做匀变速直线运动,其速度-时间图像如图所示。 由图像可得xAC= vBt,解得vB=6 m/s, 故A错误、B正确;