2.3变速直线运动位移与时间的关系 课件-2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系 一、匀速直线运动的位移 问1：匀速直线运动的位移公式？ 在时间t内的位移：x=vt 问2：在v-t图象中如何表示位移？ 对于匀速直线运动，物体的位移对应着v-t图象中一块矩形的面积 二、匀变速直线运动的位移公式 由图可知：梯形OABC的面积 S=（OC+AB）×OA/2 代入各物理量得： 又v=v0+at 得： 1.从v-t图象推导： 适用条件： 匀变速直线运动的位移公式 例1：一辆汽车以1m/s2的加速度行驶了12s，驶过了180m。汽车开始加速时的速度是多少？ 解：以汽车运动的初速v0为正方向 由 得： 解:以汽车初速方向为正方向 所以由 知车的位移 例2、在平直公路上，一汽车的速度为15m/s。从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点多远？ 说明刹车后7 .5s汽车停止运动。 知车的位移 由 得运动时间 所以由 刹车问题! 正确解法 当堂练习: 课本P40 3,4,5 问题6：课本第40页“思考与讨论” 匀变速直线运动在x-t图象中是一条抛物线 注意：x-t图象不是物体运动的轨迹 匀变速直线运动的 速度与位移的关系 例3：推动弹头加速运动。若把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动，设子弹的加速度a=5×105m/s2，枪筒长x=0.64m，求子弹射出枪口时的速度。 解：以子弹射出枪口时速度v方向为正方向 可得： 由位移公式： 又由速度公式： v＝v0+at 三、匀变速直线运动位移与速度的关系 由位移公式： 又由速度公式： v＝v0+at 得： 1.矢量性 一般应先规定正方向 以V0的方向为正方向，则 （1） 对于匀加速直线运动， 取正值， 对于匀减速直线运动 ， 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， 位移X<0,说明物体通过的位移方向与初速度方向相反. 2.适用范围： 例题 某飞机着陆时的速度是216km/h,随后匀减速滑行，加速度的大小是2m/s2.机场的跑道至少要多长才能使飞机安全地停下来。 （针对训练1-1）一物体由静止沿光滑的斜面匀加速下滑距离为L时，速度为V，当它的速度是V/4，它由静止沿斜面下滑的距离是 A.L/16 B. L/16 C.L/8 D. 3L/8 A 四、匀变速直线运动平均速度、首尾速度、中间时刻速度的关系 由 中间时刻速度的速度 五、匀变速直线运动中间位置的速度 V0 V x/2 x/2 Vx/2 匀变速直线运动规律： 3、位移与速度关系： 4、中间时刻的速度等于首尾两点速度和的一半又等于这段时间的平均速度 2、位移公式： 1、速度公式： v＝v0+at 五.匀变速直线运动中点位移速度 例4、先后通过A、B两点的物体做匀变速直线运动，通过A、B点的瞬时速度分别为vA的和vB。若通过A、B连线中点C的瞬时速度为v1，由A到B所用时间中间时刻物体的瞬时速度为v2 A 若做匀加速运动，则v1>v2 B 若做匀减速运动，则v1>v2 C 若做匀加速运动，则v1<v2 D 若做匀减速运动，则v1<v2 AB 例5：一辆汽车做匀减速直线运动，初速度为15m/s，加速度大小为3m/s2，求： （1）汽车3s末速度的大小。 （2）汽车的速度减为零所经历的时间。 （3）汽车2s内的位移。 （4）汽车第2s内的位移。 （5）汽车8s的位移。 例6：骑自行车的人以5m/s的初速度匀减速上一个斜坡，加速度的大小为0.4m/s2，斜坡长30m，骑自行车的人通过斜坡需要多少时间？ 解：以初速度v0方向为正方向 由位移公式 解之得：t1=10s，t2=15s 代入数据得： 讨论： 把两个时间代入速度公式可算出对应的末速度: v1=1m/s，v2=-1m/s 与实际情况不符，舍去！ 答案：t=10s 相邻的相等时间（T）内的位移差（△X）是一个常数（aT2）：△X= aT2 6、纸带法 例6.一物体做匀变速直线运动，在连续相等的两个时间间隔内，通过的位移分别是24m和64m,每一个时间间隔为4s， 求物体的初速度和末速度及加速度. 例7.为了测量某辆轿车在平直路上启动时的加速度（轿车启动时的运动可以近视看作匀加速运动），某人拍了一张在同一底片上多次曝光的照片（如图所示），如果拍摄时隔2s曝光一次，轿车车身总长为4.5m，那么这辆轿车的加速度约为……（ ） A、1m/s2 B、 2m/s2 C、 3m/s2 D、 4m/s2 B