第二节 匀变速直线运动（同步课件）-【中职专用】2024-2025学年高中物理同步精品课堂（高教版2023·机械建筑类）

第2节 匀变速直线运动 主题二 SZ-LWH 1 目 录 CONTENTS 加速度 01 匀变速直线运动的规律 02 自由落体 03 SZ-LWH 2 情境导入 如图是一辆小车的速度随时间的变化图像。小车的速度变化有什么规律？ t1 v1 t2 v2 t3 t4 v3 v4 v/m·s-1 0 t/s Δv Δt Δv Δt v0 SZ-LWH 01 加速度 SZ-LWH 4 1.定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动， 叫做匀变速直线运动。 2.特点：任意相等时间内的△V相等，速度均匀变化。 3.分类： t1 v1 t2 v2 t3 t4 v3 v4 v/m·s-1 0 t/s Δv Δt Δv Δt v0 匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。 （1）匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加的匀变速直线运动。 （2）匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀减小的匀变速直线运动。 一.加速度 SZ-LWH 一.加速度 ⒈ 定义： v1----初速度（时间△t开始时的速度） v2----末速度（时间△t末了时的速度） ⒉ 定义式： a ----加速度（时间△t范围内的加速度） ⒊ 物理意义：描述物体速度变化的“快慢” ⒋ 单位：在国际单位制中，加速度的单位是m/s2 速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值。 SZ-LWH 一.加速度 结论：加速度方向和速度变化量的方向相同，与速度方向无关。 在变速直线运动中，速度的方向始终在同一直线上，取初速度V0的方向为正，则： （1）如果速度增大，即加速直线运动中，末速度Vt大于初速度V0，则ΔV＝Vt-V0 ＞ 0，a＞0，加速度方向与初速度方向相同． （2）如果速度减小，即减速直线运动中，末速度Vt小于初速度V0，则ΔV＝Vt-V0 ＜ 0，a＜0，加速度方向与初速度方向相反． 5.加速度的方向： SZ-LWH 一.加速度 例1：关于加速度的概念，以下说法中正确的是(　　) A．物体运动加速度的方向与初速度方向相同，物体的运动速度将增大 B．物体运动加速度的大小表示了速度变化的大小 C．加速度的正负表示了物体运动的方向 D．做匀变速直线运动的物体速度增大的过程中，它的加速度一定为正值 A SZ-LWH 一.加速度 例2:一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4 m/s，2 s后速度大小变为10 m/s，则在这2 s内该物体的加速度大小可能为(　　 ) A．2 m/s2　　　B．3 m/s2 C．5 m/s2 D．7 m/s2 BD 解析 以v1=4 m/s速度方向为正 根据 若v2=10 m/s 若v2= -10 m/s SZ-LWH 02 匀变速直线运动 SZ-LWH 10 二.匀变速直线运动的规律 因为加速度保持不变， 由 a=Δv /Δt Δv=v-v0 Δt=t-0 所以 v=v0+at 1.速度公式 ①公式v＝v0＋at中各符号的含义(1)v0、v分别表示物体的初、末速度．(2)a为物体的加速度，且a为恒量．②公式的矢量性(1)公式中的v0、v、a为矢量，应用公式解题时，一般取v0的方向为正方向，a、v与v0的方向相同时取正值，与v0的方向相反时取负值． (1)公式推导 (2)注意事项 SZ-LWH 二.匀变速直线运动的规律 2.位移公式 位移=梯形“面积” t v v0 t vt 0 (1)公式推导 vt = v0+ at (2)注意事项 ⑴反映了位移随时间的变化规律。 ⑵因为υ0、α、x均为矢量，使用公式时应先规定正方向。（一般以υ0的方向为正方向）若物体做匀加速运动,a取正值,若物体做匀减速运动,则a取负值。 (3)若v0=0, SZ-LWH 二.匀变速直线运动的规律 3.速度位移公式 速度—时间公式 位移—时间公式 由①式有 可得 将③式代入②式，有 (1)公式推导 (2)注意事项 ① ② ③ 1、v-x公式适用于已知量和未知量均不涉及时间的问题 2、v-x公式中包含的4个物理量均为矢量，需建立坐标系以确定其正负 SZ-LWH 二.匀变速直线运动的规律 　初速度为零的匀加速直线运动 　　(1)1 s末、2 s末、3 s末…n s末的速度之比为： 　　v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n 　　(2)1 s内、2 s内、3 s内…n s内的位移之比为： 　　x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶4∶9∶…∶n2 　　(3)第1 s内、第2 s内、第3 s内…第n s内的位移之比为： 　　x1′∶x2′∶x3′∶…∶xn′＝1∶3∶5∶…∶(2n－1) 　　 注意：末速度为零的匀减速直线运动也可以认为是反向的初速度为零的匀加速直线运动． SZ-LWH 二.匀变速直线运动的规律 例3:已知某航空母舰飞行甲板长度为L=300m，某种战斗机在航空母舰上起飞过程中最大速度为a=4.5m/s2，飞机速度要达到v=60m/s才能安全起飞。（1）如果航空母舰静止，战斗机被弹射装置弹出后开始加速，要保证飞机安全起飞，战斗机被弹射装置弹出时的速度至少是多大？（2）如果航空母舰匀速前进，在没有弹射装置的情况下，要保证飞机起飞安全，航空母舰前进的速度至少是多大？ 【答案】（1） v0=30m/s；（2）v=8m/s SZ-LWH 三.自由落体 3.结论： 1、自由落体运动是初速度为 0 的匀加速直线运动。 2、加速度相同。 10 2 4 6 8 12 14 16 18 SⅠ SⅡ SⅢ SⅣ SⅤ (一)自由落体运动 1.定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动， 叫做自由落体运动。 2.条件: ①只受重力（或空气阻力相对重力可忽略） ②初速度v0 = 0 SZ-LWH 三.自由落体 1. 定义：在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做自由落体加速度，也叫重力加速度。 2. 方向：竖直向下。 3. 大小：通过多种方法用实验测定。 4.在地球上的不同地方 g 值不同。 (二)自由落体加速度 SZ-LWH 三.自由落体 → v ＝ g t → h = g t2/2 → v2 = 2 g h 1. 速度与时间关系式 v ＝ a t 2. 位移与时间关系式 x = a t2 / 2 3. 位移与速度关系式 v2 = 2 a x 4. 初速度为0的匀加速运动所有特殊规律对自由落体运动均适用。 (三)自由落体的运动规律 SZ-LWH 三.自由落体 例4.一物体做自由落体运动，落地时的速度为50m/s，则它在前2s内的平均速度为________m/s，它在最后ls内下落的高度是___________m（g取10m/s2）。 【答案】 10 45 SZ-LWH 堂上练习 1．物体以某一速度冲上一光滑斜面(足够长)，先做匀减速直线运动，后沿斜面 滑下做匀加速直线运动，全过程加速度不变．已知前 4 s 内位移是 1.6 m，随后 4 s 内位移是零，则下列说法中正确的是( ) A．物体的初速度大小为 0.8 m/s B．物体的加速度大小为 0.2 m/ s2 C．物体向上运动的最大距离为 1.8 m D．物体回到斜面底端，总共需时 10 s C SZ-LWH 堂上练习 2.秋日无风的日子，树叶纷纷落下枝头，其中有一片梧桐叶从高为5m的枝头自静止落至地面，当g取10m/s2时，所用时间可能是（　　） A．1s B．2s C．3s D．4s BCD SZ-LWH 堂上练习 3.2019年03月10日，我国的“中星6C”通信卫星在西昌卫星发射中心通过长征三号乙运载火箭发射成功。假若某段时间内火箭速度的变化规律为v=（8t＋16）m/s，由此可知这段时间内（　　） CD A．火箭的初速度为8m/s B．火箭的加速度为16m/s2 C．在3s末，火箭的瞬时速度为40m/s D．火箭做匀加速直线运动 SZ-LWH 堂上练习 4.一辆汽车以 36 km/h 的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起，它以 0.6 m/s2 的加速度加速，10 s 末因故突然紧急刹车，随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动的加速度大小是 6 m/s2。 （1）汽车在 10 s 末的速度是多少？ （2）汽车从刹车到停下来用了多长时间？ 【解析】（1）v ＝ v0 ＋ at ＝ 10 m/s ＋ 0.6 m/s2×10 s ＝ 16 m/s （2）以汽车运动方向为正方向建立一维坐标系，与正方向一致的量取正号，相反的取负号。汽车从第 10 s 末开始做匀减速直线运动，因此初速度 v0 = 16m/s，末速度 v = 0，加速度 a = － 6 m/s2。 根据 v ＝ v0 ＋ at 得t= 2.67 s SZ-LWH 5.航空母舰的舰载机既要在航母上起飞，也要在航母上降落。 （1）某舰载机起飞时，采用弹射装置使飞机获得 10 m/s 的速度后，由机上发动机使飞机获得 25 m/s2 的加速度在航母跑道上匀加速前进，2.4 s 后离舰升空。飞机匀加速滑行的距离是多少？ （2）飞机在航母上降落时，需用阻拦索使飞机迅速停下来。若某次飞机着舰时的速度为 80 m/s，飞机钩住阻拦索后经过 2.5 s 停下来。将这段运动视为匀减速直线运动，此过程中飞机加速度的大小及滑行的距离各是多少？ 堂上练习 SZ-LWH 堂上练习 【解 析】（1）根据匀变速直线运动的位移与时间的关系式，有 （2）沿飞机滑行方向建立一维坐标系，飞机初速度 v0 ＝ 80 m/s，末速度 v ＝ 0，根据匀变速直线运动的速度与时间的关系式，有 加速度为负值表示方向与 x 轴正方向相反。再根据匀变速直线运动的位移与时间的关系式，有 SZ-LWH 作业布置 作业 实践与探索 2-2 第1~5题 SZ-LWH 谢谢各位的聆听！ SZ-LWH 27 星之所在 初音未来 Other 132264.0 $$