内容正文:
2.2匀变速直线运动的规律
左图为某物体运动的v-t图象:
1.初速度是多少?
40
30
20
10
v/m.s-1
1 2 3 /s
2.加速度是多少?
导
3.第4秒末的速度是多少?
思考:你用了什么方法求第4秒末的速度?
10m/s
10m/s2
50m/s
研
学
法一:利用加速度定义式变形
法二:利用数学知识写出一次函数表达式
由y = k x + b
40
30
20
10
v/m.s-1
1 2 3 /s
vt
a
t
v0
=
+
vt = v0 + a t
vt=v0+at
矢量式
2.在具体运算中必须规定正方向!计算时要带符号(方向)。
1.适用于匀变速直线运动。
注意:
3.计算时要统一单位
一、速度公式
学
v
t
△t
通过v-t图象来理解速度与时间关系式
t
v
△t
匀加速直线运动
匀减速直线运动
v0
△v
v0
△v
v
v
说明:△v = a t
金版P26:
类题训练2
典例1
例1.水平面上一物体做直线运动,在0 ~ 4s内物体的速度一时间图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.0—2s内和2s ~ 4s内物体的加速度大小相等,方向相反B.0 ~ 2s内,物体的平均速度大小为2m/sC.0 ~ 3s内,物体的位移大小为1.5mD.4s末,物体与0时刻所在位置的距离为4m
C
例2. 物体以2 m/s 的初速度沿光滑斜面向上做直线运动,经过4 s滑回原处时速度大小仍是2 m/s,物体在斜面上的运动为匀变速直线运动,求:
(1)在整个往返过程中物体速度变化量的大小和方向;
(2)物体在整个往返过程中加速度的大小和方向.
2.5 m/s2 方向沿斜面向下
解析
(1)规定沿斜面向上为正方向,则速度的变化量为Δv=v2-v1=-2 m/s-2 m/s=-4m/s.则速度变化量的大小为4m/s,方向沿斜面向下.
(2)整个过程中加速度为a= = m/s2=-2.5 m/s2,则加速度的大小为2.5 m/s2,方向沿斜面向下.
4 m/s 方向沿斜面向下
匀变速直线运动的位移
V1
V2
V3
V4
V0
V
0
t
t
t1
t2
t3
t4
结论:在匀变速直线运动的 v-t 图象中,物体的位移 s 在数值上等于图线与坐标轴所围的面积
研究方法:微积分思想
尝试推导位移公式
匀变速直线运动的位移公式
at
1
2
—
2
t
v0
△v
S = v0 t + at
1
2
—
2
v0 t
v
0
t
t
v0
t
△v
v
0
t
t
v0
v0 t
at
1
2
—
2
Δv=vt-v0 =at
你还能想出别的方法吗?
金版P27:
典例2
类题训练2
思考:
一般的匀变速直线运动有怎样的规律呢?
它的速度和位移的变化规律是怎样的呢?
匀变速直线运动的规律(第2课时)
1.火车以10m/s的初速度开始做匀加速直线运动,加速度大小是2m/s2,火车在1s末速度为 ,2s末速度为 .
温故而知新
2.物体以2 m/s的初速度沿光滑斜面向上做直线运动,加速度大小为1m/s2。物体在2s末的速度为 ,4s末的速度为 ,4s末位移为 。
12 m/s
14 m/s
0
-2 m/s
0
例题1
一艘快艇以2m/s2的加速度在海面上做匀加速直线运动,快艇的初速度是6m/s,求这艘快艇在8s末的速度和8s内的位移。
s
v0=6m/s
t=8s
vt
a=2m/s2
0
解:
代入数据,可得快艇在8s末的速度为
选初速度方向为正方向,由匀变速直线运动规律得:
例题1
一艘快艇以2m/s2的加速度在海面上做匀加
速直线运动,快艇的初速度是6m/s,求这
艘快艇这8s内的位移。
s
v0=6m/s
t=8s
vt
a=2m/s2
+
0
解:
选初速度方向为正方向,由匀变速直线运动规律得:
快艇在8s内的位移为
思考:还有其他解法吗?
体验一题多解的乐趣
方法三:利用平均速度求解
方法二:利用速度图像求解
V(m/s)
t/s
0
V0
Vt
t
V(m/s)
t/s
0
6
22
8
一艘快艇以2m/s2的加速度在海面上做匀加速直线运动,快艇的初速度是6m/s,
求这艘快艇在8s末的速度和8s内的位移。
求这艘快艇行驶了16m时的速度是?
例1-变式1
一艘快艇以2m/s2的加速度在海面上做匀加速直线运动,快艇的初速度是6m/s,
求这艘快艇在8s末的速度和8s内的位移。
求这艘快艇行驶了16m的速度达到10m/s所用的时间t?
例1-变式2
例1-变式3
一艘快艇以2m/s2的加速度在海面上做匀减速直线运动,快艇的初速度是6m/s,求这艘快艇在8s末的速度和8s内的位移。
s
v0=6m/s
t=8s
vt
0
解:
选初速度方向为正方向,由匀变速直线运动规律得:
快艇在8s内的位移为
代入数据,可得快艇在8s末的速度为
解:
选初速度方向为正方向,由匀变速直线运动规律得:
则8s内的位移即3s内的位移:
所以,8s后的速度为0.
设快艇经过t1时间后停下,代数求得:
1.火车以10m/s的初速度开始做匀减速直线运动,加速度大小是2m/s2,火车在1s末速度为 ,2s末速度为 ,6s末的速度为 。
巩固练习
2.物体以2 m/s的初速度沿光滑斜面向上做直线运动,加速度大小为1m/s2。4s末路程为 。
8 m/s
6 m/s
0
4m
匀变速直线运动的规律
速度公式:
位移公式:
课堂小结
解决实际问题时候注意:
1.找准相关物理量。v0、vt、a、t、s一般知三求二。
2.注意各物理量的方向。
3.注意“刹车陷阱”。
速度位移公式:
面积公式:
a==,-v0=at则=v0+at。
$$