2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 课件 -2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第1课时 第3节 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 高中物理人教版（2019）必修第一册 速度-时间图像 O v/(m/s) t/s 知识回顾 t0 x=vt x=vt=阴影部分面积（图线与时间轴围成的面积） 速度-时间图像 O v/(m/s) t/s 知识回顾 t0 位移=vt=阴影部分面积（图线与时间轴围成的面积） 不规则图线与时间轴围城的阴影部分面积能否表示这段时间的位移？ 速度-时间图像 O v/(m/s) t/s 知识回顾 t0 位移=vt=阴影部分面积（图线与时间轴围成的面积） 红色面积=vt 无论v-t图像是怎样的不规则图线其与时间轴所围图形的面积均表示这段时间内的位移. O v/(m/s) t/s t0 x=vt 匀速直线运动的位移 O v/(m/s) t/s v0 匀变速直线运动的位移 t 梯形面积(S)= A B C D A B C D V = 位移(x) = V0 + ( )* V t 2 V= V0+at x= v0t+ 匀变速直线运动的位移 x= v0t+ （1）匀变速直线运动的位移与时间的关系： （2）特例： ①v0=0时： x= 物体做初速度为零的匀变速直线运动 注意：是矢量式，一般规定v0方向为正方向 ②=0时： x= 物体做匀速直线运动 （3）其他用法： ①v0=0时： x= ②v=0时： x= X= 例题 1.【多选题】做匀减速直线运动的质点，它的加速度大小为𝑎,初速度大小为，经过时间t速度减 小到零，则它在这段时间内的位移大小可用下 列哪些式子表示 （ ） A. x= v0t - B. x= v0t + C. x= D. x= ACD 解释：物体做匀减速直线运动，以v0方向为正方向， x= v0t - 则A正确，B错误。根据匀变速直线运动v-t图像围成的面积就是位移有， x,末速度为0，则C选项 x= 正确。质点的逆过程是初速度为0的匀加速直线运动，则D正确。 例题 2. 王师傅驾驶汽车在一段平直路面上以v0=72 km/h的速度匀速行驶,突然发现前方路 中间有一静止的障碍物，为使汽车不撞上障碍物，司机立即刹车，制动加速度大小为5m/s²,忽略司机的反应时间.求： (1)汽车经过多长时间停下来； (2)为了不撞上障碍物，汽车刹车时距前方障 碍物的最小距离. 解 （1） v0=72km/h=20m/s,由v= v0+𝑎t,得 t== =4s （2） 汽车刹车后做匀减速运动, 由X= v0t+ 得X= 20m/s×4s =40m 速度与位移的关系 课本例题2 动车铁轨旁两相邻里程碑之间的距离是1 km。某同学乘坐动车时，通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度大小。当他身边的窗户经过某一里程碑时，屏幕显示的动车速度是126 km/h。动车又前进了3个里程碑时，速度变为54 km/h。把动车进站过程视为匀减速直线运动，那么动车进站的加速度是多少?它还要行驶多远才能停下来? 解题思路：v= v0+𝑎t 缺少𝑎t x= v0t+ x= 3km 缺少𝑎t 速度与位移的关系 课本例题2 动车铁轨旁两相邻里程碑之间的距离是1 km。某同学乘坐动车时，通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度大小。当他身边的窗户经过某一里程碑时，屏幕显示的动车速度是126 km/h。动车又前进了3个里程碑时，速度变为54 km/h。把动车进站过程视为匀减速直线运动，那么动车进站的加速度是多少?它还要行驶多远才能停下来? 解题思路：v= v0+𝑎t 缺少𝑎t x= v0t+ x= 3km 缺少𝑎t 两个公式都不能直接求出动车进站时的加速度，怎么办？ 速度与位移的关系 t= ① x= v0t+ ①代入②得 x= v0t+ v0 = + （）² 求得= 变形得²-v0²=2x 速度与位移的关系 课本例题2 动车铁轨旁两相邻里程碑之间的距离是1 km。某同学乘坐动车时，通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的动车速度来估算动车减速进站时的加速度大小。当他身边的窗户经过某一里程碑时，屏幕显示的动车速度是126 km/h。动车又前进了3个里程碑时，速度变为54 km/h。把动车进站过程视为匀减速直线运动，那么动车进站的加速度是多少?它还要行驶多远才能停下来? 解= ==-0.167m/s² 得 == =674m 匀速直线运动规律的各种公式 （1）匀变速直线运动的位移与时间的关系： x= v0t+ （2）匀变速直线运动的速度与位移的关系： ²-v0²=2x 变形有= 常用例子：生产生活中，涉及初速度、末速度、加速度、位移 这四个物理量，不涉及时间，处理问题会比较简单。如航母上 的舰载机要从一定长度的甲板上起飞，需要给舰载机一个多大的加速度? （3）匀变速直线运动的平均速度与位移的关系： x=(梯形面积) 常用例子：匀变速直线运动中，涉及初速度、末速度、时间、位移，知道三者可以求第四个物理量 如：匀减速直线运动中，从某速度到停止需要时间为t,则可以快速求位移。 匀速直线运动规律的公式推导与理解 平均速度推导法： = =v0+at = 因为= t， 所以= t = t =v0t+ = ( ) 此公式是位移与时间的关系是二次函数关系，故x-t图像是一条抛物线。 O x t 匀加速直线运动 匀减速直线运动 $$