第二章 匀变速直线运动 课件 -2024-2025学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册

微专题 匀变速直线运动的推论及 初速度为零的比例式的应用 第二章 匀变速直线运动 2020年秋 知识点1：匀变速直线运动的推论 推论1：在匀变速直线运动中，某一段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度等于其初速度和末速度之和的一半，即 画v-t图，平均速度法 知识点1：匀变速直线运动的推论 例1：沿平直高速公路上做匀加速直线运动的汽车，连续通过三根电线杆，通过两相邻电线杆之间所用时间分别是3s和2s，已知相邻电线杆之间间距都是60m，求汽车的加速度 例2：一架新型飞机由静止开始沿直线跑道做匀加速运动,经6 s时飞行员突然接到停飞命令,便立即制动做匀减速运动至停止, 这一过程的运动总时间为11 s,总路程为198 m,试求： (1)这次试飞的最大速度 (2)匀减速运动的加速度大小 例2：一架新型飞机由静止开始沿直线跑道做匀加速运动,经6 s时飞行员突然接到停飞命令,便立即制动做匀减速运动至停止, 这一过程的运动总时间为11 s,总路程为198 m,试求： (1)这次试飞的最大速度 (2)匀减速运动的加速度大小 知识点1：匀变速直线运动的推论 中国自主研发的“暗剑”无人机,时速可超过2马赫。在某次试飞测试中,起飞前沿地面做匀加速直线运动,加速过程中连续经过两段均为120 m的测试距离,用时分别为2 s和1 s,则无人机的加速度大小是 A.20 m/s2 B.40 m/s2 C.60 m/s2 D.80 m/s2 答案:B　 知识点1：匀变速直线运动的推论 例2：一物体做匀减速直线运动，初速度为10 m/s，加速度大小为1 m/s2，则物体在停止运动前1 s内的平均速度为 A.5.5 m/s B.5 m/s C.1 m/s D.0.5 m/s D　 逆向思维 末速度为零的匀减速直线运动可以看成 初速度为零的匀加速直线运动的逆过程 知识点1：匀变速直线运动的推论 推论2：匀变速直线运动的物体，在两个连续相等的时间里的位移差是个常量，即 0 匀变速直线的判断方法 知识点1：匀变速直线运动的推论 拓展:匀变速直线运动的物体，不连续的相等时间内的位移差公式 （ sm为第m段位移，sn为第n段位移） 0 知识点1：匀变速直线运动的推论 例3：从斜面上某一位置每隔0.1 s释放一个相同的小球,释放后小球匀加速直线运动,在连续释放几个球后,对在斜面上滚动的小球拍下如图所示的照片,测得xAB=15 cm,xBC=20 cm。试问: (1)小球的加速度是多少? (2)拍摄时xCD是多少? 例4：有一物体做匀变速直线运动，第一个2秒内通过的位移为12m，第二个2秒内通过的位移为24m，求该质点的加速度。 答案：3m/s2 答案:(1)5 m/s2　(2)0.25 m 今天物理作业 三维设计P35-36 综合提能一和三 知识点1：匀变速直线运动的推论 例3：有一物体做匀变速直线运动，第一个2秒内通过的位移为12m，第二个2秒内通过的位移为24m，求该质点的加速度。 拓展：有一物体做匀变速直线运动，第一个2秒内通过的位移为24m，第三个2秒内通过的位移为12m，求该质点的加速度和初速度。 答案：3m/s2 答案：-1.5m/s2; 13.5m/s 知识点1：匀变速直线运动的推论 例4：从斜面上某一位置每隔0.1 s释放一个相同的小球,释放后小球匀加速直线运动,在连续释放几个球后,对在斜面上滚动的小球拍下如图所示的照片,测得xAB=15 cm,xBC=20 cm。试问: (1)小球的加速度是多少? (2)拍摄时xCD是多少? 答案:(1)5 m/s2　(2)0.25 m 国庆假期物理作业： 1、10月2日至5日，课时跟踪检测（一）至（六） ； 2、10月5日至8日，课时跟踪检测（十）、阶段综合评价（一）至（二）。 一、匀变速直线运动的基本规律（可用v-t图推导出来） (不涉及位移s) (不涉及加速度a) (不涉及末速度vt) (不涉及时间t ) ① ② ③ ④ 二、推论1（平均速度法） 推论2 三、比例式 注意： 画运动示意图，知三求二 自学，补三维设计和配套检测卷 知识点2：初速度为零的匀加速直线运动的比例式 1.初速度为零的匀加速直线运动，按时间等分(设相等的时间间隔为T) (1)T末、2T末、3T末、…、nT末瞬时速度之比 (2)T内、2T内、3T内、…、nT内的位移之比 (3)通过连续相等时间的位移之比 0 知识点2：初速度为零的匀加速直线运动的比例式 例5：在高11.25 m的屋檐上,每隔一定的时间有一个水滴落下,设水滴的运动是从静止开始的匀加速直线运动。已知第1个水滴落到地面时,第4个水滴刚好离开屋檐。求:第1个水滴落地瞬间空中各相邻两水滴之间的距离。  答案:第1、2个水滴之间的距离为6.25 m， 第2、3个水滴之间的距离为3.75 m， 第3、4个水滴之间的距离为1.25 m。 知识点2：初速度为零的匀加速直线运动的比例式 例6：一列火车发现前方有一障碍物而紧急刹车，经6s停止，刹车过程可视为匀减速直线运动。已知火车最后1s内的位移是3m，求火车开始刹车时的速度和刹车过程中通过的位移。 答案：36m/s，108m 知识点2：初速度为零的匀加速直线运动的比例式 2.初速度为零的匀加速直线运动，按位移等分(设相等的位移为s) (1)通过前s、前2s、前3s…时的速度之比 (2)通过前s、前2s、前3s…的位移所用时间之比 (3)通过连续相等的位移所用时间之比 知识点2：初速度为零的匀加速直线运动的比例式 例7：（多选）如图所示，一冰壶以速度v垂直进入三个完全相同的矩形区域做匀减速直线运动，且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零，则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是 A． B． C． D． BD 解析:第一段的平均速度v1= m/s=60 m/s;第二段的平均速度v2= m/s=120 m/s,中间时刻的速度等于平均速度,则a= m/s2=40 m/s2,选项B正确。 $$null第四节 自由落体运动和竖直上抛运动 第二章 匀变速直线运动 2020年秋 有一个人误加入一个博士群里。那个人提问：一滴水从很高很高的地方自由落体下来，砸到人会不会砸伤? 或砸死 ？群里一下就热闹起来，各种公式，各种假设，各种阻力，重力，加速度的计算，足足讨论了近一个小时 。这时那个人默默问了一句：你们没有淋过雨吗 ？群里突然死一般的寂静......然后，然后那个人就被踢出群了 。 讨论与交流 重的物体比轻的物体下落的快吗？ 亚里士多德：重的物体比轻的物体下落的快 研究方法：观察 —— 思考（直觉） v12 > 8 石头总重量变大要下落更快 重的物体比轻的物体下落的快吗？ 伽利略：重物和轻物下落的同样快 研究方法：观察──逻辑推理──实验 v1 = 8 v2 = 4 4 < v12 < 8 矛盾 重的石头被轻的石头拖慢 轻的石头被重的石头拖快 比萨斜塔实验 重的物体比轻的物体下落的快吗？ 两张一样的纸，将其中一张揉成团，另 一张铺平，从同一高度同时由静止释放 实验内容 实验结果 结论 一张大纸和一张小纸，将小纸揉成团， 大纸铺平，从同一高度同时由静止释放 纸团先落地 重量一样的物体， 有的下落快， 有的下落慢。 纸团先落地 重量小的物体， 下落的快。 牛顿管实验演示 概念：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 2.特点: (1)初速度等于零 (2)仅受重力作用 3.条件：（1）严格条件：在真空中； （2）近似条件：重力远大于空气阻力以致可以忽略空气阻力的作用 自由落体运动的研究 1.如何证明自由落体运动是一个匀加速直线运动？并求出重力加速度g? （连续相等时间的位移差是定值） 2.如何测量自由落体的加速度？ 打点计时器 频闪照片 自由落体运动的研究 纸带 夹子 重物 打点计时器 6.60cm B A C D 8.15cm 9.72cm 自由落体运动的研究 自由落体运动的研究 简化计算量 选取部分信息进行研究 重力加速度 地 点 纬 度 g (m·s-2) 特 点 赤道 0° 9.780 最小 广州 23°06′ 9.788 武汉 30°33′ 9.794 上海 31°12′ 9.794 东京 35°43′ 9.798 和田 37°07＇ 9.797 北京 39°56′ 9.801 纽约 40°40′ 9.803 莫斯科 55°45′ 9.816 北极 90° 9.832 最大 海拔1367 m 不同地区重力加速度 g 值比较 重力加速度 重力加速度：物体自由下落的加速度,符号为g （1）方向:竖直向下 （2）大小:纬度越高，g值越大；高度越高，g值越小 通常 g=9.8 m/s2（题目注明10 m/s2） 自由落体运动的实质：初速度为零，加速度a=g的匀加速直线运动。 （1）匀变速直线运动的规律和推论； （2）初速度为零的比例公式 自由落体运动的规律 例1：如图所示，椰子从距离地面高度h为20 m 的树上由静止落下，不计椰子下落时受到的空气阻力，取g=10 m/s2，求椰子落地时的时间和到达地面时的速度。 自由落体运动的规律 例2：一颗自由下落的小石头，经过某点时的速度9.8m/s，经过另一点时的速度是39.2m/s.求这两点间的距离和经过这段距离所用的时间。 自由落体运动的规律 例3：在苏州园林中，有不少亭台的设计非常巧妙，下雨时可清淅地听到雨滴落下的滴答声。某同学据此借助高速照相机设计了一个探究实验：雨滴自屋檐静止滴下，每隔0.2秒滴下一滴，第一滴落下时第六滴恰欲滴下，此时第一滴、第二滴、第三滴、第四滴之间的距离依次为1.62m、1.26m、0.90m，设落下的雨滴做匀变速直线运动，且每滴的运动情况都完全相同，则此时第二滴雨滴下落的速度为多少？ 竖直上抛运动 竖直上抛运动：初速度竖直向上，加速度为g竖直向下的匀变速直线运动 设竖直向上为正方向 1.运动分析 上升：匀减速直线运动 下降：自由落体 2.处理方法 (1)分段法：上升的匀减速阶段和下落的自由落体阶段 (2)全程法：将全过程视为初速度为v0，加速度a＝－g匀变速直线运动 3.运动规律（全程法）： 竖直上抛运动 例1：如图,一人站在h=10m高的阳台上将一小球以v0=10m/s的初速度竖直向上抛出,不计空气阻力,g取10m/s2,求： （1）小球从抛出到落地所经历的时间? （2）落地的速度多大? v0 h 答案（1） （2） 竖直上抛运动 （1）画出v-t图的曲线 （2）从抛出点到最高点的高度和所用时间 （3）关于上升和下降过程途径某点的速度 有何关系？ （4）从某点上升到最高点和从最高点下降 到该点所用的时间有何关系？ 设竖直向上为正方向 4.两个特性：对称性和多解性 竖直上抛运动的物体在上升和下落阶段经过同一位置， 其运动具有对称性。 （1）速度对称性：上升阶段和下落阶段经过同一位置时速度等大反向，即 。 （2）时间对称性：上升阶段和下落阶段经过同一段竖直距离时所用时间相等，即 。 （3）多解性：经过某一点对应两个时刻，即物体可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段。 2．在塔顶上将一物体竖直向上抛出，抛出点为A，物体上升的最大高度为20 m，不计空气阻力，g取10 m/s2，设塔足够高，则物体位移大小为10 m时，物体通过的路程不可能为(　　) A．10 m B．20 m C．30 m D．50 m 3.某人在高层楼房的阳台外侧以20m/s的速度竖直向上抛出一个石块，石块运动到离抛出点15m处时，所经历的时间为多少？（g=10m/s2，不计空气阻力） B 今天物理作业 三维设计：P47 典例3 针对训练1和2 三维设计：P47 典例3 气球下方悬挂一重物，以 匀速上升，当到达离地面h=175m处时悬挂重物绳子突然断裂，空气阻力不计，g=10m/s，求： （1）重物经过多少时间落到地面？ （2）落地速度时多大？ $$是工具。常见的打点计时器有两种，一种是电磁打点计时器，另一种是电火花打点计时器。先说电磁打点计时器，它用的是低压交流电源，工作电压在6伏以下。当电源的频率是50赫兹时，它就每隔0.02秒打一个点。它内部的结构是这样的，通电时钢制簧片就被线圈磁化，当线圈中通入的交流电为正半周时，电流方向就是这样。簧片右端为N极永磁体的磁场，就是黄片向下运动，正针就在纸带上打出一个点。当交流电为负半轴时，电流方向就是这样。簧片右端变为S级永磁级的磁场，就是黄片向上运动。如此反复作用，黄片就震动起来。因此，他每两个点的时间间隔就是交流电的一个周期。于是震震就每隔0.02秒向纸带上打出一个清晰的点。说完了电子打点计时器，再来说说电火花打点计时器。它是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点。他用的是220伏的交流电源，当电源的频率是50赫兹时，也是每隔0.02秒打一个点。按下开关，计时器就按照交流电频率火花放电，于是在纸带上打出一系列的点儿，而且在交流电每个周期放电一次，因此打出点间的时间间隔也等于交流电的周期。当电源频率是50赫兹时，它就每隔0.02秒打S点。这两种计时器计时基准都取自适用交流电的周期，所以每两个点的时间间隔都是0.02秒。电火花计时器不需要接触式的打点，因此减小了一部分对纸袋的摩擦阻力。如果把纸袋跟运动的物体连接在一起，打点计时器，并在纸带上打下一系列的点儿，这些点儿既记录了运动物体在不同时刻的位置，也记录了相应的时间。通过对纸带上点之间的距离的研究，可以了解物体的运动情况。好了，关于打点计时器的基本结构和原理就讲到这儿，快去做做题吧。 2。师傅。哇。我觉得我看到了一根假羽毛，它落的好快。从肉眼上来看，它跟基础球落地的速度是一样快的。他仿佛一只扎向地面的小鸟。现在请小撒进入真空馆为我们进行检查。 微专题 追击相遇问题 第二章 匀变速直线运动 2020年秋 学习重点：1.学会用运动示意图和v-t图分析问题 2.一个临界条件：速度相等。这是判断能否追上（追不上） 或者距离最大、距离最小的临界条件。 3.学会表达两个等量关系：s和t，并且求出相遇时间。 1.预测汽车何时何地相撞或相遇，如何避免汽车相撞 2.当绿灯亮后，摩托车和汽车间距离如何变化？汽车何时何地追上摩托车 讨论与交流 追击相遇问题 情景1：在平直的公路上摩托车和汽车均做同方向的匀速直线运动： 1.画出运动示意图，求汽车追上摩托车所需时间是多少？ 2.在v-t图画出两车图线，如何从图像看出两车何时相遇？ 追击相遇问题——速度小追速度大 情景2：一辆汽车在十字路口等候绿灯，当绿灯亮时汽车以3m/s2的加速度开始加速行驶，恰在这时一辆自行车以6m/s的速度匀速驶来，从后边超过汽车。 （1）画出运动示意图，完成下列表格。 追击相遇问题——低速物体追高速物体 情景2：一辆汽车在十字路口等候绿灯，当绿灯亮时汽车以3m/s2的加速度开始加速行驶，恰在这时一辆自行车以6m/s的速度匀速驶来，从后边超过汽车。 （2）求经过多长时间两车相距最远？此时距离是多少？ （3）什么时候汽车追上自行车？ （4）在v-t图画出两车图线，如何从图像看出两车的何时有最大距离？何时相遇？ 追击相遇问题——高速物体追低速物体 情景3：A车和B车沿同一方向运动，A车以10m/s的速度匀速前进，前方s0处的B车以2m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动: （1）画出运动示意图，列出两车相遇时的位移-时间关系式。 （2）用一元二次方程根判别式分析两车能不能相遇，相遇一次，相遇两次时初始距离s0分别满足什么条件？ （3）在v-t图画出两车图线，两车速度相等时的位移差Δs是多少？速度相等时的位移差Δs与初始距离s0分别满足什么条件能不能相遇，相遇一次，相遇两次？ （4）当初始距离s0=16m求两车相遇的时间？ （5）当初始距离s0=30m时，速度相等时两车的距离有何特点？此时距离是多少？ 追击相遇问题 追及相遇问题 1.画运动示意图或v-t图，写出位移—时间关系 2.速度相同是距离有最小值（最大值），及能否追上（相撞）的临界条件 3. 高速追低速 方法一：（一元二次方程根判别式） ① 若 Δ＜0，无法追上； ② 若 Δ＝0，恰好追上一次； ③若 Δ > 0，追上两次（ 两根都为正值） 方法二：设速度相等时位移差为Δs，初始距离为s0 ①若 Δs < s0 ，无法追上 ② 若 Δs = s0 ，恰好追上一次③ 若 Δs > s0，恰好追上两次 习题或者作业的建议 速度小追速度大：三维设计P45培优第2题。 速度大追速度小：三维设计P44，典例2 P45培优第1题。 追击相遇问题——速度大追速度小 例1：甲乙两汽车沿平直公路同向匀速行驶，甲车在乙车前方150m处开始计时，速度均为20 m/s。接着甲车以a＝5 m/s2的加速度刹车，从此时刻起，经多少时间两车相遇？ 求甲车停止运动的时间？ 特别提醒：若被追车辆是减速运动，一定要考虑会不会出现停下来后再追上的情形。 $$ 第三节 测量匀变直线运动的加速度 第二章 匀变速直线运动 2020年秋 在实验室做实验的注意事项 1.注意实验室的卫生，用完的纸带或其余垃圾离开时扔进垃圾桶，保证实验室的卫生，文明做实验，勿故意损坏仪器。 2.实验前，填写分组实验情况记录表，实验结束也要填此表，有坏仪器及时填写，并告诉老师。 3.实验前，每小组领两条纸带（80cm），纸带正反面都可以利用。 4.每次打完纸带，立刻断开打点计时器的电源。 最原始的动画——翻书动画 是指一本版有多幅连续动作卡通图片的小册子，因为人类的视觉暂留而给人一种图画动了起来的感觉，也可以说是一种动画技术 如何先记录物体的运动情况，再研究运动过程速度和加速度。 讨论与交流 对于中等亮度的光bai刺激，视觉暂du留时间约为0.05至0.2秒。 人眼在观察景物zhi时，光信号传入大脑神经，需经dao过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。视觉暂留现象又称“余晖效应”，1824年由英国伦敦大学教授皮特‘马克’罗葛特在他的研究报告《移动物体的视觉暂留现象》中最先提出。 人的肉眼可见的画面分为静止的画面和动态的画面，人眼的视觉暂留时间是0.05秒，因此，当连续的图象变化超过每秒24帧画面的时候，人眼便无法分辨每幅单独的静态画面，因而看上去是平滑连续的视觉效果。 知识点1：打点计器 先接通电源，后释放纸带（计时器稳定工作后） 对于中等亮度的光bai刺激，视觉暂du留时间约为0.05至0.2秒。 人眼在观察景物zhi时，光信号传入大脑神经，需经dao过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。视觉暂留现象又称“余晖效应”，1824年由英国伦敦大学教授皮特‘马克’罗葛特在他的研究报告《移动物体的视觉暂留现象》中最先提出。 人的肉眼可见的画面分为静止的画面和动态的画面，人眼的视觉暂留时间是0.05秒，因此，当连续的图象变化超过每秒24帧画面的时候，人眼便无法分辨每幅单独的静态画面，因而看上去是平滑连续的视觉效果。 知识点1：打点计器 1.为什么打点计时器不能使用直流电源？ 2.假设交流电流的频率是80Hz,那么它将每隔多长时间打下一个点？ 3.释放小车时，小车应该靠近还是远离打点计时器？ 4. ①打点开始，是先释放小车再接通电源，还是先接通电源再释放小车？ ②打点完毕，是先取下小车再关闭电源，还是先关闭电源再取下小车？ 知识点1：打点计器 打点计时器的作用 （1）直接测量：时间（打点间隔0.02 s）、位移 （2）间接测量：纸带的速度和加速度。 不需要秒表 刻度尺 知识点2：刻度尺的读数 刻度尺的读数规则：①最小刻度以“1”结尾，估到下一位 ②最小刻度以“非1”结尾，估到本位 最小刻度：0.1 cm AB段位移： 对于中等亮度的光bai刺激，视觉暂du留时间约为0.05至0.2秒。 人眼在观察景物zhi时，光信号传入大脑神经，需经dao过一段短暂的时间，光的作用结束后，视觉形象并不立即消失，这种残留的视觉称“后像”，视觉的这一现象则被称为“视觉暂留”。视觉暂留现象又称“余晖效应”，1824年由英国伦敦大学教授皮特‘马克’罗葛特在他的研究报告《移动物体的视觉暂留现象》中最先提出。 人的肉眼可见的画面分为静止的画面和动态的画面，人眼的视觉暂留时间是0.05秒，因此，当连续的图象变化超过每秒24帧画面的时候，人眼便无法分辨每幅单独的静态画面，因而看上去是平滑连续的视觉效果。 概念1：计时点与计数点 1.计时点：纸带上的每个点迹叫做计时点,电源频率为50Hz时，相邻计时点的时间间隔为0.02s. 2.计数点：从纸带上有规律的取出部分计时点,并加以标号,这些被取出并标号的计时点叫做计数点.通常每5个计时点取一个计数点，相邻计数点的时间间隔为0.1s； 情景1：小车拖着穿过打点计时器的纸带，如图（a）（b）（c）（d）所示是四次实验时所得到的四条纸带，请分析判断： （1）小车分别做什么类型的运动？ （2）拖着纸带（a）与纸带（b）中哪次小车的速度大？ 匀速直线运动过于简单， 一般的变速运动又过于复杂， 故高中物理研究匀变速直线运动 讨论与交流 知识回顾 推论：匀变速直线运动的物体，在两个连续相等的时间里的位移差是个常量，即 0 情景2：小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀加速直线运动，如图所示是实验时获得的一条纸带。A、B、C、D、E、F、G是纸带上七个连续的点，请分析判断，小车是否做匀变速直线运动？ 匀变速直线运动的判定方法：在两个连续相等的时间里的位移差相等 讨论与交流 知识回顾 推论1：在匀变速直线运动中，某一段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度等于其初速度和末速度之和的一半，即 知识点3：测量匀变速直线运动的速度和加速度 1.测量速度：在匀变速直线运动中，某一段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。 0 1 2 3 4 5 6 相邻计数点的时间间隔为T S3 S4 S5 S6 S1 S2 知识回顾 推论2：匀变速直线运动的物体，在两个连续相等的时间里的位移差是个常量，即 拓展： 0 知识点3：测量匀变速直线运动的速度和加速度 0 1 2 3 4 5 6 相邻计数点的时间间隔为T S3 S4 S5 S6 S1 S2 只用了两组数据无法消除偶然误差 知识点3：测量匀变速直线运动的速度和加速度 2.测量加速度：“逐差法”（大的之和减去小的之和） 0 1 2 3 4 5 6 相邻计数点的时间间隔为T S3 S4 S5 S6 S1 S2 ①两组数据： ②四组数据： ③六组数据： 知识点3：测量匀变速直线运动的速度和加速度 例1：如图所示，是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带 （1）已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔___。 （2）ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出从图中读出A、B两点间距s=____________ _；C点对应的速度是________（计算结果保留三位有效数字）。 知识点3：测量匀变速直线运动的速度和加速度 变式1：在“研究匀变速直线运动”的实验中，小车拖着纸带运动，打点计时器每隔0.02s打一个点，打出的纸带如图所示，选出A、B、C、D、E共5个计数点，每相邻两点间还有四个实验点（图中未画出），已知靠近点A一端的纸带与小车相连，由此可得得小车运动的加速度a=______m/s2，方向与小车的运动方向______（选填“相同”或“相反”）；打点C时，小车运动的速度大小为______m/s。 相反 知识点3：测量匀变速直线运动的速度和加速度 例2：小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀加速直线运动，如图所示是实验时获得的一条纸带。 （1）A、B、C、D、E、F、G是纸带上七个连续的点，点F由于不清晰而未画出。根据纸带上的数据，推测点F的位置并在纸带上标出。 （2）已知打点计时器电源频率为50HZ，根据纸带上的数据，求小车做匀加速直线运动的加速度a。（计算结果保留两位有效数字） 知识点3：测量匀变速直线运动的速度和加速度 变式2：某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间．实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示．实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车．在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置．(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴) (1)由图(b)可知，小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的． (2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动．小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为________ m/s，加速度大小为________ m/s2.(结果均保留两位有效数字) 从右向左 0.19 0.038 今天物理作业 三维设计P32-34 理清实验基础和强化实验技能 $$null第五节 匀变速直线运动与汽车安全行驶 第二章 匀变速直线运动 2020年秋 因交通事故 每 5 分钟有一人死亡 每1 分钟有一人伤残 每年经济损失达数百亿元 中国历年交通事故死亡人数官方统计 中国每年交通事故 50 万起 因交通事故死亡人数均超过 10 万人 稳居世界第一。 统计数据表明 每 5 分钟就有一人丧身车轮 每 1 分钟都会有一人因为交通事故而伤残。每年因交通事故所造成的经济损失达数百亿元。 2010—2019年车祸死亡人数 车祸死亡人数 2010 2011 201 2 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 65225 62387 59997 58539 58523 58022 63093 63772 63194 52388 通常情况下，驾驶者反应时间平均0.4s~1.5s，酒驾反应时间是未饮酒时的2~3倍 汽车行驶安全距离 = 反应距离 + 刹车距离 匀速 匀减速 汽车安全行驶 例1：一辆汽车在高速公路上行驶的速度为108km/h.当驾驶员发现前方80m处发生了交通事故时，马上紧急刹车，并以的恒定加速度7.5m/s2减速行驶。该汽车行驶是否会出现安全问题？ 例2：例1没有考虑到驾驶员的反应时间，但现实生活中，反应时间是行车安全不可忽略的一个因素，如果驾驶员看到交通事故时的反应时间是0.5s，该汽车行驶是否会出现安全问题？ 汽车安全行驶 例3：一般人的刹车反应时间为t0=0.5s，但饮酒会导致反应时间延长．在某次实验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0 = 72km/h的速度在试验场地的水平路面上匀速行驶。从发现紧急情况到汽车停止，共行驶L=39m。减速过程中汽车位移s=25m，此过程视为匀变速直线运动，求： （1）减速过程中汽车加速度的大小和所用时间； （2）饮酒使志愿者的反应时间延长了多少？ 课本P55讨论与交流，在例2中，若醉驾，是否有安全问题？ 汽车安全行驶 例4：某高速公路边的交通警示牌有如图所示的标记，其意义是指车辆的瞬时速度不得超过100km/h．若车辆驾驶员看到前车刹车后也相应刹车，反应时间是1s，假设车辆刹车的加速度相同，安全距离是两车不相碰所必须保持的距离的2倍，则车辆行驶在这条公路上的安全距离为多大？ 汽车安全行驶 例4：一辆具有良好制动器的汽车如果以v1的速度行使，能在s1的距离内被刹住;如果以v2(v2<v1)的速度行驶，相应的制动距离有s2.假定驾驶员的反应时间以及使用制动器后汽车的加速度对于这两种速度都相同。求驾驶员反应的时间以及制动后汽车的加速度大小。 $$第二节 匀变速直线运动的规律 第二章 匀变速直线运动 2020年秋 知识点1：匀变速直线运动 匀变速直线运动：沿着一条直线，且加速度不变的运动。 v与t图像是一条倾斜直线 v与t图像斜率表示加速度 匀加速直线运动 匀减速直线运动 知识点1：速度与时间关系 速度与时间关系： （1）选取正方向（一般以初速度方向为正方向） （2）v0、v、a与正方向相同，则为正；与正方向相反，则为负 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 v/(m/s) t/s 4 3 2 1 0 t/ s 5 4 3 2 1 0 匀减速直线运动 t/ s 5 4 3 2 1 0 匀加速直线运动 知识点1：速度与时间关系 例1：在平直的公路上，有一辆汽车以36 km/h的速度行驶． （1）若汽车以0.6 m/s2的加速度加速行驶，求10 s后汽车的速度。 （2）若汽车刹车时以0.6 m/s2的加速度减速行驶，求20s后汽车的速度。 （3）若汽车刹车时以0.6 m/s2的加速度减速行驶，求汽车减速到0所需要的时间。 警惕刹车类问题中的“时间陷阱”： 知识点1：速度与时间关系 变式1：如图所示，小球以6 m/s的速度由足够长的斜面中部沿着斜面向上滑．已知小球在斜面上运动的加速度大小为2 m/s2，则小球的速度大小何时达到3 m/s？(小球在光滑斜面上运动时，加速度的大小、方向都不改变) v0 O v t t 面积表示位移 S ？ O v t v0 t 再分割 无限分割 连续求和 讨论与交流 知识点2：位移与时间关系 速度与时间关系： 位移与时间关系： O v t v0 t vt 消掉v O v t v0 t vt （1）选取正方向（一般以初速度方向为正方向） （2）v0、v、a、s与正方向相同，则为正；与正方向相反，则为负 知识点2：位移与时间关系 例1：某人估算飞机着陆时的速度，他假设飞机停止运动前在平面跑道上做匀减速运动，飞机在跑道上滑行距离s,从着陆到停下来所用时间为t，求飞机着陆时的速度。 知识点2：位移与时间关系 例2： 如图所示，一艘快艇以 2 m/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末的位移？ 看课本p40讨论与交流，若快艇做匀减速运动，如何计算？ 知识点2：位移与时间关系 例3：一辆沿平直路面行驶的汽车，速度为72km/h，刹车后获得的加速度大小为4m/s2，求： （1）刹车后4s末的速度和刹车4s后的位移？ （2）刹车6s后的位移？ （3）刹车到停止运动所用的时间？ 知识点2：位移与时间关系 变式1：如图所示，小球以v0=6m/s的速度从斜面上某点向上滑，已知斜面光滑且足够长，小球在斜面上运动的加速度始终为-2m/s2，则小球的位移大小为5m所需的时间？(小球在光滑斜面上运动时，加速度的大小、方向都不改变) 知识点2：位移与时间关系 例4：已知汽车刹车后10s停下来，且汽车在匀减速直线运动时的加速度大小为1m/s2。 （1）求汽车刹车直到停止时的位移。 （2）求汽车刹车停止前最后1s内的位移。 逆向思维 末速度为零的匀减速直线运动可以看成 初速度为零的匀加速直线运动的逆过程 知识点3：速度与位移关系 速度与时间关系： 位移与时间关系： O v t v0 t vt 消掉 t （1）选取正方向（一般以初速度方向为正方向） （2）v0、vt、a、s与正方向相同，则为正；与正方向相反，则为负 知识点3：速度与位移关系 例1：某飞机着陆时的速度是 216 km/h ，随后匀减速滑行，加速度的大小是 2 m/s2。机场的跑道至少要多长才能使飞机安全地停下来？ 匀变速直线运动的基本规律 速度公式 位移公式 (不涉及位移s) (不涉及加速度a) (不涉及末速度vt) (不涉及时间t ) ① ② ③ ④ v-t图巧解多过程运动问题 例1：电梯从一楼开始运动，现匀加速上升5s，其速度达到5m/s，再匀速上升6s，最后匀减速上升2s停止，求电梯上升的高度。 画出电梯在整个运动过程的v-t图象 v-t图巧解多过程运动问题 多过程问题一般情景复杂，可作v-t图形象地描述运动过程；各阶段之间的“连接点”的速度是两段运动共有的一个物理量，用它来列方程减少复杂程度 画v-t图，平均速度法 画v-t图，解决多过程问题 v-t图巧解多过程运动问题 例1：竖直电梯经过启动、匀速运动和制动三个过程，从低层到达高楼层，启动和制动过程可看作匀变速直线运动运动，电梯竖直向上运动过程中速度的变化情况如下表所示，求电梯上升的高度。 v-t图巧解多过程运动问题 多过程问题一般情景复杂，可作v-t图形象地描述运动过程 v-t图巧解多过程运动问题 例2：甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度同时经过某一路标，从此时开始甲车一直做匀速直线运动，乙车先加速后减速，丙车先减速后加速，它们经过下个路标时速度又相同。则 A．甲车先通过下一个路标 B．乙车先通过下一个路标 C．丙车先通过下一个路标 D．三辆车同时到达下一路标 B 今天物理作业 三维设计P30 探究三和四 v-t图巧解多过程运动问题 例3：一架新型飞机由静止开始沿直线跑道做匀加速运动,经6 s时飞行员突然接到停飞命令,便立即制动做匀减速运动至停止, 这一过程的运动总时间为11 s,总路程为198 m,试求： (1)这次试飞的最大速度 (2)匀减速运动的加速度大小 v-t图巧解多过程运动问题 例4：短跑运动员完成100m赛跑的过程可简化为匀加速运动和匀减速运动两个阶段。一次比赛中，某运动员用10.00s跑完全程。已知运动员在加速阶段的第2s内通过的距离为7.5m，求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离。 v-t图巧解多过程运动问题 例5：某短跑运动员100m和200m短跑项目的成绩分别是9.69s和19.30s。假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动。200m比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速度时间与100m比赛相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑100m时最大速率的95%。求： （1）加速所用时间和达到最大速率 （2）起跑后做匀加速运动的加速度（计算结果保留两位小数） $$