2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系习题课 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

2019年人教版高中物理必修一 第二章、匀变速直线运动的研究 　第三节 匀变速直线运动的位移与时间的关系习题课 信念是人生之车的轮，理想是人生之舟的帆。 题型01、利用位移公式解题 1. 一物体做匀加速直线运动，初速度为v0＝5m/s，加速度为a＝0.5m/s2，求:（1）物体在3s内的位移；（2）物体在第3s内的位移． 3s内位移: 第3s内位移: 做差法: 2s内位移: 不涉及v 情景: 匀加速直线运动 位移公式 2. 一辆汽车以1m/s2的加速度加速行驶了12s，驶过了180m。汽车开始加速时的速度是多少? 点评: 1、位移公式知三求一；2、位移公式是矢量方程，必须根据符号规则转化为代数运算。对于匀加速直线运动而言，规定运动方向为正方向，公式中的各个物理量均为正值。可以省略此步骤。 初速度: 不涉及v 情景: 匀加速直线运动 位移公式 3、在平直公路上, 一汽车的速度为15m/s. 从某时刻开始刹车, 汽车的加速度大小为6m/s2, 问刹车后5s末车离开始刹车点多远? × 情景: 匀加速直线运动 位移公式 规定v0方向为正方向 5s内位移: 关注“匀减速运动的前途”: 汽车刹车问题, 先求刹车时间 汽车刹车总时间: 不涉及v 5s内位移: 5s内位移: 平均速度公式简便 4、将一物体以30m/s的初速度竖直向上抛出, 整个过程中加速度的大小为10m/s2, 方向竖直向下保持不变, 求2s末、6s末、8s末的位移。 2s末位移: 点评: 1. 竖直上抛运动与汽车刹车都可以看成匀减速直线运动（竖直上抛运动速度从某一正值均匀减小到零, 然后再均匀减小到某一负值）;2. 利用“符号规则”把矢量运算转化为代数运算; 6s末位移: 8s末位移: 不涉及v 情景: 匀减速直线运动 规定竖直向上方向为正方向 位移公式 5、骑自行车的人以5m/s的初速度匀减速的冲上一个斜坡，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? （舍掉） × 点评: 匀减速直线运动应用位移公式包含了单向（汽车刹车）和往复运动（竖直上抛运动）两种情况。时间长的第二个解表示的就是往复运动的情况。解一元二次方程有两个解，必须明确两个解的物理意义。 a=－0.4m/s2 代入数值 不涉及v 情景: 匀减速直线运动 规定初速度方向为正方向 位移公式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 6.（多选题）一个物体做匀变速直线运动，它的位移与时间的关系式为x＝t＋0.5t2(m)，从t＝0时开始计时，t1时刻它的速度大小为3m/s，则(　 　 ) A. 物体的加速度a＝1m/s2 B. 物体的加速度a＝0.5m/s2 C. t1＝2s D. t1＝4s AC v0＝1m/s a＝1m/s2 当v=3m/s时, 对比 时间 对号入座: 匀变速直线运动的位移公式 7. 物体从静止开始以2m/s2的加速度做匀加速运动，则前6s的位移是______m，平均速度_____ m/s，第6s内的位移是_____m，第6s内的平均速度是_____m/s. 做差法: 第6s内的位移: 6s内的平均速度: 第6s内的平均速度: 前6s内的位移: 点评: 1、分清第几秒内（时间间隔是1s）和前几秒内（时间间隔是几秒） ;（2）求第N秒内的位移通常用做差法转化为求前N秒内的位移减去前N−1秒内的位移。 6 11 11 36 v0=0的匀加速运动: 位移公式 8、一辆汽车以速度24m/s匀速行驶, 从某时刻起以2m/s2的加速度匀加速行驶. 从加速行驶开始行驶180m所需时间为多少? （舍掉） × 点评: 1、位移公式知三求一; 2、物理解题中出现多解的情况必须把每个解都写出来, 然后根据物理规律或实际情况（时间不能倒流, 时间只能取正值）决定取舍。 情景: 匀加速直线运动 位移公式 规定v0方向为正方向 不涉及v 代入数值 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 5. 物体做匀加速直线运动，初速度v0=3m/s，加速度a=0.1m/s2，则4s末的速度大小是多少? 这4s内的位移是多少? 4s末速度: 4s内位移: 情景: 匀加速直线运动 规定v0方向为正方向 位移公式 速度公式 平均速度公式 点评: 1.位移公式涉及到v0、a、t和x四个物理量，知道任意三个量就可以求出另一个物理量来；2. 解题步骤三部曲。 5. 汽车以12m/s的速度匀速向十字街口行驶, 司机看见红灯亮了，立刻以4m/s2的加速度减速刹车. 开始时车距离停车线还有17.5m，问刹车4s末, 汽车是否越过了停车线? 所以汽车已经越过了停车线 点评: 1、位移公式是矢量方程，利用符号规则转化为代数运算；2、警惕“刹车陷阱”，先求刹车时间； 3、求出刹车时间后用平均速度公式求位移比较简便。 a=−4m/s2 刹车时间 情景: 匀减速直线运动 规定v0方向为正方向 位移公式 速度公式 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 题型02、利用速度位移公式解题 1、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. 选择公式原则: 不涉及到哪个物理量→选择相应公式 情景: v0=0的匀加速直线运动 不涉及t用速度位移公式简便 2、某飞机着陆时的速度为216km/h，随后匀减速滑行，加速度大小是2m/s2, 机场跑道至少要多少飞机才能安全着陆? 规定飞机运动方向为正方向 v0 =216km/h=60m/s a=−2m/s2 跑道最小长度 速度位移公式 点评: 四个基本方程含有v0、v、x、a、t 五个物理量，每个方程都不涉及一个物理量，用不涉及时间的速度位移公式较简便。 情景: v=0的匀减速直线运动 3. 在某城市的一条道路上, 规定车辆行驶速度不得超过30km/h.在一次交通事故中, 肇事车是一辆客车, 量得这辆车紧急刹车(车轮被抱死)时留下的刹车痕迹长为7.6m(如下图), 已知该客车刹车时的加速度大小为7m/s2. 请判断该车是否超速? 超速 因此该客车初速度 规定客车运动方向为正方向 a=－7m/s2 物理来自生活: 机动车辆速度一般化成km/h 情景: v=0的匀减速直线运动 不涉及t用速度位移公式 10. 如图所示，物体A在斜面上由静止匀加速滑下x1后，又在水平面上匀减速滑过x2后停下，测得x2＝2x1，物体经过斜面和水平面交接处时速度大小不变，则物体在斜面上的加速度a1与在水平面上的加速度a2的大小关系为（ ） A. a1＝a2 B. a1＝2a2 C. D. a1＝4a2 B 过程Ⅰ: v0=0的匀加速直线运动 过程Ⅱ: 末速度为0的匀减速直线运动逆向反演v0=0的匀加速直线运动 速度位移公式 速度位移公式 联解 A x1 x2 11. 一辆汽车从O点由静止开始做匀加速直线运动, 已知在2s内经过相距24m的A和B两点, 汽车经过A点时的速度为10m/s, 如图所示, 求:（1）汽车的加速度大小;（2）A点与出发点O之间的距离 A→B: 位移公式 O→A: 速度位移公式 A B O 12. 在高速公路上, 有时会发生“追尾”事故. 某段平直高速公路的最高车速为108km/h.设某人驾车正以最高限速沿该高速公路匀速行驶, 该车刹车时的加速度大小为5m/s2, 该司机的反应时间(从意识到应该停车到操作刹车的时间)为0.5s.计算行驶时的安全车距至少为多少? 汽车初速度: 反应时间t=0.5s内, 汽车匀速运动 所以行驶时的安全车距至少为 v0 =108km/h=30m/s 刹车过程汽车做匀减速直线运动 速度位移公式: 8. 如图甲, 滑板运动深受部分年轻人的喜爱, 他们在斜坡上冲上、滑下, 享受着运动的乐趣. 为研究此运动过程, 可以建立如图乙所示物理模型.物体由底端D点以v0＝4m/s的初速度滑上固定的光滑斜面, 途经A、B两点, 已知AB＝BC, 由B点再经过0.5s物体滑到斜面最高点C时速度恰好为零. 设斜面长度为4m, 物体在光滑斜面上上滑与下滑的加速度大小相等. 求:（1）物体运动的加速度; （2）物体经过B点时的速度大小; （1）D→C: 速度位移公式.沿斜面向上为正 方向沿斜面向下 （2）将物体匀减速上滑过程逆向看作反向初速度为零的匀加速下滑过程 C→B: 速度公式 甲 （3）物体两次经过A点的时间间隔. （3）B→C: 速度位移公式 C→A: v0=0的匀加速直线运动 位移公式: 对称性: 物体两次经过A点的时间间隔 甲 $$