2.4 匀变速直线运动规律的应用 课件-2025-2026学年高一上学期物理教科版必修第一册

2.4 匀变速直线运动规律的应用 1 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 学习目标 1.理解匀变速直线运动的速度与位移的关系 2.会运用所学知识推导匀变速直线运动中速度与位移的关系 3.能运用匀变速直线运动的速度与位移的关系对问题进行分析和计算 4.掌握相关规律的应用 飞机跑道的长度 v0 t O vt x 匀变速直线运动 速度与时间的关系式 位移与时间的关系式 如果不知道时间，怎么求位移？ 一、匀变速直线运动速度与位移的关系 速度—时间公式 位移—时间公式 ① ② 可得 v2－v02＝2ax ③ 将③式代入②式，有 如果在所研究的问题中，若已知量和未知量都不涉及时间，利用这个公式求解，往往会更简便。 v＝v0＋at x＝v0t＋ 公式推导： 匀变速直线运动速度与位移的关系： v2－v02＝2ax 1.公式的适用条件：适用于匀变速直线运动。 2.公式的意义：公式 v2－v02＝2ax 反映了初速度v0、末速度v、加速度a、位移x 之间的关系，当其中任意三个物理量已知时，可求另一个未知量。 3. 方向问题：此式为一矢量表达式，注意所代物理量方向问题！ 公式中 v0、v、a、x 都是矢量，应用时必须选取统一的正方向，一般选 v0 方向为正方向。 (1)物体做加速运动时，a 取正值，做减速运动时，a 取负值。 (2) x > 0，说明物体通过的位移方向与初速度方向相同；x < 0，说明位移的方向与初速度的方向相反。 4. 两种特殊形式 (1)当 v0=0 时，v2＝2ax (初速度为零的匀加速直线运动)。 (2)当 v=0 时，－v02＝2ax (末速度为零的匀减速直线运动)。 例1 我国歼－15战机已能在辽宁号航母上成功起降，该航空母舰飞行甲板跑道长度为 300 m，歼－15战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度a =5 m/s2，战斗机速度要达到 v＝60 m/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，要保证飞机在200m内安全起飞，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，且保证战斗机在航空母舰上滑行250m内安全起飞，航空母舰前进的速度至少是多大？ vx/2 v0 vt x x/2 x/2 前x/2 后x/2 位移中点速度 例2 下列说法正确的是： A．物体做匀加速直线运动位移中点速度大于时间中点速度 B．物体做匀减速直线运动位移中点速度小于时间中点速度 C．物体做匀加速直线运动位移中点速度小于时间中点速度 D．物体做匀减速直线运动位移中点速度大于时间中点速度 AD 11 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 匀变速直线运动中：vx/2 > vt/2 匀速直线运动，有：vx/2 = vt/2 13 初速度为零的匀加速直线运动的特殊规律 四个基本公式 1T末、2T末、3T末……nT末的瞬时速度之比： 三、初速度为0的匀加速直线运动的四个规律关系 T T T ...... nT v0=0 v1 v2 v3 vn ....... 14 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 例：汽车自静止出发做匀加速直线运动,第1s末的速度为 5 m/s,则第9 s末的速度为_______m/s. 物体做匀减速直线运动，减速时间为8 s，若第5s末的速度为2 m/s，则第3s末的速度为？ 1T内、2T内、3T内……nT内的位移之比： T T T ...... nT v0=0 x1 x2 x3 ....... xn 16 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 例：汽车自静止出发做匀加速直线运动,第1s内的位移为 5 m,前10 s内的总位移为_______m. 物体做匀减速直线运动，减速时间为10 s，若后5s内的位移为100 m，则最后3s内的位移为多少米？ 第一个T内、第二个T内……第n个T内的位移之比： x1:x2:x3:......:xn=1:3:5:........:(2n-1) x1 x2 x3 ........ xn T T T ...... nT v0=0 18 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 例： 小球由静止开始沿光滑斜面下滑做匀加速直线运动,第9s内的位移是1.7 m,则小球第1秒内的位移是_____米,小球的加速度为_____ m/s2. 通过前x，前2x，前3x.....前nx所用时间之比： t1:t2:t3:......:tn=1:::......: t1 t2 t3 ........ tn x x x ...... nx v0=0 20 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 通过连续相等的位移所用时间之比： t1:t2:t3:......:tn=1:::......: t1 t2 t3 ........ tn x x x ...... nx v0=0 21 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 通过x时，2x时，3x时......nx时的速度之比为： v1:v2:v3:......:vn=1:::......: v1 v2 v3 ........ vn x x x ...... nx v0=0 22 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 我国的高铁进入了迅速发展的时期。小李某次在高铁站候车时发现，从车头经过自己身边时开始计时，连续两个时间t内，驶过他身边的车厢节数分别为8和6，假设高铁列车经过小李身边时列车的运动可视为匀减速直线运动，列车每一节车厢的长度都相等，不计车厢之间的缝隙，则第3个时间t内(列车未停止运动)经过小李身边的车厢节数为(　　) A．5 B．4 C．3 D．2 $