物理粤教版必修一课件第二章探究匀变速直线运动的规律第三节课时1

第二章

第三节从自由落体到匀变速直线运动课时1

匀变速直线运动的速度公式和位移公式

学习目标1.掌握匀变速直线运动的速度公式和位移公式，并会应用公式进行有关计算.2.掌握并会推导匀变速直线运动的两个推论，并能进行有关的计算.3.理解公式中各物理量的物理意义及符号的确定.内容索引Ⅰ自主预习梳理Ⅱ重点知识探究Ⅲ当堂达标检测自主预习梳理Ⅰ一、匀变速直线运动规律公式(1)速度公式：vt＝

.(2)位移公式：s＝________.v0＋at二、用v－t图象求位移在匀速直线运动的v－t图象中，图线和坐标轴所围的面积在数值上等于物体运动的

.在匀变速直线运动的v－t图象中，图线和坐标轴所围的

等于物体运动的位移.位移面积1.判断下列说法的正误(1)公式vt＝v0＋at适用于任何做直线运动的物体.()(2)公式s＝v0t＋

既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动.()(3)初速度越大，时间越长，匀变速直线运动物体的位移一定越大.()(4)匀变速直线运动的平均速度越大，相同时间内的位移一定越大.()(5)v－t图象与t轴所围面积在数值上等于物体运动的位移.()2.某质点的位移随时间的变化关系是s＝(4t＋4t2)m，则质点的初速度是v0＝___m/s，加速度a＝___m/s2，2s末的速度为___m/s,2s内的位移为____m.即学即用×√×√√482024Ⅱ重点知识探究一、匀变速直线运动的公式的应用导学探究一个物体做匀变速直线运动，初速度为v0，加速度为a，运动了一段时间t，则：(1)此时物体的瞬时速度vt如何表示？答案(2)这一段时间内物体的位移s是多少？答案一般以v0的方向为正方向，若为匀加速直线运动，a＞0；若为匀减速直线运动，a＜0.若vt＞0，说明vt与v0方向相同，若vt＜0，说明vt与v0方向相反.知识深化3.两种特殊情况(1)当v0＝0时，vt＝at，s＝即由静止开始的匀加速直线运动的速度大小与t成正比，位移s与t2成正比.(2)当a＝0时，vt＝v0，s＝v0t.即加速度为零的运动是匀速直线运动，s与t成正比.例1一物体做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a＝2m/s2，求：(1)第5s末物体的速度多大？解析答案答案

10m/s

解析

第5s末物体的速度由v1＝v0＋at1得v1＝0＋2×5m/s＝10m/s.(2)前4s的位移多大？解析答案答案

16m

(3)第4s内的位移多大？解析答案答案

7m解析物体第3s末的速度v2＝v0＋at2＝0＋2×3m/s＝6m/s针对训练某物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为s＝0.5t＋t2(m)，则当物体速度为3m/s时，物体已运动的时间为A.1.25s B.2.5sC.3s D.6s解析答案√解析由s＝0.5t＋t2知，v0＝0.5m/s，a＝2m/s2，再由速度公式vt＝v0＋at知，t＝1.25s，选项A正确.二、利用v－t图象求位移例2一质点沿s轴做直线运动，其v－t图象如图1所示.质点在t＝0时位于s0＝5m处，开始沿s轴正方向运动.当t＝8s时，质点在s轴上的位置为图1A.s＝3m B.s＝8mC.s＝9m D.s＝14m解析答案√解析质点前4s内沿s轴正方向运动，其位移可由v－t图象中的“面积”数值表示，则对应位移s1＝

＝6m，同理可得4～8s内的位移(沿s轴负方向运动)s2＝

＝－3m，又知初位移s0＝5m，则当t＝8s时，质点在s轴上的位置为s＝s0＋s1＋s2＝8m，选项B正确.1.“面积”在时间轴上方表示位移为正，在时间轴下方表示位移为负；若一段时间内既有“正面积”，又有“负面积”，则“正负面积”求和，得数为正值表示位移为正，为负值表示位移为负.总结提升图22.对于其他的v－t图象，图线与时间轴所围的面积也表示位移，如图2所示阴影面积表示t时间内的位移.三、简单的刹车问题分析例3一辆汽车正在平直的公路上以72km/h的速度行驶，司机看见红色信号灯便立即踩下制动器，此后，汽车开始做匀减速直线运动.设汽车减速过程的加速度大小为5m/s2，求：(1)开始制动后，前2s内汽车行驶的距离和2s末的速度；解析答案答案

30m

10m/s

解析汽车的初速度v0＝72km/h＝20m/s，末速度vt＝0，加速度a＝－5m/s2；汽车运动的总时间

因为t1＝2s<t0，所以汽车2s末没有停止运动v1＝v0＋at1＝[20＋(－5)×2]m/s＝10m/s(2)开始制动后，前5s内汽车行驶的距离和5s末的速度.解析答案答案

40m

0解析

因为t2＝5s>t0，所以汽车5s时早已停止运动5s末的速度为0.刹车类问题的处理思路实际交通工具刹车后在摩擦力作用下可认为是做匀减速直线运动且运动过程不可逆，当速度减小到零时，车辆就会停止.解答此类问题的思路是：(1)先求出它们从刹车到静止的刹车时间t刹＝

(2)比较所给时间与刹车时间的关系确定运动时间，最后再利用运动学公式求解.若t>t刹，不能盲目把时间代入，若t<t刹，则在t时间内未停止运动，可用公式求解.方法总结在处理末速度为零的匀减速直线运动时，为了方便解题，可以采用逆向思维法，将该运动对称地看做逆向的加速度大小相等的初速度为零的匀加速直线运动.四、逆向思维法解题例4物体做匀减速直线运动，初速度为10m/s，加速度大小为1m/s2，则物体在停止运动前1s内的平均速度为A.5.5m/s B.5m/sC.1m/s D.0.5m/s解析答案√该匀减速直线运动的逆运动为：初速度为零、加速度为a′＝1m/s2的匀加速直线运动，则原运动物体停止运动前1s内的位移与逆运动第1s内的位移相等.故物体停止运动前1s内的平均技巧点拨对于末速度为0的匀减速直线运动.采用逆向思维法后，速度公式和位移公式变为vt＝at，s＝

计算更为简洁.当堂达标检测Ⅲ1.(匀变速直线运动规律的应用)飞机起飞的过程是由静止开始在平直跑道上做匀加速直线运动的过程.飞机在跑道上加速到某速度值时离地升空飞行.已知飞机在跑道上加速前进的距离为1600m，所用时间为40s，则飞机的加速度a和离地速度v分别为

A.2m/s2

80m/s B.2m/s2

40m/sC.1m/s2

40m/s D.1m/s2

80m/s解析答案√1232.(v－t图象的理解和应用)(多选)某物体运动的v－t图象如图3所示，根据图象可知，该物体解析答案123图3A.在0到2s末的时间内，加速度为1m/s2B.在0到5s末的时间内，位移为10mC.在0到6s末的时间内，位移为7.5mD.在0到6s末的时间内，位移为6.5m√√1233.(简单的刹车问题)一辆卡车在紧急刹车过程中的加速度的大小是5m/s2，如果在刚刹车时卡车