2.3匀变速直线运动的规律教案-经典教学教辅文档.docx

W-WW-适用学科适用区域高中物理适用年级高一沪科版区域，课不时长（分钟）2课时知识点L匀变速直线运动的速度、位移公式2 .匀变速直线运动的位移和速度的关系式及其计算3 .初速度为零的匀变速直线运动的比例式及运用教学目标L掌握匀变速直线运动的速度、位移公式2.会推出匀变速直线运动的位移和速度的关系式，并会运用它进行计算3.能推导初速度为零的匀变速直线运动的几个比例式教学重点1.匀变速直线运动的基本公式和推论，并能纯熟运用.:2.初速度为零的匀变速直线运动的几个比例式的运用教学难点1.据速度和位移公式推导得到的速度和位移关系式的正确运用匀变速直线运动的规律成绩设计设一个物体做匀变速直线运动，运动开始时辰（t=0）的速度为v0（叫做初速度），加速度为a,经过的工夫为t,求t时辰物体的瞬时速度.Vt-V0答案由加速度的定义式a=一整理得：Vt=Vo+at.基础知识回顾1、加速度的概念2、V、Vt-V0（VLVo）t的区别3、加速度的矢量性4、速度与加速度的关系。5、加速度对物体运动的影响6、匀变速直线运动的理解一、初速度为零的匀变速直线运动1 .速度公式：vt=at.2 .位移公式：S=Jat；一个物体做匀变速直线运动，其运动的v-t影像如图2所示.已知物体的初速度为v。，加速度为a,运动工夫为3末速度为V-图2请根据v-t影像和速度公式求出物体在t工夫内的位移(提示：vt影像与t轴所围“面积”表示位移).答案vt图线下梯形的面积表示位移S=(OC+AB)XOA把面积及各条线段换成所代表的物理量，上式变成S=(v0+vt)t®又由于Vl=VO+at由式可得S=VOt十1 .匀变速直线运动的规律(1)速度公式：vl=vo+at.(2)位移公式：s=v0t+at2.2 .由匀变速直线运动的v-t影像可获得的信息(如图3所示)图3(1)由影像可直接读出任意时辰的瞬时速度，影像与纵轴的交点(截距)表示初速度.图线的斜率表示物体运动的加速度.图线与横轴所包围的“面积”表示位移大小.1 .公式的矢量性：匀变速直线运动的基本公式均是矢量式，运用时要留意各物理量的符号，普通情况下，规定初速度的方向为正方向，与初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取负值。当V。=O时，普通以a的方向为正方向。2 .两类特殊的匀减速直线运动刹车类成绩：指匀减速到速度为零后即中止运动，加速度a忽然消逝，求解时要留意确定其实践运动工夫。如果成绩触及最初阶段(到中止运动)的运动，可把该阶段看成反向的初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动。双向可逆类：如沿光滑斜面上滑的小球，到最高点后仍能以原加速度匀加速下滑，全过程加速度大小、方向均不变，故求解时可对全过程列式，但必须留意x、v、a等矢量的正负号及物理意义。1.自在落体运动的特点(1)自在落体运动是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。一切匀加速直线运动的公式均适用于自在落体运动，特别是初速度为零的匀加速直线运动的比例关系式，在自在落体运动中运用更频繁。2 .竖直上抛运动的两种研讨方法分段法：将全程分为两个阶段，即上升过程的匀减速阶段和着落过程的自在落体阶段。全程法：将全过程视为初速度为V。，加速度a=-g的匀变速直线运动，必须留意物理量的矢量性。习气上取V。的方向为正方向，则v>0时，物体正在上升；v<0时，物体正鄙人降；h>0时，物体在抛出点上方；h<0时，物体在抛出点下方。1.普通公式法普通公式法指速度公式、位移公式及推论三式，它们均是矢量式，运用时要留意方向性。2.平均速度法定义式T=尧对任何性质的运动都适用，而7=v三=空只适用于匀变速直线运动。3 .比例法对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动，可利用比例关系求解。4 .逆向思想法如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动。5 .推论法利用d=aT2及其推行式右一Xn=(m-n)aT2,对于纸带类成绩用这类方法特别快捷。6 .图象法利用V-1图象可以求出某段工夫内位移的大小可以比较V工与2V内，还可以求解追及成绩；用xt图象可求出任意工夫内的平均2速度等。如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的工夫分别为5S和2s。关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2ms2由静止加速到2ms,然后匀速向前，则最早挡住他前进的关卡是（）A.关卡2B.关卡3C.关卡4D.关卡5【答案】C【解析】关卡刚放行时，该同学加速的工夫t=ls,运动的a距离为Xl=1a=lm,然后以2m/s的速度匀速运动，经4s运动的距离为8m,因而第1个5s内运动距离为9m,过了关卡2,到关卡3时再用时3.5s,大于2s,因而能过关卡3,运动到关卡4前共用时12.5s,而运动到第12s时，关卡关闭，因而被挡在关卡4前，C项正确。在离地高力处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为看不计空气阻力，两球落地的工夫差为（）【答案】A【解析】以竖直向下为正方向，对向上和向下抛出的两个小球,分别有=-vtl+gih=vt2+g,t=t-t29解以上三式2V得两球落地的工夫差了，故A正确。从某一高度相隔IS前后释放两个相反的小球甲和乙，不计空气阻力，它们在空中任一时辰（）A.甲乙两球距离一直不变,B.甲乙两球距离越来越大,C.甲乙两球距离越来越大,D.甲乙两球距离越来越小,甲乙两球速度之差保持不变甲乙两球速度之差也越来越大甲乙两球速度之差保持不变甲乙两球速度之差也越来越小【答案】C【解析】两个小球释放后，设经过工夫3则;gdD?=Nh,则力=g（2Z-1）,故£增大,也随之增大，而据V=g方可知P=g%g（1-1）=g（只表示大小），速度差保持不变,所以A、B、D均错误，C正确。一旅客在站台8号车厢候车线处候车，若动车一节车厢长25米，动车进站时可以看做匀减速直线运动。他发现第6节车厢经过他用了4s,动车停下时旅客刚好在8号车厢门口，如图所示。则该动车的加速度大小约为（）A.2ms2B.1ms2C.0.5ms2D.0.2m/S2【答案】C【解析】设第6节车厢刚到达旅客处时，车的速度为%,加速度为a，则有L=乙从第6节车厢刚到达旅客处到列车停下去，有0谥=2a2Z,解得己2一0.5m/s?或a=-18ni/s"舍去），则加速度大小约为0.5ms2o滑板爱好者由静止开始沿一斜坡匀加速下滑，经过斜坡中点时的速度为心则到达斜坡底端时的速度为（）A.y2VB.y3vC.2rD.5r【答案】AX【解析】由匀变速直线运动的两头地位的速度公式力=j2,有得/底=%所以只需A项正确。1、中国首架空客A380大型客机在最大分量的形状下起飞需求滑跑距离约为3000m,着陆距离大约为2019mo设起飞滑跑和着陆时都是匀变速运动，起飞时速度是着陆时速度的L5倍，则起飞滑跑工夫和着陆滑跑工夫之比是（）A.3：2B.1：1C.1：2D.2：1【答案】B【解析】由题意可知，X起飞=3000m,X若陆=2019m,IZ起飞=I.5%,V一妨x2x起飞60004000P若陆=%，由X=Je可得：ty=起飞=；/若NAl唯飞Vo陆=，故B正确OVq2、【题干】一物体以初速度为及做匀减速运动，第IS内经过的位移为Xl=311b第2S内经过的位移为X2=2Rb又经过位移X3,物体的速度减小为0,则以下说法中不正确的是（）A.初速度。的大小为2.5m/sB.加速度a的大小为1ms29C.位移用的大小为dmD,位移用内的平均速度大小为0.75m/s【答案】AAV【解析】由Ax="?2得a=了=1ms20根据匀变速直线运动位移一工夫公式，则有Xi=得%=3.5ms,故A错误，B正确。设物体的中止距离为X,中止时所用工夫为3根据匀变速直线运动位移一速度公式和速度一工夫公式，则有党=2ax,v.=at,解499得：X=Wnbt=ti.5s,因而，x3=-x-x2=-m,所用工夫13OO=t-tt1=.5s,位移吊内的平均速度大小V3=0.75m/s,故C、D正确。所以应选A。3、【题干】某航母跑道长200m,飞机在航母上滑行的最大加速度为6ms2,起飞需求的最低速度为50m/s。那么，飞机在滑行前，需求借助弹射零碎获得的最小初速度为（）A.5m/sB.10m/sD. 20 m/sC.15m/s【答案】B【解析】由声一点=2ax得=y2a=om/s,故B正确。1、若汽车的加速度方向与速度方向分歧，当加速度减小时，则()A.汽车的速度也减小B.汽车的速度保持不变C.当加速度减小到零时，汽车静止D.当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大【答案】D【解析】汽车的加速度方向与速度方向分歧，不管加速度是增大、不变、还是减小，汽车均做加速直线运动，故A、B选项错误；汽车的加速度减小，汽车的速度添加由快变慢，但速度仍在添加，当加速度减小到零时，汽车速度达到最大，故选项C错误；D选项正确。2、【题干】用如图所示的方法可以测出一个人的反应工夫。甲同学用手握住直尺顶端刻度为零的地方，乙同学在直尺下端刻度为a的地方做捏住直尺的预备，但手没有碰到直尺，当乙同学看到甲同学放开直尺时，立即捏住直尺，乙同学发现捏住直尺的地位刻度为公已知重力加速度为g,仄6的单位为国际单位制基本单位，则乙同学的反应工夫Z约等于()【答案】D【解析】由题意知在反应工夫内直尺自在落下的位移为a4设乙同学的反应工夫为忽略空气阻力，根据自在落体运动位移公式力1 /9OA=5g"a-b,得：t=1一,则选项D正确，其他选项错误。3、【题干】某动车组列车以平均速度。从甲地开到乙地所需的工夫为U该列车以速度%从甲地出发匀速前进，途中接到紧急泊车命令紧急刹车，列车泊车后又立即匀加速到为继续匀速前进，从开始刹车至加速到%的工夫是归（列车刹车过程与加速过程中的加速度大小相等），若列车仍要在方工夫内到达乙地，则动车组列车匀速运动的速度应为（）【答案】C【解析】依题意可得=%（L幻+2X,xS解得%=乙乙故选项C正确。1、物体由静止开始做加速度大小为国的匀加速直线运动，当速度达到P时,改为加速度大小为功的匀减速直线运动,直至速度为零。在匀加速和匀减速运动过程中物体的位移大小和所用工夫分别为矛1、E和11、t2,以下各式不成立的是（）AXltln4bA.B.x,七a?22Xx2x-x22x+x2C.Zit2ti+12D"/+友【答案】B【解析】由题意可知物体加速和减速时最大速度相反，根据X=at4gvtf可知选项A、C、D正确；据P=at得句右=/12,所以2a2txB错误。2、【题干】伽利略为了研讨自在落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，对于这个研讨过程，以下说法正确的是（）A.斜面实验放大了重力的作用，便于测量小球运动的路程B.斜面实验“冲淡”了重力的作用，便于小球运动工夫的测,三*里C.经过对斜面实验的观察与计算，直接得到自在落体的运动规律D.根据斜面实验结论进行合理的外推，得到自在落体的运动规律【答案】BD【解析】“斜面实验”中小球运动的加速度较小，便于运动工夫的测量，A错误、B正确；斜面倾角增大到90。时，斜面运动外推为自在落体运动，C错误、D正确。3、【题干】做匀减速直线运动的质点，它的加速度大小为热初速度大小为看,经过工夫方速度减小到零，则它在这段工夫内的位移大小可用以下哪些式子表示()1 2nA.VoLBatB.VotVot1?C.-D.-ar【答案】ACD【解析】质点做匀减速直线运动，加速度为一分位移为外ta产A对，B错；平均速度为位移大小为,3C对；匀减速到零可看做反向的初速度为零的匀加速直线运动来计算位移大小，为巴D对。竖直上抛的重要特性(1)对称性：如图所示，物体以初速度VO竖直上抛，A、B为途中的任意两点，C为最高点，则：工夫对称性：物体上升过程中从A-C所用工夫tAC和降落过程中从C-A所用工夫加相等，同理有tAB=tBA0速度对称性：物体上升过程经过A点的速度与降落过程经过A点的速度大小相等，方向相反。能量对称性：物体从AfB和从B-A重力势能变化量的大小相等，均等于HlghABo（2）多解性：在竖直上抛运动中，当物体经过抛出点上方某一地位时，可能处于上升阶段，也可能处于着落阶段，因而这类成绩可能构成工夫多解或者速度多解，也可能构成路程多解。1、给滑块一初速度,使它沿光滑斜面向上做匀减速运动，加速度大小为盘当滑块速度大小减为，时，所用工夫可能是（）C.D.g2g【答案】BC【解析】当滑块速度大小减为费时，其方向可能与初速度方向相反，也可能与初速度方向相反，因而要考虑两种情况，即P=蓝或p=S由片%得C="或t=,故B、C正确。22gg2、【题干】如图所示，Z=O时，质量为0.5kg的物体从光滑斜面上的/点由静止开始下滑，经过8点后进入程度面（经过8点前后速度大小不变），最初停在C点。每隔2s物体的瞬时速度记录鄙人表中，重力加速度尸IOn!/S?,则以下说法中正确的是（）t/s0246v/(mST)08128A.2=3s的时辰物体恰好经过方点B.C=IOS的时辰物体恰好停在。点C.物体运动过程中的最大速度为12m/sD.48间的距离小于8、。间的距离【答案】BD【解析】根据图表中的数据，可以求出物体下滑的加速度向=4m/s?和在程度面上的加速度4=-2ms2o根据运动学公式：8+4力+410¾fe=12,。+七=2,解得方尸鼻s,知经过彳s到达5点，到达8点OO40时的速度p=aZ=km/so如果第4S还在斜面上的话，速度应为16m/s,从而判断出第4S已过6点，是在2S到4S之间经过0点。所以最大速度不是12m/s,故A、C均错误。第6s末的速度是8m/s,到停下去还需的工夫，=WS=4s,所以到。点的工夫为10s,故B正确。根据/=2ax,求出力解的长度为当m,直段长度为400km,则4夕间的距离小于8Q间的距离，故D正确。3、【题干】一个物体0时辰从坐标原点。由静止开始沿+x方向做匀加速直线运动，速度与坐标的关系为p=G(m/s),求：(1)2S末物体的地位坐标；(2)物体经过区间150m600m所用的工夫。【答案】(1)6m(2)10s【解析】将V=邓与p=会对比可得物体的加速度a=3ms2,由X=Ia/可得2s末物体的地位坐标X=6m；乙（2）物体从坐标原点到=150m所用工夫%F丁°s;物体从坐标原点到汨=600m所用工夫瓯2=7=20S；物体经过区间150m600m所用的工夫I=Z2一1I=IOSo1、以下说法中正确的是：（）A.加速度越大，速度必然越大B.速度变化越快，加速度必然越大C.物体的加速度不为零时，速度可能为零D.加速度是描述物体速度变化的物理量【答案】BC【解析】加速度是描述运动物体速度变化快慢的物理量，即速度的v变化率，加速度大，速度"二工不必然大，乃至可能为零；加速度速度变化越快，加速度必然越大，选项BC正确。2、【题干】利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的影像.某同学在一次实验中得到的运动小车的速度一工夫影像如图4所示，以下说法正确的是（）A.小车先做加速运动，后做减速运动B,小车运动的最大速度约为0.8m/sC.小车的位移必然大于8mD,小车的运动轨迹是曲线【答案】ABC【解析】由v-t影像可以看出，小车的速度先添加，后减小，最大速度约为0.8ms,故A、B均正确.小车的位移为vt影像与t轴所围的“面积”，由题图可以数出影像下方的格子数为85,所以s=85X0.1X1m=8.5m>8m,C正确；图线曲折表明小车速度变化不均匀，不表示小车运动轨迹是曲线，故D错误.3.【题干】一滑块由静止开始，从斜面顶端匀加速下滑(斜面足够长)，第5s末的速度是6ms,试求：(1)滑块运动7S内的位移；第3S内的位移.【答案】(1)29.4m(2)3m【解析】由VO=0,vt=at得滑块运动的加速度a=?=驾在=L2ms2t5s由s=刑2得前7S内的位移S=xi.2X72m=29.4m(2)前3S内的位移S3=tat32=X1.2X3?m=5.4m乙乙前2S内的位移S2=5at22=5XL2X2?m=2.4m乙乙故第3S内的位移SIn=S3Sz=3m.1、一物体从静止开始以2/S2的加速度做匀加速直线运动，经5s后做匀速直线运动，最初2S的工夫内物体做匀减速直线运动直至静止.求：(1)物体做匀速直线运动的速度是多大？物体做匀减速直线运动时的加速度是多大？【答案】见解析【解析】解题关键是画出如下的表示图：设图中A-B为匀加速直线运动，BfC为匀速直线运动，C-D为匀减速直线运动，匀速运动阶段的速度为AB段的末速度，也为CD段的初速度.由速度和工夫的关系式得VB=at=2X5m/s=10m/s即做匀速直线运动的速度为10m/sVC=VB=IOm/s(2)由Vt=Vo+at得vDvC01022t2a2=-=-m/s=-5m/s.负号表示加速度方向与VC方向相反.2、【题干】如图所示，在程度面上固定着三个完全相反的木块，一粒子弹以程度速度V射入.若子弹在木块中做匀减速直线运动，当穿透第三个木块时速度恰好为零，则子弹依次穿入每个木块时的速度之比和穿过每个木块所用工夫之比分别为()A. Vi：V?：v3=3：2：1B. v1*V2IV3=y:*1C. t1*t2*t3=1:2:小D. t1：t2：t3=(3-2)：(2-l)：1【答案】BD【解析】把子弹的运动看做逆向的初速度为零的匀加速直线运动.子弹由右向左依次“穿出”3个木块的速度之比为1：/：/.则子弹实践运动依次穿入每个木块时的速度之比Vl：v2：v3=3：/：L故B正确.子弹从右向左，经过每个木块所用的工夫之比为1：(2-1)：(3-2).则子弹实践穿过每个木块所用的工夫之比为tl：t2：t3=(3-2)：(2-l)：1,故D正确.3、【题干】如图1所示，在成都天府大道某处安装了一台500万像素的固定雷达测速仪，可以精确抓拍超速车辆和测量运动车辆的加速度。一辆汽车正从力点迎面驶向测速仪B,若测速仪与汽车相距355m,此时测速仪发出超声波，同时车由于紧急情况而急刹车，汽车运动到。处与超声波相遇，当测速仪接遭到发射回来的超声波信号时，汽车恰好中止于点，且此时汽车与测速仪相距335m,忽略测速仪安装高度的影响,可简化为图2所示分析(已知超声波速度为340ms)o(1)求汽车刹车过程中的加速度a；(2)此路段有80km/h的限速标志，分析该汽车刹车前的行驶速度能否超速？【答案】(I)IOms2(2)不超速【解析】(1)设超声波从座动到儆工夫为好那么在超声波从C返回邮HO工夫内，汽车由赢速运动到姐速度为零，运用逆向思想XI=L(2Zo),Xi+的=荀-x=20m；照=5m,Xl=I5m,为+.声too-ls,a=10ms20oVq(2)xi+x2=h，Vo=20ms=72km/hZa汽车未超速。课后反思求解匀变速直线运动成绩的普通步骤(1)基本思绪(2)应留意的三类成绩如果一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分析，各段交接处的速度常常是联系各段的纽带，应留意分析各段的运动性质。描述匀变速直线运动的基本物理量触及、八a、x、t五个量，每一个基本公式中都触及四个量，选择公式时必然要留意分析已知量和待求量，根据所触及的物理量选择合适的公式求解，会使成绩简化。对于刹车类成绩，当车速度为零时，中止运动，其加速度也渐变为零。求解此类成绩应先判断车停下所用工夫，再选择合适公式求解