勻變速直線運動的速度與位移的關系.ppt

1、2.4 勻變速直線運動的速度與位移的關系,一、復習鞏固,勻變速直線運動的幾個公式：,v=v0+at,當v0=0時,v=at,射擊時，子彈在槍筒內(nèi)加速。已知a=5105m/s2，槍筒長x=0.64m，求子彈出槍口時的速度。 請同學們畫出子彈加速運動的示意圖。,解題關鍵： 1)先根據(jù)位移時間公式，求出總時間t 2)根據(jù)速度時間公式求出v,能否只用一個關系式就能求得結果呢？ 題中已知條件和所求的結果都不涉及時間t，將兩個公式聯(lián)立，消去t，就直接得到位移與速度的關系式了。,請同學們自己推導位移與速度的關系式：,【問題思考】,一、勻變速直線運動的速度與位移的關系,若不涉及時間t，用這個公式更方便,式中四

2、個量都是矢量，都有正負,公式中各項表示什么？公式有什么特點？公式適用什么情景？,公式匯總,v=v0+at,總共涉及5個量：a、t、v0、v、x,(1)分析運動過程，畫出運動過程示意圖 (2)設定正方向，確定各物理量的正負號： “設初速度方向為正方向 ” “已知V0=？， a=？” (3)列方程求解：先寫出原始公式，再寫出導 出公式：“由公式得”,運動學問題的解題步驟主要有哪些？ 怎樣才是規(guī)范的解題步驟？,例1.某飛機著陸時的速度是216km/h，隨后勻減速滑行，加速度的大小是2m/s2。機場的跑道至少要多長才能使飛機安全地停下來？,解：以初速度方向為正方向, 已知：v0216km/h=60m/

3、s，v=，a=2m/s2,把數(shù)值代入得,x=900m,【對點訓練】 1.通過測試得知某型號的卡車在某種路面上急剎車時加速度大小是5m/s2。如果要求它在這種路面上行駛時在22.5m內(nèi)必須停下，它的行駛速度不能超過多少？ 提示：由v2v022ax得：v015m/s 答案：行駛速度不能超過15m/s,2. 一物體由靜止沿光滑斜面勻加速下滑距離為l 時， 速度為v，當它的速度是v/2時，它沿斜面下滑的距離 是( ),C,3.某型號的艦載飛機在航空母艦的跑道上加速時，發(fā)動機產(chǎn)生的最大加速度為5m/s2，飛機所需的起飛速度為50m/s，跑道長100m。通過計算判斷，飛機能否靠自身的發(fā)動機從艦上起飛？,【

4、互動探究】為了使飛機在開始滑行時就有一定的初速度，航空母艦裝有彈射裝置，對于該型號的艦載飛機，彈射系統(tǒng)必須使它具有多大的初速度？,得：v039m/s,【例2】汽車由靜止出發(fā)坐勻加速直線運動，用10s時間通過一座長140m的橋，過橋后汽車的速度是16m/s。（忽略汽車的長度）求：（1）它剛開上橋頭時的速度是多大？ （2）橋頭與出發(fā)點之間的距離是多少？,提示：先畫出運動過程示意圖，分析清楚汽車的運動分為幾個階段，每個階段的已知量都有哪些！,有沒有同學用圖像輔助分析解題的？,【例3】小球在光滑的水平面上做3s的勻速直線運動后，滑上一斜面，經(jīng)過4s速度減為0，此時小球恰好滑到斜面的頂端，小球全過程總的

5、路程是4.0m。求小球在斜面上運動的加速度和斜面的長度各是多少？,提示：先畫出運動過程示意圖，分析清楚汽車的運動分為幾個階段，每個階段的已知量都有哪些！,有沒有同學用圖像輔助分析解題的？,練習：正以30m/s的速率運行的列車，接到前方小站的請求，在該站?？?min，接一個危重病人上車。司機決定以大小為0.6m/s2的加速度勻減速運動到小站且恰在小站停下，停車1min后以1.0m/s2的加速度勻加速啟動，恢復到原來的速度行駛。求由于臨時停車，共耽誤了多長時間？,提示：先畫出運動過程示意圖，分析清楚汽車的運動分為幾個階段，每個階段的已知量都有哪些！,有沒有同學用圖像輔助分析解題的？,1、追及與相遇

6、問題的實質(zhì)：,2、理清三大關系：,兩者速度相等。它往往是物體間能否追上或（兩者）距離最大、最小的臨界條件，也是分析判斷的切入點。,研究的兩物體能否在相同的時刻到達相同的空間位置的問題。,速度關系、時間關系、位移關系。,3、巧用一個條件：,二、追及與相遇問題,1、認真審題、弄清題意。,2、過程分析，畫出運動示意圖，確定物體在各個階段的運動規(guī)律。,3、狀態(tài)分析，找出題中隱含的臨界條件，確定三大關系：時間，位移，速度,注意：速度相等常常是能不能相遇或追及的關鍵點，也是極值出現(xiàn)的臨界狀態(tài),4、選擇解題方法，列式求解，討論結果,追及問題的解題步驟,例1：一輛汽車在十字路口等候綠燈，當綠燈 亮時汽車以3m

7、/s2的加速度開始加速行駛，恰在這時一輛自行車以6m/s的速度勻速駛來，從后邊超過汽車。試求：汽車從路口開動后，在追上自行車之前經(jīng)過多長時間兩車相距最遠？此時距離是多少？,方法一：公式法,當汽車的速度與自行車的速度相等時，兩車之間的距離最大。設經(jīng)時間t兩車之間的距離最大。則,那么，汽車經(jīng)過多少時間能追上自行車?此時汽車的速度是多大?汽車運動的位移又是多大？,方法二：圖象法,解：畫出自行車和汽車的速度-時間圖線，自行車的位移x自等于其圖線與時間軸圍成的矩形的面積，而汽車的位移x汽則等于其圖線與時間軸圍成的三角形的面積。兩車之間的距離則等于圖中矩形的面積與三角形面積的差，不難看出，當t=t0時矩形

8、與三角形的面積之差最大。,V-t圖像的斜率表示物體的加速度,當t=2s時兩車的距離最大,動態(tài)分析隨著時間的推移,矩形面積(自行車的位移)與三角形面積(汽車的位移)的差的變化規(guī)律,方法三：二次函數(shù)極值法,設經(jīng)過時間t汽車和自行車之間的距離x，則,那么，汽車經(jīng)過多少時間能追上自行車?此時汽車的速度是多大?汽車運動的位移又是多大？,方法四：相對運動法,選自行車為參照物，則從開始運動到兩車相距最遠這段過程中，以汽車相對地面的運動方向為正方向，汽車相對此參照物的各個物理量的分別為：v0=-6m/s，a=3m/s2，vt=0,對汽車由公式,問：xm=-6m中負號表示什么意思？,以自行車為參照物,公式中的各

9、個量都應是相對于自行車的物理量.注意物理量的正負號.,表示汽車相對于自行車是向后運動的,其相對于自行車的位移為向后6m.,例2：A火車以v1=20m/s速度勻速行駛，司機發(fā)現(xiàn)前方同軌道上相距100m處有另一列火車B正以v2=10m/s速度勻速行駛，A車立即做加速度大小為a的勻減速直線運動。要使兩車不相撞，a應滿足什么條件？,方法一：公式法,兩車恰不相撞的條件是兩車速度相同時相遇。,由A、B速度關系：,由A、B位移關系：,方法二：圖象法,方法三：二次函數(shù)極值法,代入數(shù)據(jù)得,若兩車不相撞，其位移關系應為,其圖像(拋物線)的頂點縱坐標必為正值,故有,或列方程,代入數(shù)據(jù)得,不相撞 0,根的判別式法,方法四：相對運動法,以B車為參照物， A車的初速度為v0=10m/s，以加速度大小a減速，行駛x=100m后“停下”，末速度為vt=0,以B為參照物,公式中的各個量都應是相對于B的物理量.注意物理量的正負號.,課堂練習,（2006廣東）a、b兩物體從