全優(yōu)課堂物理配粵教版必修1課件2019-8-27修訂第2章 第3節(jié)

1、物理必修1配粵教版第三節(jié)從自由落體到勻變速直線運動物理必修1配粵教版1關(guān)于自由落體運動，下列說法中不正確的是(A物體豎直向下的運動一定是自由落體運動)B. 自由落體運動是初速度為零、加速度為g的豎直向下的勻加速直線運動C. 物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動叫作自由 落體運動D. 當空氣阻力的作用比較小，可以忽略不計時，物體自 由下落可視為自由落體運動【答案】A物理必修1配粵教版2做自由落體運動的物體，每秒的速度增量總是(A大小相等，方向相同B大小不等，方向不同C大小相等，方向不同D大小不等，方向相同【答案】A)【解析】自由落體運動是勻變速直線運動，加速度為重力加速度g，由vgt知每秒內(nèi)速

2、度的增量相等，故A正確物理必修1配粵教版3做自由落體運動的物體，落到全程的一半和全程所用的時間之比是( A12)B21C22D21【答案】Ch t1 22 【解析】由 h122gt可得t 2 ，故 C 正確h2物理必修1配粵教版一、勻變速直線運動1勻變速直線運動的速度公式v0atvt2勻變速直線運動的位移公式12sv t2at0二、兩個有用的推論v0vttv2v22as，st02物理必修1配粵教版一輛汽車啟動時加速，加速度方向與速度方向一致，若加速度減小，則其速度是減小嗎？【答案】如果一個物體做加速運動(即加速度與速度方向 相同)，加速度由大變小說明在單位時間內(nèi)速度增加量比前一 時間少了，但速

3、度仍在增加，故加速度減小時速度不一定減 小同理若物體做減速運動不論加速度增大還是減小，速度一 定是減小的即：加速度與速度方向相同時不論加速度如何變化，速度 一定是增加的；加速度與速度方向相反時不論加速度如何變化，速度一定是減小的物理必修1配粵教版速度與時間的關(guān)系式1推導過程對于勻變速直線運動，其加速度是恒定的，由加速度的定vtv0，得 vtv0at義式 at物理必修1配粵教版2對速度公式vtv0at的理解(1) 此式叫勻變速直線運動的速度公式，它反映了勻變速 直線運動的速度隨時間變化的規(guī)律，式中v0是開始計時時刻的 速度，vt是經(jīng)過時間t后的瞬時速度(2) 速度公式中，末速度vt是時間t的一次

4、函數(shù)，其v-t圖象是一條傾斜的直線，斜率即為加速度a，縱軸上的截距為初速度v0物理必修1配粵教版(3) 此速度公式既適用于勻加速直線運動，也適用于勻減速直線運動式中v0、vt、a都是矢量在直線運動中，當規(guī) 定了正方向后，它們都可用帶正、負號的代數(shù)值表示，則矢量 運算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算，通常情況下取初速度方向為正方向?qū)?于勻加速直線運動，a取正值；對于勻減速直線運動，a取負 值計算結(jié)果若vt 0，說明vt 的方向與v0方向相同；若vt 0，則說明vt的方向與v0方向相反(4) 此公式中有四個物理量，知道任意三個物理量便能確定第四個物理量(5) 從靜止開始的勻加速直線運動，即v00，則vtat， 速度

5、與時間成正比物理必修1配粵教版例1汽車以54km/h的速度勻速行駛，現(xiàn)在汽車又以0.5少？m/s2的加速度開始加速，經(jīng)過20s后汽車的速度達到多解析：初速v054 km/h15 m/s，加速度a0.5 m/s2，時間t20 s，由速度公式vtv0at，得20 s后速度為vtv0at15 m/s0.520 m/s25 m/s90 km/h答案：90 km/h物理必修1配粵教版題后反思：解題要首先分析物體的運動過程，判斷物體在做勻加速直線運動還是勻減速直線運動，然后確定物體的初、末狀態(tài)的速度物理必修1配粵教版1. 某型號噴氣式飛機速度達到95 m/s即可升空假定飛機從靜止開始以3.5m/s2的加速

6、度勻加速滑行，則飛機從啟動到升空共滑行多長時間？【答案】27.1 s【解析】飛機的末速度 vt95 m/s，加速度 a3.5 m/s2，vtv09503.5初速度v00，由s27.1 svtv0at得滑行時間ta物理必修1配粵教版位移與時間的關(guān)系1v-t圖象中的“面積”在勻變速直線運動中，雖然速度時刻變化，但只要時間足 夠小，速度的變化就非常小，在這段時間內(nèi)近似應(yīng)用我們熟悉的勻速運動的公式計算位移，其誤差也非常小，如圖所示甲乙丙物理必修1配粵教版如果把每一小段t內(nèi)的運動看作勻速運動，則矩形面積之和等于各段勻速直線運動的位移之和，顯然小于勻變速直線運 動在該時間內(nèi)的位移但時間越小，各勻速直線運動

7、位移和勻變速直線運動位移之間的差值就越小，當t0時，各矩形面積之和趨近于v-t圖象下面的面積可以想象，如果把整個運 動過程劃分得非常非常細，很多很多小矩形的面積之和就能準 確代表物體的位移了，位移的大小等于圖丙中梯形的面積勻變速直線運動的v-t圖象中圖線所圍“面積”表示位移物理必修1配粵教版2位移公式的推導在圖丙中，vt 圖線下面的梯形 OABC 的面積是 S12(OCAB)OA1把面積及各條線段換成所代表的物理量，上式變成 s (v02vt)t1把前面已經(jīng)得出的 v v at 代入，得到 sv t2at2，這t00就是表示勻變速直線運動的位移與時間關(guān)系的公式物理必修1配粵教版3注意：(1)位

8、移公式反映了勻變速直線運動的位移隨時間變化的規(guī)律，式中的位移是指0t時間段上的位移，即運動 質(zhì)點在t時刻相對初始位置的位移(2)公式中，v0、vt 、a、s均是矢量，應(yīng)用時要規(guī)定正方向，凡與正方向相同者取正值，相反者取負值，所求矢量為正 值者，表示其方向與正方向相同，為負值者，表示其方向與正方向相反一般取初速度v0方向為正方向物理必修1配粵教版例2某種型號的飛機以60m/s的速度著陸，著陸后飛機的運動可看作勻減速運動，加速度大小為6m/s2，求飛機著陸后12 s 內(nèi)的位移的大小解析：已知 v060 m/s，a6 m/s2，則由 0v0at 得飛機停下來所需時間60t 6s10 s，即飛機著陸

9、10 s 后就停下來不再繼續(xù)向前運動，因此 12 s112102(6)102sv tat 60內(nèi)的位移大小為m02300 m答案：300 m物理必修1配粵教版2.做勻加速直線運動的物體，在前3s內(nèi)通過了18m，在緊接著的2 s內(nèi)又通過了22 m，求它的初速度和加速度【答案】3 m/s2 m/s2物理必修1配粵教版【解析】本題分別已知了兩組時間和位移，要求速度和加速度，可以通過位移公式求得設(shè)物體的初速度為 v0，加速度為 a1根據(jù)位移公式 sv t2at2，得012，前 3 s 內(nèi) ：s v t at10 112前 5 s 內(nèi) ：sv t12，2at0由以上兩式聯(lián)立，代入數(shù)據(jù)得v03 m/s，a

10、2 m/s2物理必修1配粵教版勻變速直線運動位移與速度的關(guān)系1公式推導vtv0我們把速度公式 vtv0at，變?yōu)?t，代入位移公a1222式 sv t at可得 v v 2as0t02這就是勻變速直線運動位移與速度的關(guān)系式物理必修1配粵教版2關(guān)系式的應(yīng)用(1) 公式vv2as是根據(jù)勻變速直線運動的兩個基本關(guān)系 式推導出來的，但因為不含時間變量，所以在某些問題中應(yīng)用 很方便(2) 公式在應(yīng)用時也必須注意符號法則，公式中的vt、v0、a、s也要規(guī)定統(tǒng)一的正方向，一般選初速度方向為正方向必修1配粵教版物理3四個基本公式的選擇v v10t222公式 v vat，sv t at ，v v 2as，stt

11、00t022中包含五個物理量，它們分別為：初速度 v0，加速度 a，運動時間 t，位移 s 和末速度 vt，在解題過程中選用公式的基本方法為：物理必修1配粵教版(1)如果題目中無位移式 vv0ats，也不讓求位移，一般選用速度公(2)如果題中無末速度 vt，也不讓求末速度，一般選用位移公式 sv t122at0(3)如果題中無運動時間t，也不讓求運動時間，一般選用推論一 v2v22ast0(4)如果題中無加速度，也不讓求加速度，一般選用推論二sv0vtt2配粵教版物理必修1例3有些上裝有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng)，已知某型號的戰(zhàn)斗機在跑道上加速時可能產(chǎn)生的最大加速度為5.0 m/s2，起飛速度為5

12、0 m/s，如果要求該飛機滑行100 m 后起飛，問彈射系統(tǒng)必須使飛機具有多大的初速度？如果某艦 上沒有安裝彈射系統(tǒng)，要求該飛機仍能在此艦上正常起飛，問 該艦身長至少應(yīng)為多少？物理必修1配粵教版解析：飛機起飛不一定是勻加速，但該題要求的是極小值和極大值，因此可以按照飛機以最大加速度做勻加速運動來計算規(guī)定飛機運動方向為正方向，則由 v2v22as，得飛機的t0起飛速度至少為v0v22as50225100m/s38.7 m/st如果沒有彈射系統(tǒng)，就應(yīng)當從靜止開始加速，由v22astv2502t 得加速的距離 sm250 m2a25即艦身的長度至少為 250 m答案：38.7 m/s250 m物理必

13、修1配粵教版題后反思：(1)公式vv2as中四個物理量均是矢量，應(yīng)用它解題時要注意各物理量的正、負值(2)剎車問題由于末速度為零，應(yīng)用此公式解題往往很方便物理必修1配粵教版3(2019廣州名校聯(lián)考)在平直公路上勻速行駛的汽車因緊急情況突然剎車，剎車2s后速度由15m/s減為9m/s，假設(shè)剎車過程中汽車做勻減速直線運動，求：(1)汽車剎車過程中加速度a的大小和方向； (2)汽車剎車后4 s末的速度；(3)汽車剎車后8 s內(nèi)滑行的距離【答案】(1)3 m/s2，方向與初速度相反(2)3 m/s(3)37.5 m物理必修1配粵教版【解析】(1)根據(jù)加速度公式有a vvv0915m/s23 m/s2t

14、t2加速度方向與初速度方向相反 15 v0(2)汽車的停止時間為 t s5 s03a則 v4v0at415(3)4 m/s3 m/s.(3)汽車剎車后 8 s 內(nèi)滑行的距離即是剎車位移，故有v0st 37.5 m.02物理必修1配粵教版綜合 拓展 提高從車站開出的汽車，做勻加速運動，走了12s例4時，發(fā)現(xiàn)還有乘客沒上來，于是立即做勻減速運動至停車，總共歷時20 s，行進了50 m，求汽車的最大速度解析：解法一：設(shè)最大速度為 vm，由題意，可得方程組11sa t vt a t2，tt t ，21 1m 22 21222vma1t1,0vma2t2， 2s250整理得 vm/s5 m/sm20t1

15、t2物理必修1配粵教版解法二：應(yīng)用圖象法，做出運動全過程的 v-t 圖象如右圖所示，vt 圖線與 t 軸圍成的三角形的面積與位移等值，故 svmt2250202s 2s所以 vm/s5mtt t12m/s物理必修1配粵教版解法三：(平均速度法)由于汽車在前、后兩階段均做勻變速直線運動，故前、后兩階段的平均速度均為最大速度 vmax 的一半，即0vmaxvmaxv ，222s由 s v t 得 v5 m/smax t 答案：5 m/s物理必修1配粵教版題后反思：(1)分析物體的運動問題，要養(yǎng)成畫物體運動草圖的習慣，并在圖中標注有關(guān)物理量這樣將加深對物體運動過程的理解，有助于發(fā)現(xiàn)已知量與未知量之間

16、的相互關(guān)系，迅速找到解題的突破口物理必修1配粵教版(2) 如果一個物體的運動包含幾個階段，就要分段分析，弄清物體在每段上的運動情況及遵循的規(guī)律，應(yīng)該特別注意的是各段交接點處的速度往往是解題的關(guān)鍵，該點速度是前段的末速度，同時又是后段的初速度，是聯(lián)系前、后兩段的橋梁， 并要注意前、后段的位移s、加速度a、時間t之間的聯(lián)系(3) 末速度為零的勻減速直線運動可看成初速度為零、加速度相等的反向勻加速直線運動物理必修1配粵教版4(2018倉山校級期中)一輛汽車從靜止開始勻加速開出，然后保持勻速運動，最后勻減速運動，直到停止下表給出了不同時刻汽車的速度：(1) 汽車從開出到停止共經(jīng)歷的時間是多少？(2) 汽車做勻速運動的時間是多少？【答案】(1)11 s(2)5 s時刻/s1.02.03.04.08.59.510.5速度/(ms 1)369121293物理必修1配粵教版【解析】(1)汽車做勻減速運動的加速度 v39122a2 t m/s 6 m/s ，03設(shè)汽車從 1