《高中物理第2章匀变速直线运动的规律(二)学案4沪科版必修1.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理第2章匀变速直线运动的规律(二)学案4沪科版必修1.pdf（23页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精品教案可编辑匀变速直线运动的规律(二)学习目标定位 1.会推导速度与位移的关系式，并知道匀变速直线运动的速度与位移的关系式中各物理量的含义.2.会用公式v2tv202as进行分析和计算.3.掌握三个平均速度公式及其适用条件.4.会推导 saT2并会用它解决相关问题一、速度位移公式的推导及应用问题设计 我国第一艘航空母舰“辽宁号”已有能力同时起飞3 架歼 15 战机，如图1 为辽宁舰上3 个起飞点示意图，1、2 号位置为短距起飞点，起飞线长105 米；3 号位置为远距起飞点，起飞线长 195 米如果歼 15 战机起飞速度为50 m/s，起飞时航母静止不动，且不使用弹射系统，则战机由3 号起飞点
2、起飞的加速度至少是多少？(设跑道水平)精品教案可编辑图 1答案根据vtv0atsv0t12at2由得tvtv0a把代入得sv0vtv0a12a(vtv0a)2整理得：v2tv202as将v00，vt 50 m/s，s195 m代入上式得：a 6.41 m/s2.要点提炼 1匀变速直线运动的速度位移公式：v2tv202as，此式是矢量式，应用解题时一定要先选定正方向，并注意各量的符号若v0方向为正方向，则：(1)物体做加速运动时，加速度a取正值；做减速运动时，加速度a取负值精品教案可编辑(2)位移s0 说明物体通过的位移方向与初速度方向相同，svt2.三、重要推论saT2的推导及应用问题设计 物
3、体做匀变速直线运动，加速度为a，从某时刻起T时间内的位移为s1，紧接着第二个T时间内的位移为s2.试证明：s2s1aT2.答案证明：设物体的初速度为v0自计时起T时间内的位移s1v0T12aT2在第二个T时间内的位移s2v02T12a(2T)2s1v0T32aT2.由两式得连续相等时间内的位移差为精品教案可编辑ss2s1v0T32aT2v0T12aT2aT2，即 saT2.要点提炼 1匀变速直线运动中，在连续相等的时间T内的位移之差为一恒定值，即saT2.2应用(1)判断物体是否做匀变速直线运动如果 ss2s1s3s2snsn 1aT2成立，则a为一恒量，说明物体做匀变速直线运动(2)求加速度
4、利用匀变速直线运动中连续相等时间内的位移差s，可求得asT2.一、速度与位移关系的简单应用精品教案可编辑例1A、B、C三点在同一条直线上，一物体从A点由静止开始做匀加速直线运动，经过B点的速度是v，到C点的速度是3v，则sABsBC等于()A 18B 16C 15D 13解析由公式v2tv202as，得v2t2asAB，(3v)22a(sABsBC)，联立两式可得sABsBC 1 8.答案A二、vvt2v0vt2的灵活运用精品教案可编辑例2一质点做匀变速直线运动，初速度v02 m/s,4 s内位移为20 m，求：(1)质点 4 s 末的速度；(2)质点 2 s 末的速度解析解法一利用平均速度公
5、式4 s 内的平均速度vstv0v42，代入数据解得，4 s 末的速度v48 m/s精品教案可编辑2 s 末的速度v2v0v42282m/s 5 m/s.解法二利用两个基本公式由sv0t12at2得a1.5 m/s2再由vtv0at得质点 4 s 末的速度v4(2 1.5 4)m/s8 m/s2 s 末的速度v2(2 1.5 2)m/s5 m/s答案(1)8 m/s(2)5 m/s针对训练一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地，汽车先做匀加速直线运动，接着做匀减速直线运动，开到乙地刚好停止，其速度图像如图3 所示，那么0t和t3t两段时间内()图 3A加速度大小之比为31B位移大小之
6、比为12C平均速度大小之比为21精品教案可编辑D平均速度大小之比为11答案BD解析两段的加速度大小分别为a1vt，a2v2t，A 错两段的平均速度v1v2v2，C 错，D 对两段的位移s112vt，s2vt，B 对三、对 saT2的理解与应用例3做匀加速直线运动的物体，从开始计时起连续两个4 s 的时间间隔内通过的位移分别是 48 m 和 80 m，则这个物体的初速度和加精品教案可编辑速度各是多少？解析解法一根据关系式saT2，物体的加速度asT2804842m/s22 m/s2.由于前4 s 内的位移48 v0 412a42，故初速度v08 m/s.解法二设物体的初速度和加速度分别为v0、a
7、.由公式sv0t12at2得：前 4 s 内的位移48 v0 412a42前 8 s 内的位移48 80v0 812a82解以上两式得v08 m/s，a2 m/s2解法三物体运动开始后第2 s、第 6 s 时的速度分别为：v1s1T484m/s 12 m/s，v2s2T20 m/s故物体的加速度av2v1t20 124m/s22 m/s2初速度v0v1aT212 m/s 2 2 m/s8 m/s答案8 m/s 2 m/s2精品教案可编辑1.(速度与位移关系的简单应用)两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动，若它们的初速度之比为1 2，它们运动的最大位移之比为()A 12B 14C 12
8、 D 21答案B精品教案可编辑解析由 0v202as得s1s2v201v202，故s1s2(12)214，B 正确2(vvt2v0vt2的灵活应用)汽车自O点出发从静止开始在平直公路上做匀加速直线运动，途中在6 s 内分别经过P、Q两根电线杆，已知P、Q电线杆相距60 m，车经过电线杆Q时的速率是15 m/s，则下列说法正确的是()A经过P杆时的速率是5 m/sB车的加速度是1.5 m/s2CP、O间的距离是7.5 mD车从出发到经过Q所用的时间是9 s答案ACD解析由于汽车在P、Q间的平均速度等于它经过两点时瞬时速度的平均值，即stvPvQ2，故vP2stvQ5 m/s，A 对车的加速度av
9、QvPt53m/s2，B 错从O到P用时tvPa3 s，P、O间距离s1vP2t 7.5 m，C 对O到Q用时tt3 s6 s 9 s，D 对3(对 saT2的理解和应用)从斜面上某一位置每隔0.1 s 释放一个相同的小球，释放后小球做匀加速直线运动，在连续释放几个后，对在斜面上滚动的小球拍下如图4 所示的照片，测得sAB15 cm，sBC20 cm.试问：精品教案可编辑图 4(1)小球的加速度是多少？(2)拍摄时小球B的速度是多少？(3)拍摄时sCD是多少？答案(1)5 m/s2(2)1.75 m/s(3)0.25 m解析小球释放后做匀加速直线运动，且每相邻的两个小球的时间间隔相等，均为 0
10、.1 s，可以认为A、B、C、D各点是一个小球在不同时刻的位置(1)由推论 saT2可知，小球加速度为asT2sBCsABT220 102 15 1020.12m/s25 m/s2.(2)由题意知B点对应AC段的中间时刻，可知B点的速度等于AC段上的平均速度，即vBvACsAC2T20 102 15 1022 0.1m/s 1.75 m/s.(3)由于连续相等时间内位移差恒定，所以sCDsBCsBCsAB精品教案可编辑所以sCD2sBCsAB 2 20 102 m 15 10 2 m 25 10 2 m 0.25 m.题组一速度与位移关系的理解与应用1关于公式sv2tv202a，下列说法正确的
11、是()A此公式只适用于匀加速直线运动B此公式适用于匀减速直线运动C此公式只适用于位移为正的情况D此公式不可能出现a、s同时为负值的情况答案B解析公式sv2tv202a适用于匀变速直线运动，既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动，既适用于位移为正的情况，也适用于位移为负的情况，选项B 正确，选项A、C错误当物体做匀加速直线运动，且规定初速度的反方向为正方向时，a、s就会同时为负值，选项 D 错误2物体先做初速度为零的匀加速运动，加速度大小为a1，当速度达到v时，改为以大小为a2的加速度做匀减速运动，直至速度为零在加速和减速过程中物体的位移和所用时间分别为s1、t1和s2、t2，下列各式成
12、立的是()精品教案可编辑A.s1s2t1t2B.a1a2t1t2C.s1s2a2a1D.s1s2a1a2答案AC解析在加速运动阶段v22a1s1，va1t1；在减速运动阶段0v22(a2)s2,0va2t2.由以上几式可得s1s2a2a1，a1a2t2t1，进一步可得s1s2t1t2，选项 A、C 正确3如图 1 所示，一小滑块从斜面顶端A由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动到达底端C，已知ABBC，则下列说法正确的是()图 1A滑块到达B、C两点的速度之比为12B滑块到达B、C两点的速度之比为14C滑块通过AB、BC两段的时间之比为12D滑块通过AB、BC两段的时间之比为(2 1)1答案D解
13、析v2B2asAB，v2C2asAC，故vBvCsABsAC 12，A、B 错；tABtACvBavCa 12，而tBCtACtAB，故滑块通过AB、BC两段的时间之比tABtBC 1(21)精品教案可编辑(2 1)1，C 错，D 对题组二vvt2v0vt2的灵活运用4一颗子弹以大小为v的速度射进一墙壁但未穿出，射入深度为s，如果子弹在墙内穿行时做匀变速直线运动，则子弹在墙内运动的时间为()A.svB.2svC.2svD.s2v答案B解析由vv2和svt得t2sv，B 选项正确5一物体从斜面上某点由静止开始做匀加速直线运动，经过3 s 后到达斜面底端，并在水平地面上做匀减速直线运动，又经9 s
14、 停止，则物体在斜面上的位移与在水平面上的位移之比是()A 1 1 B 1 2 C 1 3 D 31答案C解析设物体到达斜面底端时的速度为vt，在斜面上的平均速度v1vt2，在斜面上的位移s1v1t1vt2t1在水平地面上的平均速度v2vt2，在水平地面上的位移s2v2t2vt2t2所以s1s2t1t2 1 3.故选 C.6一个做匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点的速度分别是v和 7v，经过AB的精品教案可编辑时间是t，则下列判断中正确的是()A经过AB中点的速度是4vB经过AB中间时刻的速度是4vC前t2时间通过的位移比后t2时间通过的位移少1.5vtD前s2位移所需时间是后s2位移所
15、需时间的2 倍答案BCD解析平均速度vAB7vv24v，即中间时刻的瞬时速度为4v，B 对；中点位移处的速度vs27v2v225v，A 错；由 sa(t2)2和 7vvat，可以判断C 对；由s25vv2t1和s25v7v2t2得t12t2，D 对7某物体做直线运动，物体的速度时间图像如图2 所示若初速度的大小为v0，末速度的大小为v1，则在时间t1内物体的平均速度v()图 2精品教案可编辑A等于12(v0v1)B小于12(v0v1)C大于12(v0v1)D条件不足，无法比较答案C解析如果物体在0t1时间内做匀变速直线运动，则有vv0v12，这段时间内发生的位移大小为阴影部分的面积，如图所示，
16、则s1vt1，而阴影部分面积的大小s1小于速度时间图像与t轴包围的面积大小s2，s2vt1，则vvv0v12，故选项C 正确题组三saT2的理解与应用8 一小球沿斜面以恒定的加速度滚下并依次通过A、B、C三点，已知AB6 m，BC10 m，小球通过AB、BC所用的时间均为2 s，则小球经过A、B、C三点时的速度分别为()A2 m/s,3 m/s,4 m/s B2 m/s,4 m/s,6 m/sC3 m/s,4 m/s,5 m/s D3 m/s,5 m/s,7 m/s精品教案可编辑答案B解析B CA BaT2，a44m/s21 m/s2vBA BB C2T61022m/s 4 m/s由vBvAa
17、T，得vAvBaT(4 1 2)m/s 2 m/s，vCvBaT(4 1 2)m/s 6 m/s，B 正确9一质点做匀加速直线运动，第3 s 内的位移是2 m，第 4 s 内的位移是2.5 m，那么以下说法中正确的是()A这 2 s 内平均速度是2.25 m/sB第 3 s 末瞬时速度是2.25 m/sC质点的加速度是0.125 m/s2D质点的加速度是0.5 m/s2答案ABD解析这 2 s 内的平均速度vs1s2t1t222.511m/s 2.25 m/s，A 对；第 3 s 末的瞬时速度等于 2 s4 s 内的平均速度，B 对；质点的加速度as2s1t22.5 212m/s2 0.5 m
18、/s2，C 错，D 对10.某次实验得到的一段纸带如图3 所示(电源频率为50 Hz)，若以每五次打点的时间作为时间单位，得到图示的5 个计数点，各点到标号为0 的计数点的距离已量出，分别是4 cm、10 cm、18 cm、28 cm，则小车的运动性质是_，当打点计时器打第1 点时速度v1_ m/s，加速度a_ m/s2.精品教案可编辑图 3答案匀加速直线运动0.5 2解析01、12、2 3、34 间距：s14 cm，s2 6 cm，s38 cm，s410 cm，连续相等相间内的位移之差：s1s2s12 cm，s2s3s22 cm，s3s4s32 cm，所以在连续相等时间内的位移之差为常数，故
19、小车做匀加速直线运动根据某段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度，有v110 10 22 0.1m/s 0.5 m/s.由 saT2得asT22 1020.12m/s22 m/s2.题组四综合应用11假设飞机着陆后做匀减速直线运动，经10 s 速度减为着陆时的一半，滑行了450 m，则飞机着陆时的速度为多大？着陆后30 s 滑行的距离是多少？答案60 m/s 600 m解析设飞机着陆时的速度为v0，减速 10 s，滑行距离s1v0 0.5v02t，解得v0 60 m/s飞机着陆后做匀减速运动的加速度大小为av00.5v0t3 m/s2精品教案可编辑飞机停止运动所用时间为t0v0a2
20、0 s，由v2tv202(a)s，得着陆后30 s 滑行的距离是sv202a6026m 600 m12一列火车进站前先关闭气阀，让车减速滑行滑行了300 m 时速度减为关闭气阀时的一半，此后又继续滑行了20 s 停在车站设火车在滑行过程中加速度始终维持不变，试求：(1)火车滑行的加速度；(2)火车关闭气阀时的速度；(3)从火车关闭气阀到停止滑行时，滑行的总位移答案(1)0.5 m/s2(2)20 m/s(3)400 m解析设火车初速度为v0，s300 m滑行前 300 m的过程，有：(v02)2v202as后 20 s 的过程有：0v02at2两式联立可得：v020 m/s，a 0.5 m/s2减速全程，由速度位移公式有：2as总02v20代入数据，解得s总400 m13 为了安全，汽车过桥的速度不能太大一辆汽车由静止出发做匀加速直线运动，用了10 s 时间通过一座长120 m的桥，过桥后的速度是14 m/s.请计算：(1)它刚开上桥头时的速度有多大？(2)桥头与出发点的距离多远？答案(1)10 m/s(2)125 m解析(1)设汽车刚开上桥头的速度为v1精品教案可编辑则有sv1v22tv12stv22 1201014 m/s 10 m/s(2)汽车的加速度av2v1t14 1010m/s20.4 m/s2桥头与出发点的距离sv212a1002 0.4m 125 m