2018-2019高中物理 第二章 探究勻變速直線運動規(guī)律 第三節(jié) 從自由落體到勻變速直線運動 課時1學案 粵教版必修1.doc
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課時1 勻變速直線運動的速度公式和位移公式 [學習目標] 1.掌握勻變速直線運動的速度公式和位移公式，并會應用公式進行有關(guān)計算.2.掌握并會推導勻變速直線運動的兩個推論，并能進行有關(guān)的計算.3.理解公式中各物理量的物理意義及符號的確定. 一、勻變速直線運動規(guī)律 公式 (1)速度公式：vt＝v0＋at. (2)位移公式：s＝v0t＋at2. 二、用v－t圖象求位移 在勻速直線運動的v－t圖象中，圖線和坐標軸所圍的面積在數(shù)值上等于物體運動的位移.在勻變速直線運動的v－t圖象中，圖線和坐標軸所圍的面積等于物體運動的位移. 1.判斷下列說法的正誤 (1)公式vt＝v0＋at適用于任何做直線運動的物體.() (2)公式s＝v0t＋at2既適用于勻加速直線運動，也適用于勻減速直線運動.(√) (3)初速度越大，時間越長，勻變速直線運動物體的位移一定越大.() (4)勻變速直線運動的平均速度越大，相同時間內(nèi)的位移一定越大.(√) (5)v－t圖象與t軸所圍面積在數(shù)值上等于物體運動的位移.(√) 2.某質(zhì)點的位移隨時間的變化關(guān)系是s＝(4t＋4t2) m，則質(zhì)點的初速度是v0＝______ m/s，加速度a＝______ m/s2,2 s末的速度為__________________ m/s,2 s內(nèi)的位移為____________ m. 答案 4 8 20 24 一、勻變速直線運動的公式的應用 一個物體做勻變速直線運動，初速度為v0，加速度為a，運動了一段時間t，則： (1)此時物體的瞬時速度vt如何表示？ (2)這一段時間內(nèi)物體的位移s是多少？ 答案 (1)由加速度的定義式a＝，整理得vt＝v0＋at (2)由＝和＝得s＝ t＝t，把vt＝v0＋at代入得s＝v0t＋at2. 1.公式vt＝v0＋at、s＝v0t＋at2只適用于勻變速直線運動. 2.公式的矢量性：公式vt＝v0＋at、s＝v0t＋at2中的v0、vt、a均為矢量，應用公式解題時，首先應選取正方向. 一般以v0的方向為正方向，若為勻加速直線運動，a＞0；若為勻減速直線運動，a＜0.若vt＞0，說明vt與v0方向相同，若vt＜0，說明vt與v0方向相反. 3.兩種特殊情況 (1)當v0＝0時，vt＝at，s＝at2. 即由靜止開始的勻加速直線運動的速度大小與t成正比，位移s與t2成正比. (2)當a＝0時，vt＝v0，s＝v0t. 即加速度為零的運動是勻速直線運動，s與t成正比. 例1 一物體做初速度為零的勻加速直線運動，加速度為a＝2 m/s2，求： (1)第5 s末物體的速度多大？ (2)前4 s的位移多大？ (3)第4 s內(nèi)的位移多大？ 答案 (1)10 m/s (2)16 m (3)7 m 解析 (1)第5 s末物體的速度v1＝v0＋at1＝0＋25 m/s＝10 m/s. (2)前4 s的位移s1＝v0t＋at2＝0＋242 m＝16 m. (3)物體第3 s末的速度v2＝v0＋at2＝0＋23 m/s＝6 m/s 則第4 s內(nèi)的位移s2＝v2t3＋at32＝61 m＋212 m＝7 m. 針對訓練 某物體做勻變速直線運動，其位移與時間的關(guān)系為s＝0.5t＋t2(m)，則當物體速度為3 m/s時，物體已運動的時間為( ) A.1.25 s B.2.5 s C.3 s D.6 s 答案 A 解析 由s＝0.5t＋t2知，v0＝0.5 m/s，a＝2 m/s2，再由速度公式vt＝v0＋at知，t＝1.25 s，選項A正確. 二、利用v－t圖象求位移 例2 一質(zhì)點沿s軸做直線運動，其v－t圖象如圖1所示.質(zhì)點在t＝0時位于s0＝5 m處，開始沿s軸正方向運動.當t＝8 s時，質(zhì)點在s軸上的位置為( ) 圖1 A.s＝3 m B.s＝8 m C.s＝9 m D.s＝14 m 答案 B 解析 質(zhì)點前4 s內(nèi)沿s軸正方向運動，其位移可由v－t圖象中的“面積”數(shù)值表示，則對應位移s1＝ m＝6 m，同理可得4～8 s內(nèi)的位移(沿s軸負方向運動)s2＝－ m＝－3 m，又知t＝0時，質(zhì)點位于s0＝5 m處，則當t＝8 s時，質(zhì)點在s軸上的位置為s＝s0＋s1＋s2＝8 m，選項B正確. 1.“面積”在時間軸上方表示位移為正，在時間軸下方表示位移為負；若一段時間內(nèi)既有“正面積”，又有“負面積”，則“正負面積”求和，得數(shù)為正值表示位移為正，為負值表示位移為負. 2.對于其他的v－t圖象，圖線與時間軸所圍的面積也表示位移，如圖2所示陰影面積表示t時間內(nèi)的位移. 圖2 三、簡單的剎車問題分析 例3 一輛汽車正在平直的公路上以72 km/h的速度行駛，司機看見紅色信號燈便立即踩下制動器，此后，汽車開始做勻減速直線運動.設(shè)汽車減速過程的加速度大小為5 m/s2，求： (1)開始制動后，前2 s內(nèi)汽車行駛的距離和2 s末的速度； (2)開始制動后，前5 s內(nèi)汽車行駛的距離和5 s末的速度. 答案 (1)30 m 10 m/s (2)40 m 0 解析 汽車的初速度v0＝72 km/h＝20 m/s，末速度vt＝0，加速度a＝－5 m/s2，汽車運動的總時間t0＝＝ s＝4 s. (1)因為t1＝2 s下載提示(請認真閱讀)
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