人教版高中物理必修第一册2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系 课件PPT

第4节 匀变速直线运动的速度与位移的关系同步导学方案课后强化演练 要点二 匀变速直线运动的两个重要结论1．任意两个连续相等的时间间隔(T)内，位移之差是一恒量．即：x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1＝Δx＝aT2.解析：如图所示，将匀变速直线运动分成若干时间段，每段时间都为T，设质点在每段时间内通过的位移大小分别为x1、x2、x3… 有的同学误认为对于某段匀变速直线运动过程，其中间时刻对应位置和中间位置是同一点，且两者速度大小相等． 要点三 纸带问题的处理方法1．判断物体是否做匀变速直线运动由于相邻相等时间内物体位移差Δx＝x2－x1＝x3－x2＝…xn－xn－1＝aT2如果物体做匀变速直线运动，即a恒定，则Δx为一恒量，这一结论反过来也成立，即如果所打纸带在任意两个相邻相等时间内位移差相等，则说明物体做匀变速直线运动． 如果纸带上测得连续6个相同时间T内的位移为x1、x2、x3…x6，如图所示．则x4－x1＝(x4－x3)＋(x3－x2)＋(x2－x1)＝3aT2，x5－x2＝(x5－x4)＋(x4－x3)＋(x3－x2)＝3aT2，x6－x3＝(x6－x5)＋(x5－x4)＋(x4－x3)＝3aT2， 要点四 初速度为零的匀加速直线运动的几个比例1．1T末、2T末、3T末、…、nT末瞬时速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n2．1T内、2T内、3T内、…、nT内的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn＝12∶22∶32∶…∶n23．第一个T内，第二个T内，第三个T内，…第n个T内位移之比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1) (1)以上比例成立的前提是物体做初速度为零的匀加速直线运动．(2)对于末速度为零的匀减速直线运动，可把它看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动，应用比例关系，可使问题简化. 2008年9月25日21时10分04秒，我国自行研制的神舟七号载人飞船成功发射，在太空绕地球飞行45圈后于28日17时37分顺利着陆．在返回的过程中，神舟七号载人飞船的返回舱距地面10km时开始启动降落伞装置，速度减至10m/s，并以这个速度在大气中匀速降落．在距地面1.2m时，返回舱的4台缓冲发动机开始向下喷火，舱体再次减速．设最后减速过程中返回舱做匀减速运动，并且到达地面时恰好速度为0，求最后减速阶段的加速度．题型1速度与位移关系的应用例1 【方法总结】利用位移—速度关系式的解题方法：(1)选择匀变速直线运动的物体为研究对象，依据题意明确研究过程．(2)分析研究过程的初末速度v0、v以及加速度a、位移x，知道三个量可计算第四个物理量．(3)选择正方向，判定各量的正负，代入v2－v＝2ax来计算． 变式训练1-1 某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的A、B、C、D…等几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5…，如下图所示的B、C、D三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的．题型2Δx＝aT2的应用例2 (1)在B、C、D三段纸带中，属于纸带A的是________．(2)打A纸带时，物体的加速度大小是________m/s2. 【答案】(1)D(2)3.11 【方法总结】Δx＝aT2仅适用于匀变速直线运动中已知相同时间间隔T内位移或位移差的问题，此类题常见于匀变速直线运动的实验数据分析或频闪照片数据分析，xm－xn＝(m－n)aT2，其中xm和xn分别为第m个和第n个T时间内的位移． 有一个做匀变速直线运动的质点，它在两个连续相等的时间间隔内通过的位移分别为24m和64m，每一个时间间隔为4s，求质点的初速度、末速度和加速度大小．解析：画质点的运动过程示意图如下图所示，物体由A经B到C，其中B是中间时刻所对应的位置．变式训练2-1 答案：1m/s 21m/s 2.5m/s2 一小球沿斜面由静止开始匀加速滚下(斜面足够长)，已知小球在第4s末的速度为4m/s.求：(1)第6s末的速度；(2)前6s内的位移；(3)第6s内位移．【分析】此题最基本的解法是利用运动学公式，但运用初速度为零的匀加速运动的比例来解更为简单．题型3初速度为零的匀加速直线运动规律的应用例3 (3)第1s内与第6s内位移之比xⅠ∶xⅥ＝1∶(2n－1)＝1∶(2×6－1)＝1∶11，得第6s内位移xⅥ＝11xⅠ＝5.5m.【答案】(1)6m/s (2)18m (3)5.5m 【方法总结】对初速度为零的匀加速直线运动，充分利用比例式求解更加简捷、方便． 一滑块自静止开始，从斜面顶端匀加速下滑，第5s末的速度是6m/s，试求：(1)第4s末的速度；(2)运动后7s内的位移；(3)第3s内的位移．变式训练3-1 2．A、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xAB∶xBC等于(  )A．1∶8     B．1∶6C．1∶5D．1∶3答案：A 5．(2013～2014学年高一上学期期中考试)某航母静止在海面上，跑道长200m，起飞时飞机在航母上滑行加速度为6m/s2，起飞需要的最低速度为50m/s.那么飞机在滑行前需要借助弹射系统获得的最小初速度为(  )A．5m/sB．10m/sC．15m/sD．20m/s答案：B 6．在研究小车运动情况的实验中，用打点计时器打出的一条纸带如下图所示，A、B、C、D、E为时间间隔为0.1s的相邻计数点．(1)小车的运动是________运动；(2)小车的加速度为________；(3)小车在B点的瞬时速度vB＝________. 解析：(1)根据纸带的数据知相等时间内的位移差为：Δx1＝xBC－xAB＝20.10cm－7.50cm＝12.60cm，Δx2＝xCD－xBC＝32.70cm－20.10cm＝12.60cm，Δx3＝xDE－xCD＝45.30cm－32.70cm＝12.60cm，可见Δx1＝Δx2＝Δx3＝恒量，由此判断小车的运动是匀变速直线运动． 答案：(1)匀变速直线 (2)12.60m/s2(3)1.38m/s