知识与技能1.掌握匀变速直线运动的速度——位移公式.2.会推导公式v2-v=2ax.3.灵活选择合适的公式解决实际问题.过程与方法通过解决实际问题,培养学生灵活运用物理规律合理分析、解决问题和实际分析结果的能力.
情感、态度与价值观通过教学活动使学生获得成功的喜悦,培养学生参与物理学习活动的兴趣,提高学习的自信心.
“十次肇事九次快”,这是人们在无数次的交通事故中总结出来的安全警语.据统计每年我国有十万多人直接死于车祸.在公路上经常可以看到一些限速牌,规定了汽车通过该路段的最高时速,减少车祸的发生.那么汽车时速与其刹车距离之间是什么关系呢?
特别提醒:公式是由匀变速直线运动的两个基本关系式推导出来的,因为不含时间,所以有时应用起来很方便.公式中的四个物理量v、v0、a、x都是矢量,计算时注意统一各物理量的正、负号.
推导:如下图
例1以10m/s的速度匀速行驶的汽车,刹车后做匀减速直线运动.若汽车刹车后第2s内的位移为6.25m(刹车时间超过2s),则刹车后6s内汽车的位移是多大?答案:20m
规律总结:应用位移—速度关系式的解题步骤(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计算.
变式训练1一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上行驶,司机突然发现前方公路上40m远处躺着一只小羊,于是立即刹车,假设汽车刹车过程中的加速度为5.5m/s2,问此只小羊能否受到汽车的撞击?
例2一列车由等长的车厢连接而成.车厢之间的间隙忽略不计,一人站在站台上与第一节车厢的最前端相齐,当列车由静止开始做匀加速直线运动时开始计时,测得第一节车厢通过他的时间为2s,则从第5节至第16节车厢通过他的时间为多少?答案:4s
规律总结:利用数学的方式将匀变速直线运动的规律推导出并加以利用,是知识在实际中的应用,很好地体现了课标精神.
变式训练2一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内的位移.
(2)第1s内与前6s内的位移之比x1∶x6=12∶62故前6s内小球的位移x6=36x1=18m(3)第1s内与第6s内的位移之比xⅠ∶xⅥ=1∶(2×6-1)故第6s内的位移xⅥ=11xⅠ=5.5m
例3一质点做匀加速直线运动,在开始连续相等的两个时间间隔内,通过的位移分别是24m和64m,每一个时间间隔为4s,求质点的初速度和加速度.
规律总结:对一般的匀变速直线运动问题,若出现相等的时间间隔条件,应优先考虑用Δx=aT2求解.
变式训练3(2009·莆田高一检测)做匀变速直线运动的物体初速度为12m/s,在第6s内的位移比第5s内的位移多4m.关于物体运动情况的说法正确的是()A.物体的加速度为4m/s2B.物体5s末的速度是36m/sC.物体5、6两秒内的位移是72mD.物体从14m的A点运动到32m的B点所用的时间是1s答案:AD
一、如果问题的已知量和未知量都不涉及____________,利用位移与速度的关系式求解,往往会使问题变得简单、方便.当然,只有建立了____________,速度、加速度等物理量的____________才能确定.二、在匀变速直线运动中,相邻相等时间内的位移差__________.
三、初速度为零的匀加速直线运动中,第1s内,第2s内,第3s内,…,第ns内的位移比为__________.四、初速度为零的匀加速直线运动,把总位移分成n等份,通过每一段位移所用的时间比为__________.
1.我国制造的超音速FT-7型教练机,在主跑道上以36km/h的初速度匀加速滑行1000m后,速度增加到324km/h离地起飞.求教练机在主跑道上滑行时的加速度.答案:4m/s2
答案:BCD
3.一物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动,已知第3s内的位移为5m,求物体运动的加速度.答案:2m/s2