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文檔簡介
1、變式訓(xùn)練1 (1)例1中,若a甲=-4 m/s2,a乙=3 m/s2,則甲、乙兩物體將做什么運(yùn)動(dòng)? (2)例1中,若規(guī)定初速度方向?yàn)樨?fù)方向,且a甲=2 m/s2,a乙=-3 m/s2,則甲、乙兩物體各做什么運(yùn)動(dòng)? 解析 (1)由于甲物體加速度方向與速度方向相反,乙物體加速度方向與速度方向相同,故甲做減速運(yùn)動(dòng),乙做加速運(yùn)動(dòng). (2)由于甲物體加速度方向與初速度方向相反,乙物體加速度方向與初速度方向相同,故甲做減速運(yùn)動(dòng),乙做
2、加速運(yùn)動(dòng). 答案 (1)減速運(yùn)動(dòng) 加速運(yùn)動(dòng) (2)減速運(yùn)動(dòng) 加速運(yùn)動(dòng),二、加速度與速度、速度變化量的關(guān)系 例2 下列說法正確的是( ) A.加速度為零,則速度一定為零,速度變化也為零 B.加速度越大,則速度變化也越大 C.加速度不為零,則速度越來越大 D.速度很大時(shí),加速度可能很小,從加速度定義式可知vt-v0=at,這說明速度的變化大小不僅由加速度決定,也同時(shí)由時(shí)間t決定.當(dāng)t為定值時(shí)(t≠0),這時(shí)速度的
3、變化和加速度成正比,此時(shí)a越大,則(vt-v0)也越大;但如果a為定值(a≠0),則(vt-v0)與t成正比,當(dāng)t=0時(shí),無論a多大,(vt-v0)都為零,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤. 加速度是矢量,它不僅有大小,還有方向.在直線運(yùn)動(dòng)中,當(dāng)a≠0時(shí),若a與v0同方向時(shí)(以v0方向?yàn)檎?,則a>0,所以(vt-v0)>0,則物體運(yùn)動(dòng)速度越來越大;若a與v0反向,則a<0,所以(vt-v0)<0,此時(shí)a≠0,但速度越來越小,故
4、選項(xiàng)C錯(cuò)誤. 物體以很大的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度為零,所以選項(xiàng)D正確. 答案 D 點(diǎn)評 加速度表示速度變化的快慢,可用速度的變化量和變化所用時(shí)間來求得,而與速度無必然聯(lián)系.,三、加速度的求解方法 例3 列車以30 m/s的速度行駛,司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方路段給出“低速行駛”的信號,于是采取制動(dòng)措施,在10 s內(nèi)使列車的速度減小到10 m/s,試求列車運(yùn)動(dòng)的加速度. 解析 要求解加速度,必須正確地求出速度的變
5、化量Δv,必須先規(guī)定正方向,并注意初末速度的正負(fù)問題. 設(shè)初速度v0的方向?yàn)檎较?則列車的初速度v0=30 m/s,末速度vt=10 m/s,故列車的加速度為:,,變式訓(xùn)練2 一只足球以10 m/s的速度沿正東方向運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)員飛起一腳,足球以20 m/s的速度向正西方向飛去,運(yùn)動(dòng)員與足球的作用時(shí)間為0.1 s,求足球獲得加速度的大小和方向. 答案 300 m/s2 方向向西 四、利用圖象分析物體運(yùn)動(dòng) 例4 圖5-
6、3所示為某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象.試分析物體在各段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況并計(jì)算各階段加速度的大小和方向. 圖5-3,分析 根據(jù)速度大小的變化情況可判斷出加速度的方向與初速度方向間的關(guān)系,根據(jù)v-t圖象中圖線斜率的意義求出加速度.,互動(dòng)平臺 育才老師、粗心和細(xì)心同學(xué)關(guān)于速度圖象及其加速度的對話 育才:圖5-4所示是做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的速度圖象,你們怎樣求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度?
7、 圖5-4 粗心:因?yàn)樽鰟蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)的物體的速度圖象是一條直線,直線的斜率就等于物體的加速度,因此只要用量角器測出直線與t軸的夾角α,就可得到a=tan α.,細(xì)心:該題的α=45°,那么a=1 m/s2? 粗心:哎呀!作圖不會(huì)是出問題了吧? 細(xì)心:橫軸表示時(shí)間,縱軸表示速度,相同單位長度可以表示不同數(shù)值的物理量大小.怎么會(huì)出現(xiàn)矛盾呢? 育才:問題就出在把物理問題當(dāng)做純數(shù)學(xué)問題處理了.
8、 細(xì)心:我明白了,要利用圖象縱坐標(biāo)增量與橫坐標(biāo)增量的比值求斜率. 粗心:哦,加速度應(yīng)為2 m/s2. 育才:對啦!,課時(shí)6 《運(yùn)動(dòng)的描述》單元小結(jié) 本單元知識梳理,技巧、方法歸納 一、準(zhǔn)確理解概念間的區(qū)別和聯(lián)系 1.時(shí)間與時(shí)刻 (1)時(shí)間表示段時(shí)間. (2)時(shí)刻表示點(diǎn)時(shí)間. 注意時(shí)間和時(shí)刻在時(shí)間軸上的表示,如圖6-1所示. 圖6-1 ?、貯點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)刻為:第2 s末或第3
9、 s初. ?、讦對應(yīng)的時(shí)間為:第2 s或1 s. ③A、B間對應(yīng)的時(shí)間為2 s.,2.位移與路程的區(qū)別 (1)位移表示位置的變化,是矢量. (2)路程指運(yùn)動(dòng)軌跡的長度,是標(biāo)量. 3.速度和速率,(1)速度指物體運(yùn)動(dòng)的快慢,是矢量. (2)速率指速度的大小,是標(biāo)量. (3)平均速度對應(yīng)某個(gè)過程中物體運(yùn)動(dòng)的平均快慢,等于位移與所用時(shí)間的比值.,例1 下列說法正確的是( ) A.物體的加速度不為零時(shí),速度可能
10、為零 B.物體的速度大小保持不變時(shí),加速度可能不為零 C.速度變化越快,加速度一定越大 D.加速度減小,速度一定減小 解析 豎直上拋的物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),速度為零,但加速度不為零,故選項(xiàng)A正確;物體速度大小不變,方向變化時(shí),加速度不為零,故選項(xiàng)B正確;加速度描述了速度變化的快慢,故選項(xiàng)C正確;加速度減小時(shí),說明速度變化慢了,但速度可能增大,也可能減小,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 答案 ABC,二、圖象的理解及應(yīng)用 1.
11、x-t圖象:位移隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖6-2所示,斜率表示速度.圖6-2 2.v-t圖象:速度隨時(shí)間的變化規(guī)律,如圖6-3所示,斜率表示加速度.圖6-3,例2 圖6-4所示是曲線形狀相同的v-t圖象甲和x-t圖象乙.試分析兩圖各自表示的運(yùn)動(dòng)情況.圖6-4 解析 甲圖:0~2 s內(nèi),物體做加速運(yùn)動(dòng),加速度為1.5 m/s2; 2~4 s內(nèi),物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為3 m/s; 4
12、~5 s內(nèi),物體做減速運(yùn)動(dòng),加速度的大小為3 m/s2. 乙圖:0~2 s內(nèi),物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為1.5 m/s; 2~4 s內(nèi),物體靜止; 4~5 s內(nèi),物體做反向的勻速直線運(yùn)動(dòng),速度的大小為3 m/s.,課時(shí)7 實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 課前導(dǎo)航,知識精析 一、實(shí)驗(yàn)步驟 1.把附有滑輪的長木板放在實(shí)驗(yàn)桌上,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上不帶滑輪的一側(cè),將細(xì)繩繞過滑輪,下端掛適當(dāng)?shù)你^碼,將紙帶連在
13、小車后面,并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器. 2.將小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置,啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,釋放紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一行小點(diǎn),然后關(guān)閉電源,取下紙帶. 3.換上紙帶重復(fù)操作兩次. 4.在三條紙帶中選擇一條最清晰的,舍棄開頭一些過于密集的點(diǎn),找一個(gè)適當(dāng)點(diǎn)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn). 5.選擇相隔0.1 s的若干計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量,把數(shù)據(jù)填入設(shè)計(jì)好的表格. 6.增減所掛鉤碼數(shù),再做兩次實(shí)驗(yàn).,二、數(shù)據(jù)分析 1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù),計(jì)算出各
14、計(jì)數(shù)點(diǎn)瞬時(shí)速度,填入表中. 2.以速度v為縱軸,時(shí)間t為橫軸,建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)表中數(shù)據(jù)描點(diǎn),將這些點(diǎn)連成一條直線.連線時(shí)應(yīng)使盡量多的點(diǎn)落在直線上,不在直線上的點(diǎn)要盡量對稱分布在直線兩側(cè).誤差較大的點(diǎn)可舍去. 3.分析v-t圖象,描述出小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律. 三、注意事項(xiàng) 1.開始釋放小車時(shí),應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器. 2.先接通電源,等打點(diǎn)穩(wěn)定后,再釋放小車. 3.取下紙帶前,先斷開電源.,5.要防止鉤
15、碼落地,避免小車跟滑輪相碰,當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住. 6.要區(qū)分打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn),一般在紙帶上每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),即時(shí)間間隔T=0.02×5 s=0.1 s. 7.在坐標(biāo)紙上畫v-t圖象時(shí),注意坐標(biāo)軸單位長度的選取,使圖象分布在坐標(biāo)平面的大部分面積. 四、誤差分析 1.根據(jù)紙帶測量的位移有誤差. 2.根據(jù)位移計(jì)算的瞬時(shí)速度有誤差. 3.木板的粗糙程度并非完全相同.,方法
16、指導(dǎo) 一、根據(jù)紙帶判斷物體速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 例1 在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,圖7-2甲給出了從0點(diǎn)開始,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶,其中0,1,2,3,4,5,6都為計(jì)數(shù)點(diǎn).測得:x1=1.40 cm,x2=1.90 cm,x3=2.38 cm,x4=2.88 cm,x5=3.39 cm,x6=3.87 cm.那么: 圖7-2甲,(1)在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1,2,3,4,5時(shí)
17、,小車的速度分別為: v1=16.50 cm/s,v2=________cm/s,v3=26.30 cm/s,v4=31.35 cm/s,v5=________cm/s. (2)在平面直角坐標(biāo)系中作出v-t圖象. (3)分析小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.,(2)利用描點(diǎn)法作出v-t 圖象,如圖7-2乙所示.圖7-2乙 (3)小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是一條傾斜向上的直線,說明速度隨時(shí)間均勻增加,它們是“線性關(guān)
18、系”. 答案 (1)21.40 36.30 (2)如圖7-2乙所示 (3)略,二、根據(jù)紙帶求勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度 例2 某同學(xué)在“探究小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況,在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),其相鄰點(diǎn)間的距離如圖7-3甲所示,每兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1 s.圖7-3甲,(1)若從紙帶上打A點(diǎn)的時(shí)刻開始計(jì)時(shí),將B、C、
19、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在如圖7-3乙所示的坐標(biāo)紙上,并畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線. 圖7-3乙 (2)計(jì)算加速度的大小是多少?,,根據(jù)計(jì)算得出的速度及其對應(yīng)的時(shí)刻,得到如圖7-3丙所示的5個(gè)圓點(diǎn),用描點(diǎn)法作出的小車瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線如圖7-3 丙所示.圖7-3丙,,互動(dòng)平臺 育才老師和細(xì)心同學(xué)關(guān)于位移圖象和速度圖象的對話 細(xì)心:有些位移圖象和速度圖象看起來十分
20、相似,但表示的意義截然不同. 育才:對.例如圖7-4中的甲、乙兩圖,一個(gè)是位移圖象,一個(gè)是速度圖象,差別就在于它們的縱軸表示的物理意義不同,你能簡單地說一下兩圖分別代表什么運(yùn)動(dòng)嗎? 圖7-4,細(xì)心:甲圖表示的是物體先向前勻速直線運(yùn)動(dòng),接著倒回來勻速運(yùn)動(dòng),回到原出發(fā)點(diǎn),然后又向前和返回,直到再次回到出發(fā)點(diǎn).乙圖表示的是物體先向前勻加速直線運(yùn)動(dòng),接著向前勻減速直線運(yùn)動(dòng),然后再向前做勻加速和勻減速
21、運(yùn)動(dòng),而物體是始終朝前走. 育才:看來你對這些運(yùn)動(dòng)圖象掌握得非常好.,課時(shí)8 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系 課前導(dǎo)航 輪船為什么總是逆水靠岸? 如果你乘坐輪船,就會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)很有趣的現(xiàn)象:每當(dāng)輪船要靠岸的時(shí)候,總是要把船頭頂著流水,慢慢地駛向碼頭,然后平穩(wěn)靠岸.在長江或其他大河里順流而下的船只,當(dāng)它們到岸時(shí),不會(huì)立刻靠岸,都要掉頭,使船變成逆著水流方向行駛以后,才緩緩靠岸.實(shí)際上這是利用了流水對船身的阻力,起到了使船
22、“剎車”的作用. 請你思考: 1.在船逆水靠岸停下的過程中,船的加速度方向與船的速度方向相同還是相反?如果以船速為正方向,船的加速度是正還是負(fù)? 2.假設(shè)船停下的過程中,加速度大小恒為a,船速由v減到零,船逆水航行的距離應(yīng)為多長?,基礎(chǔ)梳理,知識精析 一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式 1.注意弄清公式中各符號的意義: (1)v0、v分別表示物體的初、末速度. (2)a為時(shí)間t范圍內(nèi)的加速度,且a為恒量. 2.
23、公式v=v0+at是個(gè)矢量式: (1)一般規(guī)定v0的方向?yàn)檎较?,a與v0同向時(shí)表明物體的速度隨時(shí)間均勻增加,a與v0反向時(shí),表明物體的速度隨時(shí)間均勻減?。 ?2)應(yīng)用公式v=v0+at進(jìn)行計(jì)算時(shí),除“+”外,其他各量要根據(jù)正方向的規(guī)定情況加上相應(yīng)的“正負(fù)”號. 3.幾種特殊的勻變速直線運(yùn)動(dòng): (1)當(dāng)a=0時(shí),公式為v=v0. (2)當(dāng)v0=0時(shí),公式為v=at. (3)當(dāng)a<0時(shí),公式為v=v0-at(此時(shí)a
24、取絕對值).,二、識別v-t圖象 如圖8-1所示,v-t圖象描述速度隨時(shí)間的變化關(guān)系,記錄了任意時(shí)刻物體的速度,用圖象法處理物理問題的優(yōu)點(diǎn)是:形象直觀、清晰便捷,能清楚地反映運(yùn)動(dòng)物體的速度隨時(shí)間變化的情況,便于從整體上認(rèn)識運(yùn)動(dòng)的過程、運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn). 圖8-1 1.兩圖線的交點(diǎn):表示該時(shí)刻兩物體速度相同. 2.圖線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn): (1)與t軸的交點(diǎn):表示速度為零,方向改變.
25、(2)與v軸的交點(diǎn):表示初速度.,3.圖線的拐點(diǎn)(折點(diǎn)): 表示加速度改變,速度出現(xiàn)極值. 4.幾個(gè)常見彎曲圖線:(圖線的斜率表示物體的加速度),,,,方法指導(dǎo) 一、速度時(shí)間關(guān)系式的應(yīng)用 例1 某汽車在某路面緊急剎車時(shí),加速度的大小是6 m/s2,如果必須在2.5 s內(nèi)停下來,則該汽車的行駛速度最大不能超過多少?(假設(shè)汽車剎車后做勻減速運(yùn)動(dòng)) 解析 我們研究的是汽車從開始剎車到停止運(yùn)動(dòng)這個(gè)過程.在這個(gè)過程中,汽車做
26、勻減速運(yùn)動(dòng),加速度的大小是6 m/s2.由于是減速運(yùn)動(dòng),加速度的方向與速度方向相反,如果設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎?,則汽車的加速度方向?yàn)樨?fù),我們把它記為a=-6 m/s2.這個(gè)過程的末速度v是零,初速度就是我們所求的允許最高速度,記為v0,過程的持續(xù)時(shí)間t=2.5 s.,解法一 根據(jù)v=v0+at,有v0=v-at=0-(-6 m/s2)×2.5 s=15 m/s=54 km/h,汽車的速度不能超過54 km/h. 解法二 反過
27、來汽車可以看做是初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng).則v=at=6×2.5=15 m/s=54km/h. 答案 不能超過54 km/h 點(diǎn)評 根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式即可得出答案.不過要注意加速度是負(fù)值.勻減速到零的直線運(yùn)動(dòng)可以反過來看做是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),這樣解起來很方便.車最終停下來,所以末速度為零,這一點(diǎn)容易忽略,導(dǎo)致缺少條件,解不出答案.,變式訓(xùn)練1 汽車以40 km/h的速度勻速行駛, (1)若汽
28、車以0.6 m/s2的加速度加速,則10 s后速度能達(dá)到多少? (2)若汽車剎車以0.6 m/s2的加速度減速,則10 s 后速度減為多少? (3)若汽車剎車以3 m/s2的加速度減速,則10 s后速度為多少? 解析 汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),可直接應(yīng)用公式v=v0+at,求10 s后的速度,汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),要先驗(yàn)證減速為零時(shí)所用時(shí)間與10 s的關(guān)系,若大于10 s,則直接應(yīng)用公式v=v0+at,若小于10 s,則10 s后的
29、速度為零.,,二、利用v-t圖象分析物體的運(yùn)動(dòng) 例2 分析如圖8-2所示的圖線,物體在各段時(shí)間內(nèi)做何種運(yùn)動(dòng)?哪一時(shí)間內(nèi)的加速度最大?圖8-2 解析 v-t圖象的斜率等于加速度的大小,負(fù)斜率表示加速度方向與規(guī)定的正方向相反. 由v-t圖象的意義可知,物體在0~t1、t4~t5時(shí)間內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng);t2~t3、t6~t7時(shí)間內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng);在t1~t2、t5~t6時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng).,v-t圖象的斜率大小等于加
30、速度大小,t2~t3段斜率最大,所以加速度最大. 答案 略 點(diǎn)評 速度大小的變化情況僅由速度和加速度方向的關(guān)系確定,不要認(rèn)為加速度為負(fù)值,就做勻減速運(yùn)動(dòng),如在本題中t4~t5時(shí)間內(nèi),雖然加速度為負(fù)值,但速度也為負(fù)值,即兩者方向相同,物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng).,變式訓(xùn)練2 某質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)圖象如圖8-3所示,則質(zhì)點(diǎn)( ) 圖8-3 A.在第1 s末運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化 B.在第2 s末運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化
31、C.在第2 s內(nèi)速度越來越大 D.在第3 s內(nèi)速度越來越大,解析 題圖為v-t圖象,由圖可知,第1 s末速度達(dá)到最大,運(yùn)動(dòng)方向不變,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;第2 s末速度為零,然后反向加速,速度方向改變,選項(xiàng)B正確;第2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做減速運(yùn)動(dòng),速度減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;第3 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做反向的加速運(yùn)動(dòng),速度增大,選項(xiàng)D正確. 答案 BD,三、物體分階段運(yùn)動(dòng)問題 例3 發(fā)射衛(wèi)星一般采用多級火箭,第一級火箭點(diǎn)火后,使衛(wèi)星向上做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為5
32、0 m/s2,燃燒30 s后第一級脫離,第二級火箭沒有馬上點(diǎn)火,所以衛(wèi)星向上做加速度為10 m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng),10 s后第二級火箭啟動(dòng),衛(wèi)星的加速度為80 m/s2,這樣經(jīng)過1分半鐘等第二級火箭脫離時(shí),衛(wèi)星的線速度為多大?,解析 整個(gè)過程中衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)不是勻變速直線運(yùn)動(dòng),但可以分解為三個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)處理. 第一級火箭燃燒完畢時(shí)的速度為: v1=a1t1=1500 m/s 減速上升10 s后的速度為: v2=v1-a2
33、t2=1400 m/s 第二級火箭熄火時(shí)的速度為: v3=v2+a3t3=8600 m/s. 答案 8600 m/s 點(diǎn)評 對于過程復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),我們可以將其分為幾個(gè)簡單運(yùn)動(dòng),然后在每段運(yùn)動(dòng)中運(yùn)用公式解答,從而達(dá)到化繁為簡的目的.,變式訓(xùn)練3 升降機(jī)由靜止開始以加速度a1勻加速上升2 s后速度達(dá)到3 m/s,接著勻速運(yùn)動(dòng)了一段時(shí)間,最后再以大小為1 m/s2的加速度勻減速上升才停下來.求: (1)升降機(jī)勻加速上升的
34、加速度a1. (2)升降機(jī)勻減速上升的時(shí)間t2. 解析 設(shè)升降機(jī)向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍 ?1)勻加速上升過程,初速度v0=0,末速度v1=3 m/s,t1=2 s.根據(jù)vt=v0+at,得,答案 (1)1.5 m/s2 (2)3 s,互動(dòng)平臺 育才老師、粗心和細(xì)心同學(xué)關(guān)于勻減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解的對話 育才:汽車以36 km/h的速度行駛,剎車得到的加速度大小為4 m/s2,從剎車開始計(jì)時(shí),前3 s內(nèi)汽車通過的距離是多
35、少? 粗心:應(yīng)用位移公式不就迎刃而解了嗎?,,育才:3 s末的速度怎樣了?,,,課時(shí)9 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度的關(guān)系 課前導(dǎo)航 在平直的公路上,自行車與同方向行駛的一輛汽車同時(shí)經(jīng)過某一個(gè)路標(biāo),從此時(shí)刻開始計(jì)時(shí).它們的位移x隨時(shí)間t的變化規(guī)律為:汽車x1=10t-,自行車x2=6t. 請你思考: 1.汽車和自行車各做什么運(yùn)動(dòng)?能寫出它們的速度隨時(shí)間變化的表達(dá)式嗎? 2.
36、是汽車追自行車,還是自行車追汽車?多少時(shí)間能追上?,基礎(chǔ)梳理,,知識精析 一、勻變直線運(yùn)動(dòng)位移公式的推導(dǎo) 1.在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,物體的位移等于v-t圖線下面矩形的面積. 2.在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,其v-t圖象是一條傾斜的直線,要求t時(shí)間內(nèi)物體的位移,我們可以把時(shí)間分成n小段,每小段起始時(shí)刻的速度乘以時(shí)間就近似等于這段時(shí)間的位移, 各段位移可用一高而窄的小矩形的面積表示,把所有小矩形的面積相加,就近似等于總位移,如圖9-1所
37、示. 圖9-1,如果n的取值趨向于無窮大,那么結(jié)果就很精確了,實(shí)際上v-t直線下面梯形的面積就表示了物體的位移.如圖9-2所示,面積為:S=(OC+AB)×OA,換上對應(yīng)的物理量得:x=(v0+v)t,把v=v0+at代入即得x=v0t+at
38、2.圖9-2,,三、兩個(gè)有用的結(jié)論 1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度 (1)結(jié)論:做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在一段時(shí)間t內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,還等于這段時(shí)間初末速度矢量和的一半.,,,四、追及相遇問題 1.同時(shí)同位 兩物體相遇一定是同一時(shí)刻處在同一位置. (1)位移關(guān)系:x2=x0+x1 x0表示開始運(yùn)動(dòng)時(shí)兩物體間的距離,x1表示前面被追物體的位移,x2表示后面追趕物體的位移.
39、 (2)時(shí)間關(guān)系:t1=t2=t 即追及過程經(jīng)歷時(shí)間相同,但t1、t2不一定是兩物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.,2.臨界狀況 當(dāng)兩物體速度相等時(shí)可能出現(xiàn)恰能追及、恰好避免相撞、相距最遠(yuǎn)、相距最近等情況,即該四種情況的臨界條件為v1=v2. 3.分析v-t圖象 說明:(1)Δx是開始追及以后,后面物體因速度大而比前面物體多運(yùn)動(dòng)的位移; (2)x0是開始追及以前兩物體之間的距離; (3)t2-t0=t0-t1; (4)v1是前
40、面物體的速度,v2是后面物體的速度.,,,方法指導(dǎo) 一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式的應(yīng)用 例1 由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的汽車,第1 s內(nèi)通過0.4 m的位移,問: (1)汽車在第1 s末的速度為多大? (2)汽車在第2 s內(nèi)通過的位移為多大? 解析 先求出汽車運(yùn)動(dòng)的加速度,再利用位移公式求出第2 s內(nèi)的位移,利用速度公式求出第1 s末的速度.,,二、靈活應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式 例2 火車沿平直鐵軌勻加速前進(jìn),通過
41、一路標(biāo)時(shí)的速度為10.8 km/h 1 min后變成54 km/h,又需經(jīng)一段時(shí)間,火車的速度才能達(dá)到64.8 km/h.求所述過程中火車的位移是多少.,,點(diǎn)評 (1)由于運(yùn)動(dòng)學(xué)公式較多,同一個(gè)題目往往有不同求解方法,具體選用哪一種,要視情況而定. (2)為確定解題結(jié)果是否正確,用不同方法求解是一有效措施.,變式訓(xùn)練1 一物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),第5 s內(nèi)的位移為10 m,第7 s內(nèi)的位移為20 m,求物體的加速度大小.(至少
42、用兩種方法求解) 解析 解法一 第5 s內(nèi)、第7 s內(nèi)的平均速度分別等于第4.5 s和第6.5 s的瞬時(shí)速度,即,三、剎車類問題分析 例3 以10 m/s的速度勻速行駛的汽車,剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng).若汽車剎車后第2 s內(nèi)的位移為6.25 m(剎車時(shí)間超過2 s),則剎車后6 s內(nèi)汽車的位移是多大? 解析 先求出汽車剎車過程中的加速度,再求出汽車剎車所用的時(shí)間t,把此時(shí)間與題給時(shí)間比較,若小于題給時(shí)間,則在汽車減速為零以后的
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