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第三节匀变速直线运动的规律第二章探究匀变速直线运动规律1.什么是匀变速直线运动?物体沿直线运动且速度均匀变化3.加速度的物理意义是什么?它的定义式?2.匀变速直线运动的速度图象是怎样的?知识回顾:4.平均速度:加速度是表示速度变化快慢的物理量特点:加速度不变特点:一条倾斜的直线t/sv/(m/s)0v0svt0tvvat定义式:匀变速直线运动的规律一、速度和时间的关系:由加速度的公式可得:0tvvatatvvt0速度公式:物体以一定的初速度做匀变速直线运动时,加速度不变。由此可知,与t是一次函数的关系。tv0tvvat注意:公式是矢量式,若规定的方向为正方向,则在减速运动中,加速度a的应该取负值代入公式。0v例题:火车正常行驶的速度是16m/s,关闭发动机后,以2m/s2的加速度做匀减速运动,求:(1)火车停下来所需要的时间;(2)5s末的速度;(3)10s末的速度解:(1)由题意可知:v0=16m/s,vt=0,a=–2m/s20tvvat可得:由加速度公式02016/82/tvvmstsams(2)根据速度公式:vt=v0+at=16m/s+(–2m/s2)5s=6m/s(3)由(1)可知,火车8s后就停止运动了,所以10s末火车的速度为0m/s。注意:物体减速运动时,应该先判断物体最后停下来的时间注意:刹车时,加速度应取负值结论:匀变速直线运动的v—t图中面积表示物体的位移。二、位移和时间的关系:1.公式的推导:根据匀变速直线运动的速度图象求位移:01()2tsvvt0tvvat把代入上式:得到位移公式:2012svtat2、公式的理解:①位移公式反映了做匀变速直线运动的物体的位移随时间变化的关系,s与t是二次函数的关系。②公式是矢量式,若规定的方向为正方向,则在减速运动中,加速度a的应该取负值代入公式。0v2021attvs匀变速直选运动的位移公式:(2)若快艇熄火后,以2m/s2的加速度作匀减速运动,其解如何?例题:一艘快艇以2m/s2的加速度在海面上作匀加速直线运动,快艇的初速度是6m/s。求这艘快艇在8s末的速度和8s内的位移。解:设初速度方向为正方向,根据匀变速直线运动规律:vt=v0+at=6m/s+2m/s28s=22m/s2012svtat2168281122mmm注意:解物理习题要注意物理情景,切忌死套公式。解:设初速度方向为正方向,先判断快艇停下来所需的时间t0206/32/tvvmstsams80/vms283012ssvtat2163(2)392mmm练习:一辆汽车以15m/s的速度在平直公路上行驶,从某时刻开始刹车,刹车后汽车以3m/s2的加速度做匀减速直线运动,求汽车刹车后10s内滑行的距离?分析:汽车刹车后做匀减速运动,应先判断汽车从开始刹车到停下来所需要的时间t0tvvat解:由得02015/53/tvvmstsams汽车刹车后实际运动时间为5s,因此汽车10s内滑行的距离就等于5s内滑行的距离:2012svtat21155(3)52mm37.5m答:汽车刹车后10s内滑行的距离是37.5m。匀变速直线运动的规律一、速度和时间的关系:二、位移和时间的关系:速度公式:位移公式:总结:1、在研究物体的运动时,首先应明确物体做什么运动4、特别注意加速度的正、负(加速为正、减速为负)。2、以上公式涉及5个物理量a、t、s、v0、vt,应明确哪些是已知的,哪些是未知的,然后根据公式求解。atvvt02012svtat3、以上公式每个含有4个物理量,通常需要已知3个量,再根据公式求出另外一个量。练习:汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2s速度变为6m/s.求:(1)汽车刹车时的加速度?(2)汽车刹车开始4s内滑行的距离是多少?8s内呢?(3)从开始刹车到汽车通过21m的距离需要多少时间?解:(1)由题意可知:v0=10m/s,vt=6m/s,t=2s根据0tvvat(2)先求汽车速度减为0所需要的时间t:22610/2/2msms02010/52/tvvmstsams练习:汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2s速度变为6m/s.求:(1)汽车刹车时的加速度?(2)汽车刹车开始4s内滑行的距离是多少?8s内呢?(3)从开始刹车到汽车通过21m的距离需要多少时间?解:(2)汽车在4s内的位移为:24012svtat21104(2)4242mmm由于汽车刹车后5s就停下来,所以汽车在8s内的位移等于汽车在5s内的位移:285012ssvtat21105(2)5252mmm练习:汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2s速度变为6m/s.求:(1)汽车刹车时的加速度?(2)汽车刹车开始4s内滑行的距离是多少?8s内呢?(3)从开始刹车到汽车通过21m的距离需要多少时间?解:(3)根据位移公式:2012svtat把s=21m,v0=10m/s,a=-2m/s2代入上式:解之得:t1=3s,t2=7s由于汽车在5s末就停下了,所以t2=7s不合题意,应舍去。所以,汽车通过21m需要的时间为3s。得:t2-10t+21=0匀变速直线运动的一个重要推论:1、公式的推导:由匀变速直线运动的速度公式和位移公式atvvt02012svtat消去时间t,可得:2202tvvas2、公式的意义:①表示了匀变速直线运动中速度与位移、加速度的关系,该公式中不含时间t。②在问题不涉及时间或者不需要求t时,用这个公式较简便。例1:汽车以10m/s的速度行驶,刹车后的加速度大小为3m/s2,求汽车向前滑行12.5m后的瞬时速度。解:设汽车的初速度方向为正方向由题意可知:v0=10m/s,a=-3m/s2,s=12.5m根据推论公式:2202tvvas得:2202tvvas22(10/)2(3/)12.5msmsm225(/)ms答:汽车向前滑行12.5m的瞬时速度大小为5m/s,方向与初速度方向相同。所以:,(舍去)5/tvms5/tvms练习1:一辆汽车以15m/s的速度行驶,刹车后做匀减速直线运动,加速度的大小是5m/s2,求汽车刹车后还能滑行多远?解:设初速度方向为正方向,由题意可知:v0=15m/s,a=-5m/s2,vt=0m/s2202tvvas根据可得:2202tvvsa22515102(5)mm答:汽车刹车后还能滑行10m。练习2:一个滑雪运动员从80m长的山坡上匀加速滑下,初速度是2.0m/s,末速度是6.0m/s,求:(1)滑雪运动员通过这段斜坡时加速度;(2)通过这段斜坡所需要的时间。匀变速直线运动的平均速度:1、平均速度的一般公式:svt此公式适用于任何形式的运动。2、匀变速运动的平均速度公式:(1)推导:01()2tsvvt根据:和svt可得:02tvvv(2)注意:此公式只适用于匀变速直线运动;v例:汽车以2m/s2的加速度由静止开始启动,求:(1)汽车第5s内的平均速度;(2)汽车第5s内的位移。2013456解:(1)第5s初的速度(即第4s末的速度):40vvat202/48/mssms第5s末的速度:50vvat202/510/mssms第5s内的平均速度为:02tvvv8/10/9/2msmsms(2)第5s内的位移:svt9/19mssm答:汽车在第5s内的平均速度的大小为9m/s,位移的大小为9m。练习:一个物体作匀减速直线运动,到达A点时速度为15m/s,到达B点速度是5m/s,且加速度的大小为10m/s2,求:(1)物体从A到B的平均速度是多少?(2)物体从A到B的距离是多少?(3)物体经过这段距离所用的时间是多少?匀变速直线运动的另一个重要推论:1、公式的推导:将匀变速直线运动分成若干相等的时间段,每段的时间都为T,设每段时间T内的位移为s1、s2、s3、……则有:21012svTaTT4T3T2T5TS1S2S3S402212TsvTaT201()2vaTTaT2032vTaT23212TsvTaT201(2)2vaTTaT2052vTaT24312TsvTaT201(3)2vaTTaT2072vTaT2213243......ssssssaT即:2saT2、公式的意义:2saT(1)在匀变速直线运动中,质点在两个连续相等的时间内通过的位移之差是一个恒量,即:2saT(2)反之,若一个做变速运动的质点,在任意连续相等时间内满足:则这个质点的运动一定是匀变速直线运动。2132......ssss(3)此公式常用来进行实验纸带的分析。匀变速直线运动规律小结:速度公式:位移公式:两个推论:atvvt02021attvsasvvt220220vvvt平均速度:加速度公式:tvvat0svt(只适用于匀变速直线运动)(适用于任何形式的运动)svt2saT
本文标题:第三节-匀变速直线运动的规律课件第一课时
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