－粵教版必修1 2.4 勻變速直線運動與汽車安全 學(xué)案.doc

2.4 勻變速直線運動與汽車安全 學(xué)案一、學(xué)習(xí)要點：1.常用公式有以下四個：, 2.勻變速直線運動中幾個常用的結(jié)論s=at 2，即任意相鄰相等時間內(nèi)的位移之差相等?？梢酝茝V到sm-sn=(m-n)at 2，某段時間的中間時刻的即時速度等于該段時間內(nèi)的平均速度。 ，某段位移中間位置的即時速度公式。可以證明，無論勻加速還是勻減速，都有。3.初速度為零（或末速度為零）的勻變速直線運動做勻變速直線運動的物體，如果初速度為零，或者末速度為零，那么公式都可簡化為： ， ， ， 以上各式都是單項式，因此可以方便地找到各物理量間的比例關(guān)系。4.初速為零的勻變速直線運動前1s、前2s、前3s內(nèi)的位移之比為149第1s、第2s、第3s內(nèi)的位移之比為1355.汽車安全問題的臨界條件的理解與應(yīng)用。二題型分類：題型一：勻變速直線運動矢量性【例1】（）在光滑的水平面上靜止一物體，現(xiàn)以水平恒力甲推此物體，作用一段時間后換成相反方向的水平恒力乙推物體，當(dāng)恒力乙作用時間與恒力甲的作用時間相同時，物體恰好回到原處，此時物體的速度為v2，若撤去恒力甲的瞬間物體的速度為v1，則v2v1=?【答案】v2v1=21【解析】解決此題的關(guān)鍵是：弄清過程中兩力的位移關(guān)系，因此畫出過程草圖（如圖5），標(biāo)明位移，對解題有很大幫助。通過上圖，很容易得到以下信息：，而，得v2v1=21變式訓(xùn)練：一物體作勻變速直線運動,某時刻速度的大小為4m/s,1s后速度的大小變?yōu)?0m/s.在這1s內(nèi)該物體的( ).(a)位移的大小可能小于4m (b)位移的大小可能大于10m(c)加速度的大小可能小于4m/s2 (d)加速度的大小可能大于10m/s2.【答案】ad【解析】題目中給出的只有速度的大小，速度是矢量，要注意方向性；所以，這個題目的結(jié)果就有兩種可能。題型二：加速度的求解【例2】（）一個做勻加速直線運動的物體，連續(xù)通過兩段長為s的位移所用的時間分別為t1、t2，求物體的加速度？【答案】a = 【解析】設(shè)前段位移的初速度為v0，加速度為a，則：前一段s： s=v0t1 + （1） 全過程2s： 2s=v0（t1+t2）+ （2）消去v0得： a = 變式訓(xùn)練：一物體作勻加速直線運動，通過一段位移所用的時間為，緊接著通過下一段位移所用時間為。則物體運動的加速度為 a b c d【答案】a【解析】物體作勻加速直線運動在前一段所用的時間為，平均速度為，即為時刻的瞬時速度；物體在后一段所用的時間為，平均速度為，即為時刻的瞬時速度。速度由變化到的時間為，所以加速度，a正確。題型三：汽車安全問題【例3】（）汽車在高速公路上行駛的速度為108km/h，若駕駛員發(fā)現(xiàn)前方80m處發(fā)生了交通事故，馬上緊急剎車，汽車以恒定的加速度經(jīng)過4s才停下來，問汽車是否會有安全問題？【答案】不會有安全問題?！窘馕觥窟x汽車初速度方向為正方向，其加速度為 a =（vtv0）/t =（030）/4 m/s2 =7.5m/s2汽車由剎車到停止所經(jīng)過的位移為 s =v0t + 1/2 at2 =304 +1/2 （-7.5）42m =60m由于前方距離有80m汽車經(jīng)過60m就已停下來，所以不會有安全問題。變式訓(xùn)練：汽車在高速公路上行使的速度為108km/h，若駕駛員發(fā)現(xiàn)前方70m處發(fā)生了交通事故，馬上緊急剎車，汽車以恒定的加速度經(jīng)過4.5s才停下來，問該汽車是否會有安全問題？【答案】會有安全問題【解析】在駕駛員剎車前，汽車做勻速直線運動，剎車后汽車做勻減速直線運動，選取汽車行使的初速度方向為正方向。汽車做勻速