第二章勻變速直線運動的研究小結

1、第二章第二章 勻變速直線運動的研究勻變速直線運動的研究 一、實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律一、實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律二、勻變速直線運動的速度與時間的關系二、勻變速直線運動的速度與時間的關系三、勻變速直線運動的位移與時間的關系三、勻變速直線運動的位移與時間的關系四、勻變速直線運動的位移與速度的關系四、勻變速直線運動的位移與速度的關系五、自由落體運動五、自由落體運動六、伽利略對自由落體運動的研究六、伽利略對自由落體運動的研究1.1.小車運動速度隨時間變化的規(guī)律小車運動速度隨時間變化的規(guī)律 （時間增加相同的（時間增加相同的t,t,速度也會增加相同的速度也會增加相同的v v） 從函數(shù)關

2、系：從函數(shù)關系：v=kt+b vv=kt+b v與與t t線性關系。小車的線性關系。小車的速度隨時間均勻增加（變化）小車做勻變速速度隨時間均勻增加（變化）小車做勻變速(a(a不變不變) )的直線運動。的直線運動。2.2.做出物體的速度做出物體的速度時間圖象時間圖象 作圖象時要標明作圖象時要標明橫縱坐標軸代表的物理意義橫縱坐標軸代表的物理意義, ,選選擇合適的擇合適的標度標度, ,以以各點瞬時速度為縱各點瞬時速度為縱軸軸, ,時間時間t t為橫軸為橫軸, ,不在同一直線上的點不在同一直線上的點盡量均勻分布盡量均勻分布在直線的兩側。在直線的兩側。 紙帶分析常用方法及規(guī)律例1、在做研究勻變速直線運動

3、的實驗時，某同學得到一條紙帶，如圖所示，并且每5個計時點取一個計數(shù)點，已知每兩個計數(shù)點間的距離為x，且x1=0.96cm，x2=2.88cm，x3=4.80cm，x4=6.72cm，x5=8.64cm，x6=10.56cm，打點計時器的電源頻率為50Hz此紙帶的加速度大小a= m/s2，打計數(shù)點4時紙帶的速度大小v= m/s（結果保留三位有效數(shù)字）二二. .勻變速直線運動的速度與時間的關系勻變速直線運動的速度與時間的關系1.1.勻變速直線運動勻變速直線運動: :沿著一條直線沿著一條直線, ,且加速度不變的運且加速度不變的運動叫做勻變速直線運動動叫做勻變速直線運動2.2.分類：分類：勻加速直線運

4、動勻加速直線運動 勻減速直線運動勻減速直線運動3.3.求求解勻變速直線運動問題的一般解勻變速直線運動問題的一般過程：過程： (1)(1)審題，弄清題意，畫運動簡圖，明確已知量，審題，弄清題意，畫運動簡圖，明確已知量，未知量，待求量未知量，待求量，規(guī)定正方向。，規(guī)定正方向。 (2)(2)明確研究對象及過程明確研究對象及過程，明確初速度，明確初速度v0v0、末速、末速度度v v、加速度、加速度a a和時間和時間t t及各量的正負號。及各量的正負號。 (3)(3)應用運動學規(guī)律應用運動學規(guī)律, ,建立解題方程，若所求量是建立解題方程，若所求量是矢量矢量, ,要說明要說明方向方向。1、公式：、公式：v

5、 = v0+ a t2、公式中字母含義：公式中字母含義：v 時間時間t結束時刻的速度結束時刻的速度 v0 時間時間t開始時刻的速度開始時刻的速度a 加速度加速度 t 運動過程對應的時間運動過程對應的時間運用此關系式處理問題需先明確研究過程運用此關系式處理問題需先明確研究過程三三. .勻變速直線運動的位移與時間的關系勻變速直線運動的位移與時間的關系1.1.勻速直線運動的位移勻速直線運動的位移 勻速直線運動勻速直線運動, ,物體的位移對應著物體的位移對應著v-tv-t圖象圖象中的一塊矩形的面積。中的一塊矩形的面積。位移公式：位移公式：S Svtvt2.2.勻變速直線運動的位移與時間的關系勻變速直線

6、運動的位移與時間的關系: : 勻變速直線運動勻變速直線運動, ,物體的位移對應著物體的位移對應著v-tv-t圖圖象中圖線與時間軸之間包圍的梯形面積。象中圖線與時間軸之間包圍的梯形面積。1.1.位移公式：位移公式：221t0vatx2.2.對位移公式的理解對位移公式的理解: :反映了位移隨時間的變化規(guī)律。反映了位移隨時間的變化規(guī)律。因為因為0 0、x x均為矢量，使用公式均為矢量，使用公式時應先規(guī)定正方向。時應先規(guī)定正方向。（一般以（一般以0 0的方向的方向為正方向）為正方向）若物體做勻加速運動若物體做勻加速運動,a,a取正取正值值, ,若物體做勻減速運動若物體做勻減速運動, ,則則a a取負值

7、取負值. .(3)若若v0=0,則則x=212at(4)特別提醒特別提醒:t是指物體運動的是指物體運動的實際實際時時間間,要將位移與發(fā)生這段位移的時間要將位移與發(fā)生這段位移的時間對應起來對應起來.(5)代入數(shù)據(jù)時代入數(shù)據(jù)時,各物理量的單位要統(tǒng)各物理量的單位要統(tǒng)一一.(用國際單位制中的主單位用國際單位制中的主單位)例題例題1: 1: 汽車以汽車以36km/h36km/h的速度勻速行駛，現(xiàn)以的速度勻速行駛，現(xiàn)以2m/s2m/s2 2的加速度加速，求：的加速度加速，求：（1 1）5s5s末末速度速度? ?（2 2）前）前5s5s的位移？的位移？若汽車以若汽車以2m/s2m/s2 2的加速度做減速運動

8、，計算的加速度做減速運動，計算3s3s和和6s6s末的速度和位移？末的速度和位移？注意注意：1 1、公式中的物理量代入具體數(shù)值運算時要單位、公式中的物理量代入具體數(shù)值運算時要單位 統(tǒng)一統(tǒng)一2 2、畫過程分析圖、畫過程分析圖 例例2 2：一輛汽車以：一輛汽車以1m/s1m/s2 2的加速度加速行駛了的加速度加速行駛了12s12s，駛過了，駛過了180m180m。汽車開始加速時的速度是。汽車開始加速時的速度是多少？多少？(9)(9)解：以汽車運動的初速解：以汽車運動的初速v v0 0為正方向為正方向由由得：得：2021attvx知識運用知識運用解解:以汽車初速方向為正方向以汽車初速方向為正方向20

9、21attvx所以由所以由mmattvx5010221101521220知車的位移知車的位移 例例3 3、在平直公路上，一汽車的速度為、在平直公路上，一汽車的速度為15m/s15m/s。從某時刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以從某時刻開始剎車，在阻力作用下，汽車以2m/s2m/s2 2的加速度運動，問剎車后的加速度運動，問剎車后10s10s末車離開始剎車點末車離開始剎車點多遠？多遠？說明剎車后說明剎車后7 .5s汽車停止運動。汽車停止運動。mmattvx25.565 . 72215 . 7152122000知車的位移知車的位移正確解：設車實際運動時間為正確解：設車實際運動時間為t0，以汽車初速，

10、以汽車初速方向為正方向。方向為正方向。atvv0由由savt5 . 721500得運動時間得運動時間2021attvx所以由所以由剎車問題剎車問題!四四. .勻變速直線運動的位移與速度的關系勻變速直線運動的位移與速度的關系1.1.位移與速度的關系的公式位移與速度的關系的公式2.2.注意公式的矢量性問題注意公式的矢量性問題 以初速度方向為正方向；當以初速度方向為正方向；當a a與與v0v0方向相方向相同時同時,a,a為正值為正值, ,公式即反映了勻加速直線運動公式即反映了勻加速直線運動的速度和位移隨時間的變化規(guī)律；當?shù)乃俣群臀灰齐S時間的變化規(guī)律；當a a與與v0v0方方向相反對向相反對,a,a為

11、負值為負值, ,公式反映了勻減速直線運公式反映了勻減速直線運動的速度和位移隨時間的變化規(guī)律。代入公式動的速度和位移隨時間的變化規(guī)律。代入公式求解時求解時, ,與正方向相同的代人正值與正方向相同的代人正值, ,與正方向相與正方向相反的物理量應代入負值。反的物理量應代入負值。axvv2202 例例1一飛機著陸時的速度是一飛機著陸時的速度是216km/h,隨后勻減速隨后勻減速滑行，加速度大小為滑行，加速度大小為2m/s s2 2,問：跑道至少要多長問：跑道至少要多長才能使飛機安全停下？才能使飛機安全停下？ 例例2一物體沿光滑斜面由靜止勻加速下滑，一物體沿光滑斜面由靜止勻加速下滑，當滑行的距離為當滑行

12、的距離為L時，速度為時，速度為v，當它的速，當它的速度為度為L/2時，它沿斜面下滑的距離是多少？時，它沿斜面下滑的距離是多少？五五. .自由落體運動自由落體運動1.1.自由落體運動自由落體運動 物體只在重力作用下從靜止開始的運動。物體只在重力作用下從靜止開始的運動。初速度為零的勻加速運動。初速度為零的勻加速運動。說明：說明： (1)(1)自由落體運動只能在真空里才能發(fā)生自由落體運動只能在真空里才能發(fā)生 (2)(2)空氣阻力忽略不計時空氣阻力忽略不計時, ,可近似看成自由可近似看成自由落體運動。落體運動。2.2.自由落體的加速度自由落體的加速度 在同一地點在同一地點, ,一切物體在自由落體運動中

13、的加一切物體在自由落體運動中的加速度都相同。（重力加速度）速度都相同。（重力加速度）說明：說明： （1 1）g g的方向總是豎直向下的方向總是豎直向下 （2 2）g g的大小可通過實驗來確定的大小可通過實驗來確定 （3 3）不同地方的）不同地方的g g不同不同 （4 4）在計算中）在計算中, ,通常取通常取g=9g=98m/s8m/s2 2, ,無特殊說明無特殊說明取取g=10m/sg=10m/s2 2。直線運動的圖象直線運動的圖象位移時間圖象（位移時間圖象（ x t）圖象）圖象速度時間圖象（速度時間圖象（v t）圖象）圖象位移隨時間變化位移隨時間變化 靜止靜止 勻速直線運動勻速直線運動 速度

14、速度 位移位移 相遇相遇 無意義無意義速度隨時間速度隨時間 勻速勻速 直線運動直線運動 勻變勻變 速直線運動速直線運動 速度速度 加速度加速度 初速度初速度 位移位移 注：注：不管是不管是x-t圖象還是圖象還是v-t圖象圖象 ，都只能描述直，都只能描述直線運動，不能描述曲線運動。線運動，不能描述曲線運動。運動圖像的運動圖像的“五看五看”鞏固訓練：鞏固訓練：C【練習【練習1】 某物體運動的某物體運動的v-t圖像如圖所示，則該物體圖像如圖所示，則該物體 （ ）A做往復運動做往復運動 B做勻速直線運動做勻速直線運動C朝某一方向做直線運動朝某一方向做直線運動 D總位移為零總位移為零【練習【練習2】.如

15、圖示位移和速度圖象所描述的運動中，質點做如圖示位移和速度圖象所描述的運動中，質點做變速直線運動的是（變速直線運動的是（ ） A B C DCAC【練習【練習3】.如圖所示是某質點做直線運動的如圖所示是某質點做直線運動的vt圖象，由圖象，由圖可知這個質點的運動情況是圖可知這個質點的運動情況是( )A前前5 s做的是勻速運動做的是勻速運動B515 s內(nèi)做勻加速運動，加速度為內(nèi)做勻加速運動，加速度為1 m/s2C1520 s內(nèi)做勻減速運動，加速度為內(nèi)做勻減速運動，加速度為3.2 m/s2D質點質點15 s末離出發(fā)點最遠，末離出發(fā)點最遠，20秒末回到出發(fā)點秒末回到出發(fā)點【練習【練習4】如圖為一物體作勻

16、變速直線運動的圖像，根據(jù)圖】如圖為一物體作勻變速直線運動的圖像，根據(jù)圖象作出以下幾個判定，正確的是象作出以下幾個判定，正確的是（ ） A.物體始終沿正方向運動物體始終沿正方向運動 B.物體在物體在t=2s時到達原點時到達原點 C.物體先沿負方向運動，在物體先沿負方向運動，在t2s后開始沿正方向運動后開始沿正方向運動 D.物體在物體在4s內(nèi)的位移為內(nèi)的位移為40米米 s1s2【練習【練習5】某物體沿直線運動的圖象如圖所示，由圖】某物體沿直線運動的圖象如圖所示，由圖可以看出物體可以看出物體 （ ） A. 沿直線向一個方向運動沿直線向一個方向運動 B. 沿直線做往復運動沿直線做往復運動C. 加速度不變加速度不變 D. 做勻速直線運動做勻速直線運動 1 2 3 4 5 6 t/S V（m/s） 2-2o6 6、如圖所示的、如圖所示的x-tx-t圖象和圖象和v-tv-t圖象中，給出的四條曲線圖象中，給出的四條曲線1 1、2 2、3 3、4 4代表四個不同物體的運動情況，關于它們的物理意義，下列描述