高中物理第二章匀变速直线运动的研究2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第二章匀变速直线运动研究,2.3,匀变速直线运动位移与时间关系,第1页,驾驶员都知道车辆在行驶中保持一定距离很主要。因为一旦碰到险情，车辆制动后还要向前滑行一段距离，更何况驾驶员作出制动反应还要有一定时间呢！据公安部门要求，上海市区交通繁忙路段机动车辆速度限制在,25 km/h,以内，并要求驾驶员必须保持最少,m,车距。一旦发生交通事故，我们会看到交警同志测量相关距离，其中非常主要是刹车距离。你知道测量刹车距离目标吗？这么做物理原理是什么？,第2页,学点,1,匀速直线运动位移,匀速直线运动中，速度大小和方向不随时间改变，我们以横轴表示时间，纵轴表示速度，在平面直角坐标系中就可作出匀速直线运动,v-t,图象。如图,2-2-3,所表示，它图象是一条平行于时间轴直线。,匀速运动中,x=vt,。所以位移等于对应时间间隔内图线与,t,轴所包围“面积”，如图在,t,0,时间内位移,x,=,v,0,t,0,。它在数值上等于“阴影”面积。位移也有正、负，若包围“面积”在第一象限，则为正；若在第四象限，则为负。,图,2-2-3,第3页,学点,2,匀变速直线运动位移,图,2-3-2,第4页,图,2-3-3,第5页,【,例,1】,若一质点从,t,=0,开始由原点出发沿直线运动，,其速度,时间图象如图,2-3-3,所表示，则该质点,（）,A.,t,=1 s,时离原点最近,B.,t,=2 s,时离原点最远,C.,t,=3 s,时回到原点,D.,t,=3 s,时回到原点，旅程为,10 m,BD,图,2-3-3,第6页,1,如图,2-3-5,所表示,一同学沿一直线行走,现用频闪摄影统计了他行走中,9,个位置照片,观察照片,图乙中能比较正确地反应该同学运动速度,时间图象是（）,C,图,2-3-5,第7页,【,例,2】,一艘快艇以,2 m/s2,加速度在海面上做匀加速直线运动，,快艇初速度是,6 m/s,。求：,（,1,）这艘快艇在,8 s,末速度和,8 s,内位移；,（,2,）快艇在第,8 s,内位移。,【,答案,】,（,1,）,22 m/s 112 m,（）,21 m,【,解析,】,快艇在第,8 s,末速度为,v,=,v,0,+,at,1,=6 m/s+28 m/s=22 m/s,快艇在前,8 s,内位移为,x,1,=,v,0,t,1,+1/2,at,2,1,=68 m,+1/228,2,m=112 m,（,2,）快艇在第,8 s,内初速度即为第,7 s,末速度,v,2,=,v,0,+,at,2,=6 m/s+27 m/s=20 m/s,快艇在第,8 s,内位移为,x,2,=,v,2,t,3,+1/2,at,2,3,=201 m,+1/221,2,m=21 m,。,【,评析,】,应用,v,=,v,0,+,at,和,x,=,v,0,t,+1/2,at,2,求解问题时，必须明确所研究过程，进而明确其对应时间、初速度、末速度和加速度。,第8页,2,钢球在斜槽上做初速度为零匀加速直线运动。开始运动后,0.2 s,内经过位移是,3 cm,，则它在第,1 s,内位移是,_m,。假如斜面长,1.5 m,，钢球从静止开始由斜面顶端滚到底端需要时间是,_s,。,0.75,第9页,【,例,3】,以,10 m/s,速度匀速行驶汽车，刹车后做匀减速直线运动。,若汽车刹车后第,2s,内位移为,6.25m(,刹车时间超出,2s),，则刹车,后,6s,内汽车位移是多大？,【,答案,】,m,第10页,3,骑自行车人以,m/s,初速度匀减速地上一个斜坡，加速度大小为,0.4 m/s,2,，斜坡长,m,，骑自行车人经过斜坡需要多少时间？,【,答案,】,10 s,第11页,学点,3,用图象表示位移,（,1,）位移图象意义,表示物体离开,t,=0,时刻所处位置位移随时间改变规律，在图,2-3-4,中坐标点（,t,1,x,1,）表示,t,1,时刻物体离开初位置（,t,=0,）位移为,x,1,，在,t,1,t,2,时间内位移为,x,=,x,2,-,x,1,。,图,2-3-4,（,2,）速度在,x,-,t,图象中表达,在,x,-,t,图象中，任意一点处切线斜率表示该时刻物体速度。在图,2-3-4,中，,t,1,、,t,2,两时刻速度,v,1,、,v,2,满足,v,1,v,2,。,第12页,【,例,4】,一质点做直线运动位移时间图象如图,2-3-5,所表示，试回,答以下问题。,（,1,）,02 s,和,2 s4 s,内质点做什么运动？,（,2,）在,02 s,内、,04 s,内和,24 s,内位,移分别为多少？,【,答案,】,（1）02 s内物体做匀速运动，且速度,v,=5 m/s,在24 s内物体静止不动,（2）10 m,10 m,0,图,2-3-5,【,解析,】,（,1,）在,02 s,内，,x-t,图象为倾斜直线；表示物体做匀速直线运动，速度,v,=,x,/,t,=10/2 m/s=5 m/s,在,24 s,内物体一直处于,x,=10 m,处不动。,（,2,）在,02 s,内位移为,x,1,=10 m,；,在,04 s,内位移为,x,2,=10 m,；,在,24 s,内位移为,x,3,=0,。,第13页,4,试画出按,v,=2+2,t,m/s,规律匀加速运动位移图象。,如图,第14页,1.,位移公式,x,=,v,0,t,+1/2,at,2,是经过匀加速直线运动,v,-,t,图象中图线与坐标轴之间面积求得，它适合用于匀减速运动吗？,依据,x,=,v,0,t,+1/2,at,2,推导过程能够看出，公式对匀减速运动一样适用。只是注意：这一位移公式是矢量式，以,v,0,方向为正方向，对匀加速直线运动，,a,为正；对匀减速直线运动，,a,为负。,2.,既然匀变速直线运动,v-t,图线下面面积等于它位移，那么能否据此求出匀变速直线运动平均速度表示式？,如图所表示，质点以初速度,v,0,做匀变速运动，它位移等于梯形,Ot,1,Av,0,所包围面积。由图知，以速度,v,末,/2,做匀速直线运动位移等于以速度,v,末,/2,匀速运动图线下面矩形面积。图中两个三角形面积（阴影部分）是相等，由此得出结论：匀变速直线运动平均速度，等于初末两个时刻速度平均值，即,v,=(,v,0,+,v,末,)/2,。,第15页,祝同学们在学习上取得更大进步！,第16页,