人教版必修一《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系》學(xué)案

最新人教版必修一《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系》學(xué)案 2.4 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與位移的關(guān)系（學(xué)案） 蓬私高一物理組 2011/10/7 班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) ________ 一、考點(diǎn)自學(xué) 1、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式是 v=_________, 當(dāng)初速度為 0 時(shí),v=__________ ；勻變速直 線運(yùn)動(dòng)的位移公式是 x=___________, 當(dāng)速度為 0 時(shí) ,x=___________ 。 2、物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng) ,加速度為 1 m / s2 ,求： （ 1）物體在 2s 內(nèi)的位移； （ 2）物體在第 2s 內(nèi)的位移； （ 3）物體在第二個(gè) 2s 內(nèi)的位移。 3、位移與速度的關(guān)系式： _______________,若 v0 =0 , 則 v 2 2ax 4、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的三個(gè)基本公式 速度公式： ____________。 位移公式： _________________ 。 位移與速度關(guān)系式：： ________________________ 。 平均速度公式： ________________ 。 5、如果問(wèn)題的已知量和未知量都不涉及 ________,利用 v2 v02 2ax 求解 , 往往會(huì)使問(wèn)題 變得簡(jiǎn)單、方便。 二、典例分析： 題型一、 速度與位移關(guān)系的應(yīng)用 例 1、 2008 年 9 月 25 日 21 時(shí) 10 分 04 秒 ,我國(guó)自行研制的神舟七號(hào)載人飛船成功發(fā)射 ,在太 空繞地球飛行 45 圈后于 28 日 17 時(shí) 37 分順利著陸．在返回的過(guò)程中 ,神舟七號(hào)載人飛船的 返回艙距地面 10 km 時(shí)開(kāi)始啟動(dòng)降落傘裝置 ,速度減至 10 m/s, 并以這個(gè)速度在大氣中勻速降 落．在距地面 1.2 m 時(shí) ,返回艙的 4 臺(tái)緩沖發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始向下噴火 ,艙體再次減速．設(shè)最后減速 過(guò)程中返回艙做勻減速運(yùn)動(dòng) ,并且到達(dá)地面時(shí)恰好速度為 0,求最后減速階段的加速度． 例 2、一輛汽車(chē)原來(lái)的速度是 10m/s,在一段下坡路上做勻加速直線運(yùn)動(dòng) ,加速度是 0.2m / s2 , 行駛到下坡路末端時(shí)速度增加到 15m/s。求這段下坡路的長(zhǎng)度。 題型二、 勻變速直線運(yùn)動(dòng)常見(jiàn)推論的應(yīng)用 例 3、從斜面上某一位置每隔 0.1s 釋放一個(gè)小球 ,釋放后小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。在連續(xù)釋 放幾個(gè)后 ,對(duì)在斜面上滑動(dòng)的小球拍下如圖所示的照片 ,測(cè)得 xAB 15cm , xBC 15cm 。 求： A （ 1） 小球的加速度的大??？ （ 2） 拍攝時(shí)小球 B 的速度的大?。? B C D 1 / 6 （ 3） 拍攝時(shí) xCD 是多少？ （ 4） 小球 A 上面滾動(dòng)的小球還有幾個(gè)？ 題型三、紙帶問(wèn)題的分析 例 4、某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車(chē)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。他將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率是 50 Hz 的交流電源上 ,實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶 ,如圖所示。他在紙帶上便于測(cè)量的地方選取第一 個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) ,在該點(diǎn)下表明 A, 第 6 個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明 B,第 11 個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明 C,第 16 個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明 D,第 21 個(gè)點(diǎn)下標(biāo)明 E。測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn) B 點(diǎn)已模糊不清 ,測(cè)得 AC 長(zhǎng)為 14.56cm,CD 長(zhǎng)為 11.15cm,DE 長(zhǎng) 為 13.73cm。由以上數(shù)據(jù)可以算出：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器大 C 點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度大小為 ______cm, 小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度大小為 _______ m / s2 ,AB 的距離應(yīng)為 ________cm。 A B C D E 三、堂堂清練習(xí)： 1、關(guān)于公式 x v 2 v02 ,下列說(shuō)法正確的是（ ） 2a A ．此公式只適用于勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．此公式適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．此公式只適用于位移為正的情況 D ．此公式不可能出現(xiàn) a、 x 同時(shí)為負(fù)的情況 2、在交通事故中 ,剎車(chē)線的長(zhǎng)度是很重要的依據(jù) ,剎車(chē)線是汽車(chē)剎車(chē)后 ,停止運(yùn)動(dòng)的輪胎的地 面上滑動(dòng)時(shí)留下的痕跡。在某次交通事故中 ,汽車(chē)剎車(chē)線的長(zhǎng)度是 14m,假設(shè)汽車(chē)剎車(chē)時(shí)的加 速度大小為 7m / s2 ,則汽車(chē)開(kāi)始剎車(chē)時(shí)的速度為（ ） A.7m/s B.10m/s C.14m/s D.20m/s 3、 A 、B 、 C 三點(diǎn)在同一條直線上 ,一物體從 A 點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng) ,經(jīng)過(guò) B 點(diǎn)時(shí) 的速度是 v,到 C 點(diǎn)的速度是 3v 。則 x AB : xBC 等于（ ） A ．1:8 B. 1:6 C. 1:5 D. 1:3 4 ．如圖所示是某物體做直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象 , 下列有關(guān)物體運(yùn)動(dòng)情況的判斷 ,正確的是 () A ．前 2 s 加速度為 5 m/s2 B．4 s 末物體回到出發(fā)點(diǎn) C．6 s 末物體距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn) D． 8 s 末物體距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn) 5．我國(guó)自行研制的“梟龍”戰(zhàn)機(jī)在四川某地試飛成功．假設(shè)該戰(zhàn)機(jī)起飛前從靜止開(kāi)始做勻 2 / 6 加速直線運(yùn)動(dòng) ,達(dá)到起飛速度 v 所需時(shí)間 t,則起飛前的運(yùn)動(dòng)距離為 ( ) vt A ． vt B. 2 C． 2vt D ．不能確定 四、日日清練習(xí) 1．某做直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系式為 x＝ 8t－ 3t2,x 與 t 的單位分別是 m 和 s,則質(zhì)點(diǎn)的初速度和加速度分別是 ( ) A ． 8 m/s 和－ 6 m/s2 B ． 8 m/s 和－ 3 m/s2 C．3 m/s 和 8 m/s2 D ．－ 3 m/s 和 0 2．在一次交通事故中 ,交通警察測(cè)量出肇事車(chē)輛的剎車(chē)痕跡是 30 米,該車(chē)輛最大剎車(chē)加速度 是 15 m/s2,該路段限速為 60 km/h. 則該車(chē) ( ) A ．超速 B．不超速 C．無(wú)法判斷 D ．剛好是 60 km/h 3．如圖所示 ,是一物體做直線運(yùn)動(dòng)的 vt 圖象 , 由圖象可得到的正確結(jié)果是 ( ) A ． t＝1 s 時(shí) ,物體的加速度大小為 2 1.0 m/s B．t ＝5 s 時(shí),物體的加速度大小為 0.75 m/s2 C．第 3 s 內(nèi)物體的位移為 6.0 m D．物體在加速過(guò)程的位移比減速過(guò)程的位移大 4．物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) ,第 1 s 內(nèi)的位移是 5 m,則 ( ) A ．物體的加速度是 5 m/s2 B．物體的加速度為 10 m/s2 C．物體在第 2 s 內(nèi)的位移為 10 m D．物體在第 4 s 內(nèi)的位移是 20 m 5．以 20 m/s 速度行駛的汽車(chē) ,制動(dòng)后以 5 2 m/s 的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)．則汽車(chē)在制動(dòng)后的 5 s 內(nèi)的位移是 ( ) A ． 45 m B ．37.5 m C ． 50 m D ． 40 m 6．一輛汽車(chē)從車(chē)站開(kāi)出 ,做勻加速直線運(yùn)動(dòng) ,它開(kāi)出一段時(shí)間后 ,司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)一乘客未上車(chē) , 就緊急制動(dòng) ,使車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng) ,結(jié)果汽車(chē)從開(kāi)始起動(dòng)到停止共用 t＝10 s 時(shí)間 ,前進(jìn)了 x ＝15 m,在此過(guò)程中 ,汽車(chē)達(dá)到的最大速度是 ( ) A ． 1.5 m/s B． 3 m/s C．4 m/s D ．無(wú)法確定 7．在市區(qū)一網(wǎng)吧門(mén)前 , 一輛出租車(chē)將一過(guò)路的行人撞傷．由于網(wǎng)吧在鬧市區(qū) ,交通部門(mén)規(guī)定 了在這一路段的最高行駛速度為 36 km/h. 在處理這起事故時(shí) ,要判斷肇事司機(jī)是否超速行駛 , 交警測(cè)得剎車(chē)過(guò)程中車(chē)輪在路面上擦過(guò)的筆直的痕跡長(zhǎng) 9 m,假設(shè)剎車(chē)后車(chē)做勻減速直線運(yùn) 動(dòng),從廠家的技術(shù)手冊(cè)中查得此車(chē)剎車(chē)時(shí)加速度大小為 8 m/s2.請(qǐng)你判斷此輛車(chē)剎車(chē)前是否超 速行駛？ 3 / 6 8．某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的 vt 圖象如圖所示 ,通過(guò)圖象回答下列問(wèn)題： (1)物體在 2 s～4 s 內(nèi) ,4 s～ 6 s 內(nèi)加速度各是多大？ (2)第 3 s 末物體的速度多大？ (3)物體 0～ 6 s 內(nèi)的位移多大？ 附加題： 9、一列從車(chē)站開(kāi)出的火車(chē) ,在平直的軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng) ,已知這列火車(chē)的長(zhǎng)度為 L,火車(chē)頭經(jīng)過(guò)某路標(biāo)時(shí)的速度為 v1 ,而火車(chē)尾經(jīng)過(guò)此路標(biāo)時(shí)的速度為 v2 ,求： （ 1）火車(chē)的加速度 a ； （ 2）火車(chē)中點(diǎn)經(jīng)過(guò)此路標(biāo)時(shí)的速度v ； （ 3）整列火車(chē)通過(guò)此路標(biāo)所用的時(shí)間 t 。 答案 一、考點(diǎn)自學(xué) 1、 v0 at at v0 1 at 2 1 at 2 2 2 3、 v2 v02 2、（ 1） 2m （ 2） 1.5m （ 3） 6m 2ax 4、 v v0 at x v0 t 1 at 2 x v 2 v02 5、時(shí)間 t 2 2a 4 / 6 二、典例分析 例 1、解析： 以初速度方向?yàn)檎较?,由題意知 v0＝ 10 m/s,v＝ 0,x＝ 1.2 m 由 v2－ v20＝ 2ax 得 v2－ v02 0－ 102 a＝ 2x ＝ 2 1.2 m/s2＝－ 41.7 m/s2, 負(fù)號(hào)表示加速度方向與初速度方向相反． v2 v02 例 2、解析： x =312.5m 2a 例 3、（ 1）由推論 x aT 2 可知 ,小球的加速度大小 a x xBC xAB 20 10 2 15 10 2 m / s2 5m / s2 T 2 T 2 0.12 （ 2）由題意知 B 點(diǎn)是 AC 段的中間時(shí)刻 ,可知 B 點(diǎn)的速度等于 AC 段上的平均速度 , 即小球 B 的速度大小 vB x AC 20 10 2 15 10 2 m / s 1.75m / s vAC 2 0.1 2T aT 2 , （ 3）由于相等時(shí)間內(nèi)位移差恒定 ,所以 xCD xBC 所以 , xCD xBC aT 2 0.25m （ 4）設(shè) A 點(diǎn)小球速度為 vA ,由于 vB vA aT ,所以 vA vB aT 1.25m / s , vA 所以小球 A 的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 t A 0.25s ,因?yàn)槊扛?0.1s 釋放一個(gè)小球 A 的上面滾動(dòng)的 a 小球還有兩個(gè)。 三、堂堂清 1、 B 2、 C 3、 A 4、 A 5 、 B 四、日日清 1、 A 2、 A 3、 B 4、 B 5 、D 6 、B 7、解析： 設(shè)剎車(chē)前的速度為 v0(即剎車(chē)后車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng)的初速度 ),剎車(chē)位移 x＝9 m, 剎車(chē)加速度 a＝－ 8 m/s2,停止時(shí) v＝ 0, 由 v2－ v20＝ 2ax,得 v0＝ v2 － 2ax＝ 02－ 2 －8 9 m/s＝ 12 m/s＝ 43.2 km/h>36 km/h,所以此車(chē)剎車(chē)前超速行駛． v－ v0 2 8、解析： (1)2 s～ 4 s 內(nèi) a＝ ＝ 2 m/s 4 s～ 6 s 內(nèi) a′＝ v′ － v0′ ＝－ 4 m/s2. t (2)第 3 s 末物體的速度 vt＝(4 ＋ 2 1) m/s＝ 6 m/s. (3)0～ 2 s,x1＝ 42 m＝ 8 m 5 / 6 2 s～ 4 s 內(nèi) ,x2＝ (42＋ 2 22 ) m＝ 12 m, 2 4 s～ 6 s 內(nèi) x3＝ 8 m 物體 6 s 內(nèi)的位移 x＝ 28 m. 答案： (1)2 m/s2 4 m/s2 (2)6 m/s (3)28 m 9、（ 1）從火車(chē)頭經(jīng)過(guò)路標(biāo)到火車(chē)尾經(jīng)過(guò)此路標(biāo) ,火車(chē)的位移 x=L, 由速度與位移的關(guān)系 v22 v12 2ax 得 a v22 v12 2L 2a L （ 2）從火車(chē)頭經(jīng)過(guò)路標(biāo)到火車(chē)中點(diǎn)經(jīng)過(guò)此路標(biāo) ,有 v2 v12 , 2 從火車(chē)中點(diǎn)經(jīng)過(guò)路標(biāo)到火車(chē)尾經(jīng)過(guò)此路標(biāo) ,有 v2 2 v 2 2a L 。 2 （ 3）火車(chē)通過(guò)此路標(biāo)的過(guò)程中 ,由位移公式 L v1v2 t ,得 t v1 2L 2 v2 2L 即整列火車(chē)通過(guò)此路標(biāo)所用時(shí)間為 。 v1 v2 6 / 6