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物理:2.4《匀变速直线运动的位移与速度的关系》学案(新人教版必修1)


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2.4 匀变速直线运动的位移与速度的关系(学案)
张成进 一、学习目标
1.

江苏徐州睢宁魏集中学

知道位移速度公式,会用公式解决实际问题。 知道匀变速直线运动的其它一些扩展公式。 牢牢把握匀变速直线运动的规律,灵活

运用各种公式解决实际问题。

2.

3.

二、课前预习
1、匀变速直线运动的位移速度关系是 2、匀变速直线运动的平均速度公式有 、 。 。 。 。某段过程中间位置的瞬时速度等

3、匀变速直线运动中,连续相等的时间 T 内的位移之差为 4、匀变速直线运动某段时间内中间时刻的瞬时速度等于 于 ,两者的大小关系是

。 (假设初末速度均已知为 v0 v t )

5 、 物 体 做 初 速 度 为 零 的 匀 加 速 直 线 运 动 , 则 1T 秒 末 、 2T 秒 末 、 3T 秒 末 … … 速 度 之 比 为 ;前 1T 秒、前 2T 秒、前 3T 秒……位移之比 ;第 1T 秒、第 2T 秒、第 3T 秒……位移之比 连续相等的位移所需时间之比 。 ;

三、经典例题
例 1、某飞机起飞的速度是 50m/s,在跑道上加速时可能产生的最大加速度是 4m/s ,求飞机从静止到起飞 成功需要跑道最小长度为多少?
2

例 2、物体由静止从 A 点沿斜面匀加速下滑,随后在水平面上做匀减速直线运动,最后停止于 C 点,如图 所示,已知 AB=4m,BC=6m,整个运动用时 10s,则沿 AB 和 BC 运动的加速度 a1、a2 大小分别是多少?

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例 3、一质点做匀加速直线运动,在连续相等的两个时间间隔内通过的位移分别为 24m 和 64m,每个 时间间隔是 2S,求加速度 a。

例 4、如下图:某质点做匀加速直线运动从 A 到 B 经过 1S,从 B 到 C 也经过 1S,AC 间距离为 10m,求 质点经过 B 位置时的速度。

例 5、完全相同的三个木块,固定在水平地面上,一颗子弹以速度 v 水平射入,子弹穿透三块木块后 速度恰好为零,设子弹在木块内做匀减速直线运动,则子弹穿透三木块所用的时间之比是 如果木块厚度不同,子弹穿透三木块所用的时间相同,则三木块的厚度之比是 在三木块中做匀减速直线运动的加速度是一样的) ; (子弹

四、巩固练习
1、某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时,发动机产生的最大加速度为 5m/s ,所需的起飞速度为 50m/s,跑道长 100m。通过计算判断,飞机能否靠自身的发动机从舰上起飞?为了使飞机在开始滑行时就 有一定的初速度, 航空母舰装有弹射装置。 对于该型号的舰载飞机, 弹射系统必须使它具有多大的初速度?
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2

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2、汽车从甲地由静止出发,沿直线运动到丙地,乙地在甲丙两地的中点,汽车从甲地匀加速直线运动到 乙地,经过乙的速度为 60km/h,接着又从乙地匀加速到丙地,到丙地时的速度为 120km/h,求汽车从甲地 到丙地的平均速度。

3、一个做匀加速直线运动的物体,初速度 v0 =2.0m/s,它在第 3 秒内通过的位移为 4.5m,则它的加速度 为多少?

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4、一质点做初速度为零的匀加速直线运动,若在第 3 秒末至第 5 秒末的位移为 40m,则质点在前 4 秒的位 移为多少?

5、观察者站在列车第一节车厢前端一侧的地面上,列车由静止开始匀加速直线运动,测得第一节车厢通 过他用了 5 秒,列车全部通过他用了 20 秒,则列车一共有几节车厢?(车厢等长且不计车厢间距)

参考答案
该学案可以结合与之配套的教案(一种非常适合学生自学的详细教案,模拟真实的课堂教学情境,力争无 坡度引入)使用,例题答案见教案。 1、不能、39m/s 据公式 s ?
2 vt2 ? v0 ? v0 ? vt2 ? 2as ? 0 ,初速度不能为零,所以不能靠自身发 2a

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2 vt2 ? v0 ? v0 ? vt2 ? 2as ? 39m / s 动机起飞。 s ? 2a 2 vt2 ? v0 计 2a

2、45km/h 整个过程并不是一个完整的匀加速直线运动,两段过程的加速度并不一样。用 s ?

算即可知,则不能对整个过程用 v ?

v 0 ? vt s , 只 能 用 原 始定 义 式 v ? , 甲 到 乙 是 匀 加 速 , 则 由 t 2

s?

v0 ? vt s ? t 计算出从甲到乙的时间, 同样用此公式可以算出从乙到丙的时间。 最后用公式 v ? 即可计 t 2

算出结果 45km/h。 3、1m/s
2

第 3 秒位移 4.5m/s,据公式 v t ? v 有 v2.5 ? 4.5m / s 则 a ?
2

vt ? v0 4.5 ? 2 ? ? 1m / s 2 t 2.5

4、40m/s

由 v t ? v 可得 v 4 ?
2

v ? vt 40 0 ? 20 ? 20 m / s ,由公式 s ? 0 ? 4 ? 40 m ?t 有s ? 2 2 2

5 、 16

方法一:根据初速度为零的匀加速直线运动连续相等位移的时间之比为

( 1 : ( 2 ? 1) : ( 3 ? 2 )??: ( n ? n ? 1) 一 节 车 厢 的 时 间 为 t0=5 秒 , 则 n 节 总 时 间 为

t ? 1t0 ? ( 2 ? 1)t0 ? ( 3 ? 2 )t0 ??? ( n ? n ? 1)t0 ? n ? t0 =20
n=16 方法二、连续相等的时间内位移之比为 1:3:5……:(2n-1),20 内共有 4 个 5 秒,则连续四个 5 秒的位 移之比为 1:3:5:7,则有 7+5+3+1=16 个单位车厢长度。 方 法三 :一 节车 厢长 度 s1 ? v0 t ?

1 2 1 1 1 at ? a ? 25 ,20 秒内 总长度 s 2 ? v0 t ? at 2 ? a ? 400 , 有 2 2 2 2

s2 ? 16 s1

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