勻變速直線運(yùn)動的位移與時間的關(guān)系

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高一 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

2.3勻變速直線運(yùn)動的位移與時間關(guān)系(二)
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1. 進(jìn)一步理解勻變速直線運(yùn)動的速度公式和位移公式。
2. 能較熟練地應(yīng)用速度公式和位移公式求解有關(guān)問題。
3. 能推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動的位移和速度關(guān)系式,并會應(yīng)用它進(jìn)行計算。
4. 掌握勻變速直線運(yùn)動的兩個重要要推論。
5.能靈活應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律進(jìn)行分析和計算。[s5u]
學(xué)習(xí)重點(diǎn): 1.
2. 推論1:S2-S1=S3-S2=S4-S3=…=Sn-Sn-1=△S=aT2
3.推論2:
學(xué)習(xí)難點(diǎn): 推論1
學(xué)習(xí)過程:
一、勻變速直線運(yùn)動的位移和速度關(guān)系
1.公式:
2.推導(dǎo):

【例1】發(fā)射槍彈時,槍彈在槍筒中的運(yùn)動可以看做勻加速運(yùn)動,如果槍彈的加
速度大小是5×105m/s,槍筒長0.64米,槍彈射出槍口時的速度是多大?

【例2】一光滑斜面坡長為l0m,有一小球以l0m/s的初速度從斜面底端向上運(yùn)
動,剛好能到達(dá)最高點(diǎn),試求:小球運(yùn)動的加速度。


二、勻變速直線運(yùn)動三公式的討論


1.三個方程中有兩個是獨(dú)立方程,其中任意兩個公式可以推導(dǎo)出第三式。
2.三式中共有五個物理量,已知任意三個可解出另外兩個,稱作“知三解二”。
3.Vo、a在三式中都出現(xiàn),而t、Vt、s兩次出現(xiàn)。
4.已知的三個量中有Vo、a時,另外兩個量可以各用一個公式解出,無需聯(lián)立方程.
5.已知的三個量中有Vo、a中的一個時,兩個未知量中有一個可以用一個公式解出,另一個可以根據(jù)解出的量用一個公式解出。
6.已知的三個量中沒有Vo、a時,可以任選兩個公式聯(lián)立求解Vo、a。
7.不能死套公式,要具體問題具體分析(如剎車問題)。
【例3】一個滑雪的人,從85 m長的坡上勻變速滑下,初速度是1.8 m/s,末速度是5.0 m/s,他通過這段坡需要多長時間?

三、勻變速直線運(yùn)動的兩個推論
1.勻變速直線運(yùn)動的物體在連續(xù)相等的時間(T)內(nèi)的位移之差為一恒量。
①公式:S2-S1=S3-S2=S4-S3=…=Sn-Sn-1=△S=aT2
②推廣:Sm-Sn=(m-n)aT2
③推導(dǎo):

2.推導(dǎo):某段時間中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度,即:

【例4】做勻變速直線運(yùn)動的物體,在第一個4秒內(nèi)的位移為24米,在第二個4 秒內(nèi)的位移是60米,求:(1)此物體的加速度。(2)物體在第四個4秒內(nèi)的位移。



【例5】一個從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動的物體,第10s內(nèi)的位移比第9s內(nèi)的位移多l(xiāng)0m求:
(1) 它在第l0s內(nèi)通過的位移
(2) 第10s末的速度大小
(3)前10s內(nèi)通過的位移大小。


【例6】已知物體做勻加速直線運(yùn)動,通過A點(diǎn)時的速度是V0,通過B點(diǎn)時的速度是Vt,求運(yùn)動的平均速度及中間時刻的速度。


【例7】已知物體做勻加速直線運(yùn)動,通過A點(diǎn)時的速度是V0,通過B點(diǎn)時的速度是Vt,求中點(diǎn)位置的速度。

[高考資網(wǎng)S5U]

當(dāng)堂達(dá)標(biāo):
1.某物體作變速直線運(yùn)動,關(guān)于此運(yùn)動下列論述正確的是( )
A.速度較小,其加速度一定較小
B.運(yùn)動的加速度減小,其速度變化一定減慢
C.運(yùn)動的加速度較小,其速度變化一定較小
D.運(yùn)動的速度減小,其位移一定減小
2.火車從車站由靜止開出做勻加速直線運(yùn)動,最初一分鐘行駛540米,則它在最初l0秒行駛的距離是( )
A.90米 B.45米 C.30米 D.15米
3.一物體由靜止沿光滑斜面勻加速下滑距離為L時,速度為V,當(dāng)它的速度是v/2時,它沿全面下滑的距離是( )
A.L/2 B. L/2 C.L/4 D.3L/4
4.一物體做勻變速直線運(yùn)動,某時刻速度的大小為4m/s,lS后的速度的大小變?yōu)?0m/s,在這1s內(nèi)該物體的( )(1996年高考題)
A.位移的大小可能小于4m, B.位移的大小可能大于l0m, .
C.加速度的大小可能小于4m/s2。D.加速度的大小可能大于l0m/s2。
5.一物體做勻加速直線運(yùn)動,初速度為0.5m/s,第7s內(nèi)的位移比第5s內(nèi)的位移多4m.求:
(1)物體的加速度,
(2)物體在5s內(nèi)的位移.
6.飛機(jī)著陸以后以6m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動,若其著陸時速度為60m/s,求它著陸后12秒內(nèi)滑行的距離。
7.兩物體都做勻變速直線運(yùn)動,在給定的時間間隔內(nèi) ( )
A.加速度大的,其位移一定也大 B.初速度大的,其位移一定也大
C.末速度大的,其位移一定也大D.平均速度大的,其位移一定也大
8.一輛汽車從車站開出,做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動。開出一段時間后,司機(jī)發(fā)現(xiàn)一乘客未上車,便緊急剎車做勻減速直線運(yùn)動。從啟動到停止一共經(jīng)歷10 s,前進(jìn)了15 m,在此過程中,汽車的最大速度為 ( )
A.1.5 m/s B.3 m/s C.4 m/s D.無法確定
9.某物體做初速度為零的勻變速直線運(yùn)動,若第1 s末的速度為0.1 m/s,則第3 s末的速度為¬__________,前三秒內(nèi)的位移為__________,第三秒內(nèi)的位移為_______。
10.做勻加速直線運(yùn)動的物體,速度從v增加到2v時通過的位移為x,則它的速度從2v增加到4v時通過的位移是_________。
11.火車由甲地從靜止開始以加速度a勻加速運(yùn)行到乙地,又沿原方向以a/3的加速度勻減速運(yùn)行到丙地而停止。如甲、丙相距18km,車共運(yùn)行了20min。求甲、乙兩地間的距離及加速度a的值


12.列車由靜止開始以a1=0.9m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)t1=30s后改為勻速直線運(yùn)動,又經(jīng)一段時間后以大小為a2=1.5m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動直至停止,全程共計2km,求列車行駛的總時間.

閱讀材料:汽車車速指示機(jī)構(gòu)
為了知道汽車行駛的速度和經(jīng)過的里程數(shù),汽車上裝有車速里程表。這是一種組合儀表。車速里程表通過軟軸和變速器連接,汽車驅(qū)動輪的運(yùn)動經(jīng)減速器、傳動軸、變速器和軟軸傳至車速里程表的接頭,并經(jīng)過儀表內(nèi)部的減速機(jī)構(gòu)和電磁感應(yīng)作用分別指示出汽車駛過的里程與車速。
車速里程表所指示的汽車行駛速度,實(shí)際上是通過測量汽車驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速換算出的。測量轉(zhuǎn)速的儀表種類很多,有離心式轉(zhuǎn)速表、磁轉(zhuǎn)速表、直流電轉(zhuǎn)速表、交變電流轉(zhuǎn)速表等,通常多采用磁轉(zhuǎn)速表,它的原理是通過測量旋轉(zhuǎn)磁場跟它在金屬感應(yīng)罩內(nèi)產(chǎn)生的電流間的相互作用力測出車速的。
圖為車速里程表中測量車速部分的示意圖。轉(zhuǎn)軸1下端通過一系列傳動機(jī)構(gòu)同汽車驅(qū)動輪相連,隨驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn).轉(zhuǎn)軸I上端鉚接一永久磁鐵2,磁鐵外面罩著鋁罩3,鋁罩3固定在針軸4上。當(dāng)磁鐵2隨驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)時,鋁罩中產(chǎn)生感應(yīng)電流.根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場與磁鐵磁場的相互作用,要阻礙磁鐵與鋁罩的相對旋轉(zhuǎn)。于是鋁單克服游絲彈簧5的彈力扭轉(zhuǎn)一個角度.這個角度與磁鐵2的角速度成正比,也就是與驅(qū)動輪的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)成正比。因此,在表盤6上用均勻的刻度標(biāo)出車速值,從指針7的扭辛毒角度可以知道車速。



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