1、课时1 匀变速直线运动的速度公式和位移公式,第三节 从自由落体到匀变速直线运动,学习目标 1.掌握匀变速直线运动的速度公式和位移公式，并会应用公式进行有关计算. 2.掌握并会推导匀变速直线运动的两个推论，并能进行有关的计算. 3.理解公式中各物理量的物理意义及符号的确定.,内容索引,自主预习 预习新知 夯实基础,重点探究 启迪思维 探究重点,达标检测 检测评价 达标过关,自主预习,一、匀变速直线运动规律 公式 (1)速度公式：vt . (2)位移公式：s . 二、用vt图象求位移 在匀速直线运动的vt图象中，图线和坐标轴所围的面积在数值上等于物体运动的 .在匀变速直线运动的vt图象中，图线和坐
2、标轴所围的 等于物体运动的位移.,v0at,位移,面积,即学即用 1.判断下列说法的正误 (1)公式vtv0at适用于任何做直线运动的物体.( ) (2)公式sv0t at2既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线 运动.( ) (3)初速度越大，时间越长，匀变速直线运动物体的位移一定越大.( ) (4)匀变速直线运动的平均速度越大，相同时间内的位移一定越大.( ) (5)vt图象与t轴所围面积在数值上等于物体运动的位移.( ),答案,2.某质点的位移随时间的变化关系是s(4t4t2) m，则质点的初速度是v0_ m/s，加速度a_ m/s2,2 s末的速度为_ m/s,2 s内的位移为_
3、m.,答案,4,8,20,24,重点探究,一、匀变速直线运动的公式的应用,导学探究 一个物体做匀变速直线运动，初速度为v0，加速度为a，运动了一段时间t，则： (1)此时物体的瞬时速度vt如何表示？,(2)这一段时间内物体的位移s是多少？,答案,知识深化 1.公式vtv0at、sv0t 只适用于匀变速直线运动. 2.公式的矢量性：公式vtv0at、sv0t 中的v0、vt、a均为矢量，应用公式解题时，首先应选取正方向. 一般以v0的方向为正方向，若为匀加速直线运动，a0；若为匀减速直线运动，a0.若vt0，说明vt与v0方向相同，若vt0，说明vt与v0方向相反.,3.两种特殊情况 (1)当v
4、00时，vtat，s . 即由静止开始的匀加速直线运动的速度大小与t成正比，位移s与t2成正比. (2)当a0时，vtv0，sv0t. 即加速度为零的运动是匀速直线运动，s与t成正比.,例1 一物体做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a2 m/s2，求： (1)第5 s末物体的速度多大？ 答案 10 m/s 解析 第5 s末物体的速度v1v0at1025 m/s10 m/s. (2)前4 s的位移多大？ 答案 16 m,答案,解析,(3)第4 s内的位移多大？ 答案 7 m 解析 物体第3 s末的速度v2v0at2023 m/s6 m/s,答案,解析,答案,解析,针对训练 某物体做匀变速直线
5、运动，其位移与时间的关系为s0.5tt2(m)，则当物体速度为3 m/s时，物体已运动的时间为 A.1.25 s B.2.5 s C.3 s D.6 s 解析 由s0.5tt2知，v00.5 m/s，a2 m/s2，再由速度公式vtv0at知，t1.25 s，选项A正确.,二、利用vt 图象求位移,例2 一质点沿s轴做直线运动，其vt图象如图1所示.质点在t0时位于s05 m处，开始沿s轴正方向运动.当t8 s时，质点在s轴上的位置为,图1,A.s3 m B.s8 m C.s9 m D.s14 m,答案,解析,1.“面积”在时间轴上方表示位移为正，在时间轴下方表示位移为负；若一段时间内既有“正
6、面积”，又有“负面积”，则“正负面积”求和，得数为正值表示位移为正，为负值表示位移为负. 2.对于其他的vt图象，图线与时间轴所围的面积也表示位移，如图2所示阴影面积表示t时间内的位移.,图2,三、简单的刹车问题分析,例3 一辆汽车正在平直的公路上以72 km/h的速度行驶，司机看见红色信号灯便立即踩下制动器，此后，汽车开始做匀减速直线运动.设汽车减速过程的加速度大小为5 m/s2，求： (1)开始制动后，前2 s内汽车行驶的距离和2 s末的速度； 答案 30 m 10 m/s,答案,解析,因为t12 st0，所以汽车2 s末没有停止运动,v1v0at120(5)2 m/s10 m/s.,答案
7、,解析,(2)开始制动后，前5 s内汽车行驶的距离和5 s末的速度. 答案 40 m 0 解析 因为t25 st0，所以汽车5 s时早已停止运动,5 s末的速度为0.,刹车类问题的处理思路 实际交通工具刹车后在摩擦力作用下可认为是做匀减速直线运动且运动过程不可逆，当速度减小到零时，车辆就会停止.解答此类问题的思路是： (1)先求出它们从刹车到静止的刹车时间t刹 .(2)比较所给时间与刹车时间的关系确定运动时间，最后再利用运动学公式求解.若tt刹，不能盲目把时间代入，若tt刹，则在t时间内未停止运动，可用公式求解.,四、逆向思维法解题,在处理末速度为零的匀减速直线运动时，为了方便解题，可以采用逆
8、向思维法，将该运动对称地看做逆向的加速度大小相等的初速度为零的匀加速直线运动.,例4 物体做匀减速直线运动，初速度为10 m/s，加速度大小为1 m/s2，则物体在停止运动前1 s内的平均速度为 A.5.5 m/s B.5 m/s C.1 m/s D.0.5 m/s,答案,解析,对于末速度为0的匀减速直线运动.采用逆向思维法后，速度公式和位移公式变为vtat，s ，计算更为简洁.,达标检测,1.(匀变速直线运动规律的应用)一辆沿直线匀加速行驶的汽车，经过路旁两根电线杆共用时5 s，汽车的加速度为2 m/s2，它经过第2根电线杆时的速度为15 m/s，则汽车经过第1根电线杆时的速度为 A.2 m
9、/s B.10 m/s C.2.5 m/s D.5 m/s 解析 根据vtv0at，得v0vtat15 m/s25 m/s5 m/s，D正确.,1,2,3,答案,解析,2.(匀变速直线运动规律的应用)飞机起飞的过程是由静止开始在平直跑道上做匀加速直线运动的过程.飞机在跑道上加速到某速度值时离地升空飞行.已知飞机在跑道上加速前进的距离为1 600 m，所用时间为40 s，则飞机的加速度a和离地速度v分别为 A.2 m/s2 80 m/s B.2 m/s2 40m/s C.1 m/s2 40 m/s D.1 m/s2 80 m/s,1,2,3,答案,解析,3.(简单的刹车问题)一辆卡车在紧急刹车过程中的加速度的大小是5 m/s2，如果在刚刹车时卡车的速度为10 m/s，求： (1)刹车开始后1 s内的位移大小； 答案 7.5 m,1,2,3,答案,解析,解得s17.5 m.,(2)刹车开始后3 s内的位移大小和3 s末的速度. 答案 10 m 0,1,2,3,答案,解析,解析 设卡车经时间t0停下,t23 s时的位移大小等于前2 s内的位移大小,3 s末的速度为0.,