第三章第三章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究的研究1 1 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律福鼎二中 高定銀1 1、知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念、知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念。 2 2、理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度變化規(guī)律，知道它的圖、理解勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度變化規(guī)律，知道它的圖象的物理意義。象的物理意義。3 3、掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式，會(huì)應(yīng)用這一公式、掌握勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式，會(huì)應(yīng)用這一公式分析和計(jì)算。分析和計(jì)算。請(qǐng)你根據(jù)自己的生活常識(shí)，請(qǐng)你根據(jù)自己的生活常識(shí)，說(shuō)明該滑雪運(yùn)動(dòng)員的速度說(shuō)明該滑雪運(yùn)動(dòng)員的速度將會(huì)怎樣變化呢？這個(gè)速將會(huì)怎樣變化呢？這個(gè)速度的變化存在什么規(guī)律嗎？度的變化存在什么規(guī)律嗎？510150t20t/(st/(s) )0 05 510101515v/(m/sv/(m/s) )0 0101020203030由公式由公式a=a=v/v/t t可以計(jì)算出加速度可以計(jì)算出加速度, ,就會(huì)發(fā)現(xiàn)所得加速就會(huì)發(fā)現(xiàn)所得加速度值都相等，這樣的運(yùn)動(dòng)就是我們所要研究的勻變速直度值都相等，這樣的運(yùn)動(dòng)就是我們所要研究的勻變速直線運(yùn)動(dòng)線運(yùn)動(dòng)一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)1.1.定義：定義：物體的加速度保持不變的直物體的加速度保持不變的直線運(yùn)動(dòng)叫勻變速直線運(yùn)動(dòng)。線運(yùn)動(dòng)叫勻變速直線運(yùn)動(dòng)。2.2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：（1 1）物體運(yùn)動(dòng)的軌跡為直線）物體運(yùn)動(dòng)的軌跡為直線（2 2）加速度大小和方向均保持不變）加速度大小和方向均保持不變3 3、當(dāng)加速度、當(dāng)加速度a a不變且與速度不變且與速度v v同向時(shí)，同向時(shí)，a a0,0,物體的運(yùn)物體的運(yùn)動(dòng)叫動(dòng)叫勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)當(dāng)加速度當(dāng)加速度a a不變且與速度不變且與速度v v反向時(shí)，若規(guī)定速度方向?yàn)榉聪驎r(shí)，若規(guī)定速度方向?yàn)檎瑒t正，則a a0,0,物體的運(yùn)動(dòng)叫物體的運(yùn)動(dòng)叫勻減速直線運(yùn)動(dòng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)V Va aV Va a二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度變化規(guī)律二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度變化規(guī)律v vt t = v = v0 0 + a t + a t勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度是恒定的，即勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度是恒定的，即a a為常量為常量由由 a=(va=(vt t-v-v0 0)/t )/t 得得這就是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律這就是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律當(dāng)當(dāng)v v0 0=0=0時(shí)，公式為時(shí)，公式為 v vt t=a t=a t對(duì)汽車的運(yùn)動(dòng)，以速度對(duì)汽車的運(yùn)動(dòng)，以速度v v為縱坐標(biāo)，以時(shí)間為縱坐標(biāo)，以時(shí)間t t為橫坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，建立坐標(biāo)系，即可得到建立坐標(biāo)系，即可得到vtvt圖象圖象0 01 12 23 34 45 52 24 46 68 81010v(m/sv(m/s) )t/st/s2同樣的方法，圖線所對(duì)應(yīng)的加速度同樣的方法，圖線所對(duì)應(yīng)的加速度a=4m/sa=4m/s2 21由圖像由圖像我們可以求出，小汽車的加速度我們可以求出，小汽車的加速度a=2m/sa=2m/s2 2 3圖線所對(duì)應(yīng)的加速度圖線所對(duì)應(yīng)的加速度a=1m/sa=1m/s2 2比較這三條直線以及所對(duì)比較這三條直線以及所對(duì)應(yīng)的加速度大小，你能得應(yīng)的加速度大小，你能得出什么結(jié)論呢？出什么結(jié)論呢？t t0 0v vv vt t0 0v v0 0初速度為初速度為0 0的勻的勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)利用利用v-tv-t圖象描述物體的運(yùn)動(dòng)特征圖象描述物體的運(yùn)動(dòng)特征v vt to ov v0 0v vt to ov v0 0勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)例題例題1 1、汽車在平直路面緊急剎車時(shí)，加速度的大小是、汽車在平直路面緊急剎車時(shí)，加速度的大小是6 m/s6 m/s2 2，如果必須在，如果必須在2s2s內(nèi)停下來(lái)，汽車的行駛速度最內(nèi)停下來(lái)，汽車的行駛速度最高不能超過(guò)多少？高不能超過(guò)多少？ 解：解：由題意知由題意知 a=-6m/sa=-6m/s2 2，t=2st=2s，=0m/s=0m/s，由由=0 0at at 得得0 0=-at=-at=0m/s-(-6m/s=0m/s-(-6m/s2 2) )2s2s=12m/s=43.2km/h=12m/s=43.2km/h汽車的速度不能超過(guò)汽車的速度不能超過(guò)43.2km/h43.2km/h1 1、火車以、火車以108km/h108km/h的速度行駛，剎車后獲得大小為的速度行駛，剎車后獲得大小為5m/s5m/s2 2的加速度，則剎車的加速度，則剎車4s4s、8s8s后速度分別是多少？后速度分別是多少？解析：解析：火車的速度火車的速度v=108km/h=30m/sv=108km/h=30m/s剎車的加速度剎車的加速度a=-5m/sa=-5m/s2 2 t=4s t=4s時(shí)時(shí)由公式由公式v vt t=v=v0 0+at+atv=30+(-5)v=30+(-5)4=10m/s4=10m/s得得v vt t=30m/s+=30m/s+（-5m/s-5m/s2 2） 4s=10m/s 4s=10m/s 即即4s4s時(shí)，時(shí)，v=10m/sv=10m/s設(shè)經(jīng)設(shè)經(jīng)tsts車停下來(lái)，即車停下來(lái)，即 0=30+0=30+（-5)-5)t t 解得解得t=6s ,t=6s ,即即6s6s時(shí)車速已經(jīng)為零，所以時(shí)車速已經(jīng)為零，所以8s8s后車的速度為后車的速度為0 0同步訓(xùn)練三、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移變化規(guī)律三、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移變化規(guī)律1 1、位移公式的推導(dǎo)、位移公式的推導(dǎo)(1)(1)對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度 = =（v v0 0+v+vt t)/2)/2位移位移s= ts= t代入得代入得位移公式：位移公式：201sv tat2vv（2 2）對(duì)勻速直線運(yùn)動(dòng)，位移）對(duì)勻速直線運(yùn)動(dòng)，位移s=s=vtvt，在數(shù)值上等于速度，在數(shù)值上等于速度圖線與時(shí)間軸所包圍的面積圖線與時(shí)間軸所包圍的面積3 30 0t/st/sv(m/sv(m/s) )5 5v(m/sv(m/s) )t/st/s0 00 0t/st/sv(m/sv(m/s) )對(duì)于勻變速，我們可以把時(shí)間分為很多小時(shí)段，在每一對(duì)于勻變速，我們可以把時(shí)間分為很多小時(shí)段，在每一個(gè)小時(shí)段中，可以把物體的運(yùn)動(dòng)看成勻速，每個(gè)小時(shí)段個(gè)小時(shí)段中，可以把物體的運(yùn)動(dòng)看成勻速，每個(gè)小時(shí)段的位移等于所對(duì)應(yīng)的矩形面積，當(dāng)時(shí)段足夠小時(shí)，矩形的位移等于所對(duì)應(yīng)的矩形面積，當(dāng)時(shí)段足夠小時(shí)，矩形面積之和等于梯形的面積，即面積之和等于梯形的面積，即0t1s(vv )t2將將v vt t=v=v0 0+at+at代入上式得代入上式得這就是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的這就是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式位移公式并且在并且在v-tv-t圖像中，圖像中，我們可以用圖線和時(shí)間軸所包圍的面積來(lái)計(jì)算位移我們可以用圖線和時(shí)間軸所包圍的面積來(lái)計(jì)算位移201sv tat2例題例題2 2、一小汽車從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，、一小汽車從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，2020秒內(nèi)秒內(nèi)運(yùn)動(dòng)了運(yùn)動(dòng)了800m800m，問(wèn)加速度為多大？，問(wèn)加速度為多大？解析：解析：設(shè)汽車的加速度為設(shè)汽車的加速度為a a，已知已知t=20s,S=800m Vt=20s,S=800m V0 0=0=0根據(jù)位移公式根據(jù)位移公式得得a=4m/sa=4m/s2 2201sv tat22 2、飛機(jī)著陸后以、飛機(jī)著陸后以6m/s6m/s2 2的加速度的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，著陸速度為做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，著陸速度為60m/s60m/s，求：（，求：（1 1）飛機(jī)能滑行多）飛機(jī)能滑行多遠(yuǎn)？遠(yuǎn)？(2)(2)靜止前靜止前4s4s內(nèi)飛機(jī)滑行的內(nèi)飛機(jī)滑行的距離距離? ?解析解析: :(1)(1)設(shè)飛機(jī)能滑行的距離為設(shè)飛機(jī)能滑行的距離為S S，由題意知，由題意知 v v0 0=60m/s a=-6m/s=60m/s a=-6m/s2 2 v vt t=0=0根據(jù)公式根據(jù)公式v vt t=v=v0 0+at +at 可得可得t=10s t=10s 代入公式代入公式 得得s=300ms=300m201sv tat2(2)(2)對(duì)于末速度是對(duì)于末速度是0 0的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，以看成是初速的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，以看成是初速度為度為0 0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的逆過(guò)程，的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的逆過(guò)程，即即v v0 0=0=0，a=6m/sa=6m/s2 2,t=4s,t=4s由公式由公式 得得s=48ms=48m這樣是不這樣是不是更簡(jiǎn)單是更簡(jiǎn)單些??？些啊？201sv tat2四、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度關(guān)系四、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與速度關(guān)系201sv tat2t0vvta22t0vv2as例題例題3 3、以、以8 8 m/sm/s勻速行駛的汽車開(kāi)始剎車，剎車后的加勻速行駛的汽車開(kāi)始剎車，剎車后的加速度大小為速度大小為2 m/s2 m/s2 2，試求：，試求：(1)(1)汽車在第汽車在第3 s3 s末的速度為多大？通過(guò)的位移為多大？末的速度為多大？通過(guò)的位移為多大？(2)(2)汽車開(kāi)始剎車后的最大位移汽車開(kāi)始剎車后的最大位移. .解：解：(1) (1) 設(shè)第設(shè)第3s3s末的速度為末的速度為v vt t，已知，已知v v0 0=8 =8 m/sm/s, ,加速度加速度a=-2 m/sa=-2 m/s2 2, ,由公式由公式v vt t=v=v0 0 +at +at 得得3s3s末的速度為末的速度為2 2 m/sm/s由公式由公式s=vs=v0 0t+ att+ at2 2可知可知s=15 m.s=15 m.(2)(2)設(shè)汽車最大滑行位移為設(shè)汽車最大滑行位移為S S，由公式，由公式 得得s=16 m.s=16 m.22t0vv2as123 3、汽車以、汽車以20 20 m/sm/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，剎車后做勻的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度的大小為減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度的大小為5 m/s5 m/s2 2，則剎車后，則剎車后6 s6 s內(nèi)汽車的位移是內(nèi)汽車的位移是( )( )A.30 m B.40 m A.30 m B.40 m C.10 m D.0C.10 m D.0B B同步訓(xùn)練4 4、在航空母艦上，有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng)，已知、在航空母艦上，有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng)，已知某戰(zhàn)斗機(jī)在跑道上加速時(shí)產(chǎn)生的加速度為某戰(zhàn)斗機(jī)在跑道上加速時(shí)產(chǎn)生的加速度為4.5m/s4.5m/s2 2，起，起飛速度為飛速度為50m/s50m/s，若飛機(jī)滑行，若飛機(jī)滑行100m100m時(shí)起飛，則彈射系統(tǒng)時(shí)起飛，則彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)具有的初速度是（必須使飛機(jī)具有的初速度是（ ）A.30m/s B.40m/s C.20m/s D.10m/sA.30m/s B.40m/s C.20m/s D.10m/sB Bt tt tt t0 00 00 00 0t t甲甲乙乙丙丙丁丁5 5、甲乙丙丁是以時(shí)間為坐標(biāo)橫軸的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的、甲乙丙丁是以時(shí)間為坐標(biāo)橫軸的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像，下列說(shuō)法正確的是（圖像，下列說(shuō)法正確的是（ ）A.A.甲圖是甲圖是a-ta-t圖像圖像 B.B.乙圖是乙圖是s-ts-t圖像圖像C.C.丙圖是丙圖是s-ts-t圖像圖像 D.D.丁圖是丁圖是v-tv-t圖像圖像C C運(yùn)動(dòng)學(xué)必需記住的公式運(yùn)動(dòng)學(xué)必需記住的公式t0vvat0tvvv2sv t201sv tat222t02asvv