第二章

勻變速直線運動的規(guī)律

第四節(jié)勻變速直線運動規(guī)律的應(yīng)用目錄/1.學習目標2.情景導入3.新課講解4.小試牛刀5.課堂小結(jié)PART01學習目標學習目標1.理解勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系2.會運用所學知識推導勻變速直線運動中速度與位移的關(guān)系3.能運用勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系對問題進行分析和計算學習目標情境導入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)PART02情境導入飛機跑道長度，與勻變速直線運動有什么關(guān)系呢？根據(jù)機場的等級和自然條件，且為適應(yīng)不同性能飛機的起降，對機場跑道長度有不同的要求。如大型飛機要求有較長的起降跑道，所以不能在小機場起降；我國西藏昌都地區(qū)海拔4334m，位于此地的邦達機場的跑道長達5500m，是當今世界上海拔最高、跑道最長的機場。學習目標情境導入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)PART03新課講解v0tOvtx勻變速直線運動速度與時間的關(guān)系式位移與時間的關(guān)系式如果不知道時間，怎么求位移？勻變速直線運動速度與位移的關(guān)系學習目標情境導入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)速度—時間公式位移—時間公式①②可得v2－v02＝2ax③將③式代入②式，有如果在所研究的問題中，已知量和未知量都不涉及時間，利用這個公式求解，往往會更簡便。推導速度與位移的關(guān)系式v＝v0＋atx＝v0t＋

學習目標情境導入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)勻變速直線運動速度與位移的關(guān)系

v2－v02＝2ax①公式的適用條件：公式表述的是勻變速直線運動的速度與位移的關(guān)系，適用于勻變速直線運動。②公式的意義：公式

v2－v02＝2ax

反映了初速度v0、末速度v、加速度a、位移x之間的關(guān)系，當其中任意三個物理量已知時，可求另一個未知量。學習目標情境導入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)勻變速直線運動速度與位移的關(guān)系③公式的矢量性：公式中

v0、v、a、x都是矢量，應(yīng)用時必須選取統(tǒng)一的正方向，一般選

v0方向為正方向。(1)物體做加速運動時，a取正值，做減速運動時，a取負值。(2)x>0，說明物體通過的位移方向與初速度方向相同；x<0，說明位移的方向與初速度的方向相反。④兩種特殊形式(1)當

v0=0時，v2＝2ax

(初速度為零的勻加速直線運動)。(2)當

v=0時，－v02＝2ax(末速度為零的勻減速直線運動)。學習目標情境導入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)某型號航空母艦上裝有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng)，已知某型號的飛機在平直跑道上加速時可產(chǎn)生的最大加速度為5.0m/s2，當飛機的速度達到50m/s時才能離開航空母艦起飛，設(shè)航空母艦始終處于靜止狀態(tài)。問：(1)若某艦上不裝彈射系統(tǒng)，要求該型號飛機仍能在此艦上正常起飛，該艦身長至少為多長？導練答案250m不裝彈射系統(tǒng)時，飛機從靜止開始做勻加速直線運動，由

可知該艦身長至少為飛機起飛問題學習目標情境導入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)(2)若要求該飛機滑行160m后起飛，彈射系統(tǒng)必須使飛機具有多大的初速度？答案30m/s設(shè)彈射系統(tǒng)使飛機具有的初速度為v0，由

可知學習目標情境導入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)某戰(zhàn)機著陸后以大小為6m/s2的加速度做勻減速直線運動，且其著陸速度為60m/s，求它著陸后12s內(nèi)滑行的距離。答案300m剎車中的位移問題由

可知，可求出從戰(zhàn)機著陸到停止所用時間

，由此可知戰(zhàn)機在12s內(nèi)不是始終做勻減速直線運動，它在最后2s內(nèi)是靜止的，故它著陸后12s內(nèi)滑行的距離為

學習目標情境導入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)剎車類問題的分析思路：汽車剎車、飛機降落后在跑道上滑行等都可簡化為單方向的勻減速直線運動，當速度減小到零后，就停止運動，在計算這類運動的位移時，應(yīng)先計算出速度減小到零所用的時間t0。②如果

t0>t，時間

t內(nèi)運動還未停止，則應(yīng)用題目中的

t直接求解位移①如果

t0<t，加速度的大小為

a，則不能用題目所給的時間

t

求解位移，此時運動的最長時間為

，最大距離為學習目標情境導入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)逆向思維法的應(yīng)用物體做勻減速運動，末速度為零時，可以采用逆向思維法，將物體勻減速到零的運動看成是初速度為零的勻加速運動，從而使問題的解答更簡便。學習目標情境導入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)射擊時，燃氣膨脹推動彈頭加速運動。若把子彈在槍筒中的運動看做勻加速直線運動，設(shè)子彈的加速度

a=5×105m/s2，槍筒長x=0.64m。求子彈在槍管內(nèi)的運動時間，及射出槍口時的速度。子彈在槍管內(nèi)的運動時間答案1.6×10-3s800m/s由

可知，可求出從戰(zhàn)機著陸到停止所用時間

，進而有

學習目標情境導入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)解：以子彈射出槍口時速度

v

方向為正方向位移公式：速度公式:v＝v0+at

此類問題中，時間

t

只是一個中間量，試著用一步求得子彈射出槍口的速度

v2－v02＝2ax學習目標情境導入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)PART04小試牛刀學習目標情境導入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)1.某一物理興趣研究小組讓一個玩具電動飛機由靜止開始沿直線運動，得到速度隨位移變化的圖線關(guān)系，如圖所示，可將該玩具電動飛機視為質(zhì)點，關(guān)于該玩具電動飛機的運動下列說法正確的是(

)A.質(zhì)點做勻加速直線運動B.質(zhì)點做加速度逐漸減小的加速運動C.質(zhì)點運動

過程中的平均速度小于D.質(zhì)點運動

過程中的平均速度大于C學習目標情境導入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)答案：C解析：AB、從圖可知，s與v成正比，即

是比例系數(shù)(常量)，根據(jù)

，顯然加速度與速度成正比，隨著速度增大，質(zhì)點的加速度增大，所以質(zhì)點做加速度逐漸增大的變加速運動，故AB錯誤;CD、根據(jù)

圖象的斜率等于加速度，圖象與時間軸所圍的面積表示位移，由于質(zhì)點的加速度逐漸減小，知該質(zhì)點通過的位移小于相等時間內(nèi)勻加速直線運動的位移，所以該質(zhì)點的平均速度小于勻加速直線運動的平均速度

，故C正確，D錯誤。學習目標情境導入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)2.甲、乙兩輛汽車同時同地出發(fā)，沿同方向做直線運動，兩車速度的二次方

隨x的變化圖像如圖所示，下列說法正確的是(

)A.汽車甲停止前，甲、乙兩車相距最遠時，甲車的位移為6mB.汽車甲的加速度大小為C.汽車甲、乙在

時相遇D.汽車甲、乙在

處的速度大小為D學習目標情境導入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)答案：D解析：由圖可知B錯誤；汽車甲停止前，甲，乙兩車相距最遠時速度相等即

，解得

。此時甲的位移為

，A錯誤；甲從開始到靜止運動的時間為當

時，甲車已停下，則位移為3s內(nèi)的位移，由題圖知當

時，乙車的位移

，故兩車在

時并未相遇，C錯誤；由題圖知在

處甲、乙兩車的速度大小相等，對乙分析，根據(jù)速度和位移的關(guān)系式可知

，代入數(shù)據(jù)得

，D正確。學習目標情境導入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)3.（多選）霧霾天氣對公路、鐵路、航空、航運等均產(chǎn)生重要影響，霧、霾會造成空氣質(zhì)量下降，影響生態(tài)環(huán)境，給人體健康帶來較大危害，在我國治理霧霾已刻不容緩，在一大霧天，一輛小汽車以30m/s的速度行駛在高速公路上，突然發(fā)現(xiàn)正前方30m處有一輛大卡車以10m/s的速度同方向勻速行駛，小汽車緊急剎車，剎車過程中剎車失靈，如圖所示，a、b分別為小汽車和大卡車的

圖象，以下說法正確的是(

)A.因剎車失靈前小汽車已減速，不會追尾 B.在

時追尾C.在

時追尾 D.若剎車不失靈不會追尾CD學習目標情境導入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)解析：ABC.從圖像中可以看出，小汽車剎車失靈前的加速度剎車失靈后的加速度

，假設(shè)能追尾，設(shè)追尾時間為t，則小汽車剎車失靈前的位移

，小汽車剎車失靈后的位移

，大卡車的位移

。由

得

則假設(shè)成立，故AB錯誤，C正確；D.如果剎車不失靈，則在

時兩車速度相同，此時小汽車的位移大卡車的位移故這時沒有追尾，以后兩車間距會越來越大，更不會追尾，故D正確。PART05課堂小結(jié)學習目標情境導入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)①

勻變速直線運動的速度與位移關(guān)系（1）公式

的推導

因為

，

，消去

t

，可得（2）