高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 速度课前预习ppt课件

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要点　匀变速直线运动的位移-速度关系我们可以把公式vt=v0+at和s=v0t+ at2联立,消去时间t,得到一个新的公式 - =2as❶,这便是匀变速直线运动的位移-速度关系式。根据这个公式,在没有时间信息❷时,我们也可用位移与速度的关系分析物体运动的相关情况。
❶(1)这个公式能适用于匀减速直线运动吗?(2)公式应用时应注意什么?
提示　(1)当然可以,匀变速直线运动均可适用。(2)公式中的物理量均为矢量,应用时注意正确使用正负号,与规定正方向相同时取正号,与规定方向相反时取负号,当求速度时开方结果注意分析其合理性。
提示　即问题中只有速度、位移、加速度这些相关物理量。
1.速度与位移关系式的推导根据v=v0+at得出时间t= 代入s=v0t+ at2⇒s= ⇒v2- =2as。
2.速度与位移关系式v2- =2as的理解及应用(1)公式的适用条件:公式表述的是匀变速直线运动的速度与位移的关系,适 用于匀变速直线运动。(2)公式的意义:公式v2- =2as反映了初速度v0、末速度v、加速度a、位移s之间的关系,当其中三个物理量已知时,可求第四个未知的量。(3)公式的矢量性:公式中v0、v、a、s都是矢量,解题时先要规定正方向。一 般规定v0的方向为正方向,则:①物体做加速运动时,a取正值;做减速运动时,a取负值。
②s>0,说明物体通过的位移方向与初速度方向相同;s0,说明末速度的方向与初速度方向相同;v ;当物体做匀减速直线运动时,由图乙可知 > 。所以当物体做匀变速直线运动时, > 。
 结论:无论是匀加速运动还是匀减速运动,均有 > 。
1.物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑,到达斜面底端时速度为4 m/s,则物 体经过斜面中点时的速度为 (　　)A.2 m/s　　    B.2  m/sC.  m/s　　    D.  m/s
2.一个做匀减速直线运动的物体,先后经过a、b两点时的速度大小分别是4v 和v,所用时间为t,则下列判断正确的是 (　　)A.物体的加速度大小为 B.物体经过ab中点时的速率是 vC.物体在 时刻的速率是2vD.物体在这段时间内的位移为2.5vt
解析　物体的加速度大小为a= = ,A错误;物体经过ab中点时的速率为v'= = v,B错误;物体在 时刻的速率为v″= = =2.5v,C错误;物体在这段时间内的位移s= t=2.5vt,D正确。
探究点三　初速度为零的匀变速直线运动的特殊规律
1.设物体做v0=0,加速度为a的匀加速直线运动,从t=0时刻开始计时,以T为单 位时间,则: (1)1T末、2T末、3T末、…、nT末瞬时速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶ 2∶3∶…∶n。由v=at可证。
(2)1T内、2T内、3T内、…、nT内位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn=12∶22∶3 2∶…∶n2。由s= at2可证。(3)第1个T内、第2个T内、第3个T内、…、第n个T内位移之比为s1∶s2∶s3∶ …∶sn=1∶3∶5∶…∶(2n-1)。证明:s1=d1= aT2、s2=d2-d1= aT2、s3=d3-d2= aT2……
2.设物体做v0=0,加速度为a的匀加速直线运动,从t=0时刻开始计时,以s为单位 位移,如图所示,则存在以下几个关系式: (1)通过连续相等的位移时的瞬时速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶ ∶ ∶…∶ 由v2=2as可证。
(2)通过前s、前2s、前3s、…、前ns的位移所用时间之比为T1∶T2∶T3∶ …∶Tn=1∶ ∶ ∶…∶ 由s= at2得t= 可证。(3)通过连续相等的位移所用时间之比为t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶( -1)∶( - )∶…∶( - )由T1∶T2∶T3∶…∶Tn=1∶ ∶ ∶…∶ 可证。注意　对做匀减速运动的物体速度减为零的过程用逆向思维,同样适用!
1.一质点从静止开始做匀加速直线运动,则在第1个2 s、第2个2 s和第5 s内的 三段位移之比为 (　　)A.2∶6∶5　　    B.2∶8∶7C.4∶12∶9　　    D.2∶2∶1
解析　方法一:设质点的加速度为a,则第1个2 s内的位移s1= a×22=2a,第2个2 s内的位移s2= a×42- a×22=6a,第5 s内的位移s3= a×52- a×42= a,则s1∶s2∶s3=4∶12∶9,C正确。方法二:由连续相等时间内通过的位移比为1∶3∶5∶7∶9∶…∶(2n-1)可得, 第1 s内、第2 s内、…、第5 s内的位移之比为1∶3∶5∶7∶9,则第1个2 s、 第2个2 s和第5 s内的位移之比为4∶12∶9。
2.(多选)如图所示,完全相同的三个木块并排固定在水平面上,一颗子弹以某 一速度水平射入,若子弹在木块中做匀减速直线运动,且穿过第3块木块后速 度恰好为零,则子弹依次射入每块木块时的速度比和穿过每块木块所需时间 比分别为 (　　)A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1B.v1∶v2∶v3= ∶ ∶1
C.t1∶t2∶t3=1∶ ∶ D.t1∶t2∶t3=( - )∶( -1)∶1
解析　逆向思维:子弹向右做初速度为零的匀加速直线运动,则通过连 续相等的位移时的瞬时速度之比为v3∶v2∶v1=1∶ ∶ ,B正确;通过连续相等的位移所用时间之比为t3∶t2∶t1=1∶( -1)∶( - ),D正确。
1.某物体做初速度为零的匀加速直线运动,当其运动速度等于其末速度的 时,剩余的路程占其全程的 (　　)A. 　　    B. 　　    C. 　　    D. 
2.一个由静止开始做匀加速直线运动的物体,如果运动的第1秒内的位移是2 m,则物体运动第4秒内的位移是 (　　)A.8 m　　    B.14 m　　    C.16 m　　    D.32 m
解析　初速度为零的匀加速直线运动在连续相等时间内的位移之比为 1∶3∶5∶7∶…∶(2n-1),即可求解出第4秒内的位移为s4=7s1=7×2 m=14 m,故 选B。
3.(★)如图所示,左图是我国新研制的两种型号穿甲弹A1和A2,右图是被穿透 的钢板,若它们的出膛初速度分别可达1.8 km/s和1.5 km/s,能穿透同一种钢板 厚度的极限值分别为600 mm和450 mm,那它们穿透钢板过程的加速度之比 约为 (　　)
A.36∶25　　    B.9∶10 C.27∶25　　    D.25∶23
刹车类问题实际交通工具刹车后可认为是做匀减速直线运动,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)先求出它从刹车到停止的刹车时间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t>t刹,不能盲目把时间代入;若t