教科版高中物理必修第一册第二章匀变速直线运动的规律导学案+课件

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4．匀变速直线运动规律的应用
必备知识·自主学习
 
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[实例]如图所示的情景，你从其中获取了什么信息？汽车的速度越大，刹车的距离越大，汽车越不容易停下来；汽车的速度越小，行车越安全．
关键能力·合作探究
探究点一　速度与位移关系式的应用【导学探究】交通事故中，交警为了了解汽车开始刹车时的车速，判断汽车是否超速，只要知道刹车时的加速度大小，再测出刹车痕迹长度就行．这是怎么办到的？
(1)汽车刹车时做匀减速直线运动，车辆的加速度a是已知的，测出刹车痕迹的长度即刹车时位移x的大小，若开始刹车时的车速为v0，则x与刹车时间t的关系式是什么？(2)已知刹车的末速度v＝0，怎样可求出刹车时间t?(3)交通事故中刹车时间t无法测量，根据上述活动，如何求出汽车开始刹车时的速度v0?
 
 
【典例示范】例1 某型号的舰载机在航空母舰的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为5 m/s2 ，所需的起飞速度为50 m/s，跑道长100 m．通过计算判断，舰载机能否靠自身的发动机从舰上起飞？为了使舰载机在开始滑行时就有一定的初速度，航空母舰装有弹射装置．对于该型号的舰载机，弹射装置必须使它具有多大的初速度？(为了尽量缩短舰载机起飞时的滑行距离，航空母舰还需逆风行驶．这里对问题做了简化．)
 
拓展迁移　在[例1]描述的情景中，若航空母舰上没有弹射装置，且舰载机在滑行前具有和舰相同的初速度v0，其他条件不变，要使舰载机能从舰上起飞，v0的最小值为多少？
 
 
答案：D
 
探究点二　运用匀变速直线运动规律的应用1．匀变速直线运动四个常用公式的比较
 
【典例示范】例2 如图所示，一滑雪运动员从85 m长的山坡上匀加速滑下，初速度是1.8 m/s，末速度是5.0 m/s，滑雪运动员通过这段斜坡需要多长时间？
 
素养训练2　某辆汽车刹车时能产生的最大加速度为10 m/s2，司机发现前方有危险时，0.7 s后才能作出反应，立即制动，这个时间称为反应时间．若汽车以20 m/s的速度行驶，求司机发现前方有危险时，刹车的停车距离．
 
素养训练3　一辆汽车以72 km/h的速度正在平直公路上匀速行驶，突然发现前方40 m处有需要紧急停车的危险信号，司机立即采取刹车措施．已知该车在刹车过程中加速度的大小为5 m/s2，则从刹车开始经过5 s时汽车前进的距离是多少？此时是否已经进入危险区域？
 
【思维方法】
探究点三　初速度为0的匀加速直线运动的推论1．等分运动时间(以T为时间单位)的情况(1)1T末、2T末、3T末…nT末的瞬时速度之比：v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n.(2)1T内、2T内、3T内…nT内的位移之比：x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶4∶9∶…∶n2.(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内…第n个T内位移之比：xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)．
 
 
答案：D
 
教你解决问题
【思维方法】逆向思维法逆向思维是指在解决问题的过程中从正面入手有一定难度时，可有意识地去改变思考问题的顺序，沿着正向(由前到后，由因到果)思维的相反(由后到前、由果到因)途径思考、解决问题的方法．如减速到零的匀减速运动逆着看就是初速度为零的匀加速运动，比如速度可以直接用v＝at解决．
素养训练4　做匀减速直线运动的物体经4 s停止；若在第1 s内的位移是14 m，则最后1 s内的位移是(　　)A．3.5 m B．2 mC．1 m D．0
答案：B
 
素养训练5　一列车由若干等长的车厢连接而成，车厢之间的间隙忽略不计，一人站在站台上与第1节车厢的最前端相齐．当列车由静止开始做匀加速直线运动时开始计时，测得第1节车厢通过他的时间为2 s，则第5节至第16节车厢通过他的时间为多少？
 
随堂演练·自主检测
1．某飞机着陆时的速度是60 m/s，随后减速滑行，如果飞机的平均加速度大小是2 m/s2.为了使飞机能够安全地停下来，则滑道的长度至少为(　　)A．900 m B．90 mC．1 800 m D．180 m
答案：A
 
 
答案：A
 
 
答案：B
 
4．如图所示，一小车从A点由静止开始做匀加速直线运动，若到达B点时速度为v，到达C点时速度为2v，则xAB∶xBC等于(　　)A．1∶1 B．1∶2C．1∶3 D．1∶4
答案：C
 
 
答案：BD