人教版高中物理必修第一册专题提升1匀变速直线运动的平均速度公式和位移差公式课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册全册综合课堂教学课件ppt，共29页。PPT课件主要包含了目录索引等内容，欢迎下载使用。
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探究点一　匀变速直线运动的平均速度、中间时刻速度、位移中点速度
1.中间时刻速度与平均速度(1)内容:做匀变速直线运动的物体,在一段时间t内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度,还等于这段时间初、末速度矢量和的一半。即
2.位移中点的速度(1)内容做匀变速直线运动的物体,在某段位移中点位置的瞬时速度与这段位移始、末位置瞬时速度的关系为
(2)推导设匀变速直线运动的初速度为v0,加速度为a,末速度为v,位移为x,设物体经过这段位移的中点时的速度为 ,如图所示。
【例1】 (多选)在滑雪场游玩时,小明从雪坡的顶端由静止开始匀加速直线下滑,途中依次经过a、b、c三个标志点,已知a、b间的距离为4 m,b、c间的距离为8 m,通过ab和bc所用时间均为2 s,则(　　)A.小明通过b点的速度大小为3 m/sB.小明通过c点的速度大小为7 m/sC.小明通过ac中点的速度大小为5 m/sD.小明通过ac时的加速度大小为1 m/s2
方法技巧　(1) 是求匀变速直线运动中某时刻的瞬时速度的重要方法,若求某时刻的速度,只要求出以该时刻为中间时刻的某段时间的平均速度即可。(2)对匀变速直线运动,若同时涉及位移与时间而不涉及加速度,求位移优先选用平均速度公式,即(3)三个平均速度公式的比较:
对点演练1.(2023浙江余姚中学高一月考)一物体从固定斜面上某点由静止开始沿斜面做匀加速直线运动,经过3 s后到达斜面底端,并在水平地面上做匀减速直线运动,又经过9 s停止,已知物体经过斜面和水平地面交接处时速度大小不变,则物体在斜面上的位移与在水平地面上的位移之比是(　　)A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.3∶1
探究点二　连续相等时间内的位移差公式
1.内容:做匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间T内的位移差是个常量,即Δx=aT2。
3.拓展:不连续的相等时间内的位移差公式xm-xn=(m-n)aT2,xm为第m段位移,xn为第n段位移。推导过程可用归纳总结的方法得出,如x2-x1=aT2①,x3-x2=aT2②,x4-x3=aT2③,①+②得x3-x1=2aT2,①+②+③得x4-x1=3aT2,②+③得x4-x2=2aT2,最后总结出公式为xm-xn=(m-n)aT2。
【例2】 (2023广东广州高一月考)一个做匀变速直线运动的质点,初速度为0.5 m/s,第9 s内的位移比第5 s内的位移多4 m,则该质点的加速度、9 s末的速度和质点在9 s内通过的位移分别是(　　)A.a=1 m/s2,v9=9.5 m/s,x9=45 mB.a=1 m/s2,v9=9 m/s,x9=45 mC.a=1 m/s2,v9=9 m/s,x9=0.5 mD.a=0.8 m/s2,v9=1.7 m/s,x9=36.9 m
方法技巧　位移差公式的两个应用(1)判断物体是否做匀变速直线运动如果Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2成立,则a为一恒量,说明物体做匀变速直线运动。(2)求加速度利用Δx=aT2,可求得
对点演练2.(2023湖南邵阳高一月考)某学习小组为了研究小球在桌面上的直线运动规律,使用智能手机的连拍功能测量小球的运动。如图所示,实验时,保持桌面水平,用手向左轻轻地推一下小球,在小球向左运动过程中,用智能手机的连拍功能记录不同时刻小球的位置。图中记录了小球在桌面上连续6个像的位置,已知智能手机连拍时每30 s内共能拍下46张照片,图中所标数据单位为cm。(结果均保留2位有效数字)
(1)由图可知,小车在桌面上向左做　　 　　运动。 (2)智能手机连拍两张照片的时间间隔是　　　　 s。 (3)该小组同学根据图中测得的数据判断,小球运动到M位置时的速度大小为　 　　m/s,加速度大小为　　　　 m/s2。 
解析 (1)由图可知,相邻相等时间内的位移差基本都相等,约为17 cm,且向左相等时间内的位移逐渐减小,则说明小车向左做匀减速直线运动。(2)每30 s内共能拍下46张相片,则手机连拍两张照片的时间间隔是
1.(用平均速度求位移)(2023四川成都高一期末)第十四届中国国际航空航天博览会于2022年11月8日至13日在珠海举行。假设歼-20战机在起飞前从静止开始做匀加速直线运动,经过时间t达到起飞速度vt,则起飞前的运动距离为(　　)
2.(利用平均速度求瞬时速度)(2023四川成都高一期末)奋斗者号载人潜水器成功坐底马里亚纳海沟,创下中国载人深潜10 909 m新纪录。奋斗者号完成作业后上浮,上浮过程初期可视为匀加速直线运动,现测得奋斗者号在上浮过程初期连续经过距离为8 m的两段位移,第一段用时4 s,第二段用时2 s,则其加速度大小为(　　)
3.(位移差公式的应用)(2023北京高一期中)如图所示,一辆汽车在平直公路上运动,从某时刻开始计时,汽车在第1 s、第2 s、第3 s、第4 s内前进的距离分别是5.4 m、7.2 m、9.0 m、10.8 m。某同学根据题目所提供的信息,确定汽车在这4 s内做匀加速直线运动,且进一步推断汽车的加速度大小为(　　)
A.1.8 m/s2B.5.4 m/s2C.7.2 m/s2D.9.0 m/s2
解析 根据题中信息,可得汽车在连续相等时间内通过的位移之差为Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=1.8 m,则可认为汽车在这4 s内做匀加速直线运动,根据Δx=at2可得,小车加速度大小为 =1.8 m/s2,故选A。
4.(位移差公式在实验中的应用)(2023天津高一期末)如图甲所示,调整长木板和滑轮,使长木板水平放置且细线平行于长木板;在托盘中放入适当的砝码,接通电源,释放物块,多次改变托盘中砝码的质量,实验中得到如图乙所示的一条纸带,已知交变电流的频率为50 Hz,两计数点间还有四个点没有画出,根据纸带可求出物块的加速度大小为(　　)
m/s2 m/s2 m/s2 m/s2