《2018版高中人教版物理必修一學(xué)案：第2章+第3節(jié)+勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系+Word版含答案.doc-匯文網(wǎng)》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《2018版高中人教版物理必修一學(xué)案：第2章+第3節(jié)+勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系+Word版含答案.doc-匯文網(wǎng)（10頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、3勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1.知道勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與vt圖象中矩形面積的對(duì)應(yīng)關(guān)系. 2理解勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式，會(huì)應(yīng)用此關(guān)系式分析和計(jì)算有關(guān)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題(重點(diǎn)、難點(diǎn)) 3知道xt圖象，能應(yīng)用xt圖象分析物體的運(yùn)動(dòng)(難點(diǎn))4了解利用極限思想推導(dǎo)位移公式的方法. 勻 速 直 線(xiàn) 運(yùn) 動(dòng) 的 位 移1位移公式：xvt.2vt圖象特點(diǎn)：(1)平行于時(shí)間軸的直線(xiàn)(2)位移在數(shù)值上等于vt圖線(xiàn)與對(duì)應(yīng)的時(shí)間軸所包圍的矩形的面積如圖231所示圖2311勻速運(yùn)動(dòng)的速度一定是正的()2勻速運(yùn)動(dòng)的位移一定是正的()3勻速運(yùn)動(dòng)的加速度等于零()vt圖象中圖線(xiàn)與

2、時(shí)間軸所圍成的面積有時(shí)在時(shí)間軸上方，有時(shí)在時(shí)間軸下方，這與物體的位移有何關(guān)系？【提示】據(jù)vt圖象的物理意義，圖線(xiàn)在時(shí)間軸上方，表明物體向正方向運(yùn)動(dòng)，圖線(xiàn)與時(shí)間軸所圍的矩形的面積代表物體的位移為正值，同理圖線(xiàn)與時(shí)間軸所圍的矩形的面積在時(shí)間軸的下方表明物體的位移是負(fù)值.勻 變 速 直 線(xiàn) 運(yùn) 動(dòng) 的 位 移1位移在vt圖象中的表示做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體的位移對(duì)應(yīng)著vt圖象中的圖線(xiàn)和時(shí)間軸包圍的面積如圖232所示，在0t時(shí)間內(nèi)的位移大小等于梯形的面積圖2322位移公式：xv0tat 2.3(1)當(dāng)v00時(shí)，xat 2，表示初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系(2)當(dāng)a0時(shí)，xv0t，即表示勻

3、速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系1位移公式xv0tat 2僅適用于勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)()2初速度越大，時(shí)間越長(zhǎng)，勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)物體的位移一定越大()3勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移與初速度、加速度、時(shí)間三個(gè)因素有關(guān)()物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)速度隨時(shí)間均勻增大，位移也隨時(shí)間均勻增大嗎？【提示】不是，勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度公式是vv0at，速度與時(shí)間成線(xiàn)性關(guān)系，均勻增大；位移公式是xv0tat 2，位移與時(shí)間不成線(xiàn)性關(guān)系，位移雖增大，但不是均勻增大探討1：如何根據(jù)vt圖象中的“面積”表示位移來(lái)推導(dǎo)位移公式xv0tat 2?【提示】如圖所示，速度圖線(xiàn)和時(shí)間軸所包圍的梯形面積為S(OCAB)OA.與之對(duì)應(yīng)的物體的位移x(

4、v0v)t.由速度公式vv0at，代入上式得xv0tat 2.探討2：利用公式xv0tat 2求出的位移大小等于物體運(yùn)動(dòng)的路程嗎？【提示】不一定，當(dāng)物體勻減速運(yùn)動(dòng)到速度為零再反向以等大的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移的大小小于路程對(duì)公式xv0tat 2的理解1適用條件：位移公式xv0tat 2適用于勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)2公式的矢量性：因?yàn)関0、a、x均為矢量，使用公式時(shí)應(yīng)先規(guī)定正方向，一般以v0的方向?yàn)檎较蛉鬭與v0同向，則a取正值；若a與v0反向，則a取負(fù)值；若位移計(jì)算結(jié)果為正值，說(shuō)明這段時(shí)間內(nèi)位移的方向?yàn)檎?；若位移?jì)算結(jié)果為負(fù)值，說(shuō)明這段時(shí)間內(nèi)位移的方向?yàn)樨?fù)1某質(zhì)點(diǎn)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系是

5、x4t2t 2，x與t的單位分別為m和s，則質(zhì)點(diǎn)的初速度與加速度分別為() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：57632030】A4 m/s與2 m/s2B0與4 m/s2C4 m/s與4 m/s2D4 m/s與0【解析】對(duì)比x4t2t 2和位移公式xv0tat 2，可知其初速度v04 m/s,2a，則加速度a4 m/s2.【答案】C2(多選)物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，第3 s內(nèi)通過(guò)的位移是3 m，則() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：57632031】A前3 s的位移是6 mB3 s末的速度是3.6 m/sC3 s內(nèi)的平均速度是2 m/sD第5 s內(nèi)的平均速度是5.4 m/s【解析】由位移公式xat 2知，第3 s內(nèi)的位移為a3

6、2 ma22 m3 m，故加速度a1.2 m/s2，所以前3 s的位移x1.232 m5.4 m，A錯(cuò)；第3 s末的速度vat1.23 m/s3.6 m/s，B對(duì)；3 s內(nèi)的平均速度 m/s1.8 m/s，C錯(cuò)；第5 s內(nèi)的平均速度等于第4.5 s末的瞬時(shí)速度，故vat1.24.5 m/s5.4 m/s，D對(duì)【答案】BD3飛機(jī)著陸后做勻減速滑行，著陸時(shí)的初速度是216 km/h，在最初2 s內(nèi)滑行114 m求：(1)5 s末的速度大小是多少？(2)飛機(jī)著陸后12 s內(nèi)滑行多遠(yuǎn)？【解析】(1)最初2 s內(nèi)：x1v0tat 2，解得：a3 m/s2，5 s末的速度：v2v0at45 m/s.(2)

7、著陸減速總時(shí)間：t20 s，飛機(jī)著陸后12 s內(nèi)的位移：x2v0tat 2504 m.【答案】(1)45 m/s(2)504 m對(duì)公式xv0tat 2的理解1表示以初速度方向?yàn)檎较虻膭驕p速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)2a表示加速度的大小，即加速度的絕對(duì)值用 圖 象(xt圖)表 示 位 移1勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的xt圖象為一條傾斜直線(xiàn)，靜止物體的xt圖象為一條平行于時(shí)間軸的直線(xiàn)如圖233所示，A、B表示物體做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，C表示物體處于靜止?fàn)顟B(tài)圖2332xt圖象的物理意義：描述了物體的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系3xt圖象的斜率等于物體的運(yùn)動(dòng)速度4初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)：由xat 2可知，其xt圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的拋物線(xiàn)，如圖

8、233中線(xiàn)D所示1在xt圖象中，圖線(xiàn)與時(shí)間軸所包圍的面積與物體的位移相等()2vt圖象與xt圖象既能表示直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，也能表示曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)()3在xt圖象中，初速度為零的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是一條傾斜直線(xiàn)()勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移公式為xv0tat 2，那么它的xt圖象應(yīng)為什么形狀？【提示】勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移x是時(shí)間t的二次函數(shù)，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知?jiǎng)蜃兯僦本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)的xt圖象應(yīng)為拋物線(xiàn)探討1：在xt圖象中，縱坐標(biāo)一定表示物體位移的大小嗎？【提示】不一定在xt圖象中縱坐標(biāo)表示物體相對(duì)于參考系的位移，不一定是相對(duì)于自己出發(fā)點(diǎn)的位移探討2：物體運(yùn)動(dòng)的快慢和方向怎樣用xt圖象來(lái)表示？【提示】xt圖線(xiàn)的斜率大小表示物體運(yùn)動(dòng)速

9、度的大小，斜率的正、負(fù)可以表示物體運(yùn)動(dòng)速度的方向，斜率為正值，表明物體沿正方向運(yùn)動(dòng)；斜率為負(fù)值，表明物體沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng)xt圖象的意義位移大小初、末位置的縱坐標(biāo)差的絕對(duì)值方向初、末位置的縱坐標(biāo)差的符號(hào)，正值表示位移沿正方向；負(fù)值表示位移沿負(fù)方向速度大小斜率的絕對(duì)值方向斜率的符號(hào)，斜率為正值，表示物體向正方向運(yùn)動(dòng)；斜率為負(fù)值，表示物體向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)起始位置圖線(xiàn)起點(diǎn)縱坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)刻圖線(xiàn)起點(diǎn)橫坐標(biāo)兩圖線(xiàn)交點(diǎn)含義表示兩物體在同一位置(相遇)4如圖234所示，甲、乙、丙、丁是以時(shí)間為橫軸的勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的圖象，下列說(shuō)法正確的是()甲乙丙 丁圖234A甲是at圖象B乙是xt圖象C丙是xt圖象D丁是vt圖象【解

10、析】勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是加速度恒定、速度隨時(shí)間均勻變化的運(yùn)動(dòng)，故at圖象是一條平行于t軸的直線(xiàn)，vt圖象是一條傾斜的直線(xiàn)，A、D錯(cuò)誤；由位移公式xv0tat 2可知位移與時(shí)間為二次函數(shù)關(guān)系，其圖象為拋物線(xiàn)，故B錯(cuò)誤，C正確【答案】C5如圖235是A、B兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間圖象則() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：57632032】圖235A在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，A質(zhì)點(diǎn)總比B質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快B在0t1這段時(shí)間內(nèi)，兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同C當(dāng)tt1時(shí)，兩質(zhì)點(diǎn)的速度相等D當(dāng)tt1時(shí)，A、B兩質(zhì)點(diǎn)的加速度不相等【解析】位移時(shí)間圖象中，圖線(xiàn)的斜率對(duì)應(yīng)物體的速度，所以A質(zhì)點(diǎn)的速度比B質(zhì)點(diǎn)的速度快，A正確；位移時(shí)間圖象中，位移等于初、末時(shí)刻對(duì)

11、應(yīng)的縱坐標(biāo)的坐標(biāo)差，所以在0t1這段時(shí)間內(nèi)，A質(zhì)點(diǎn)的位移大于B質(zhì)點(diǎn)的位移，B錯(cuò)誤；t1時(shí)刻時(shí)，兩圖象的斜率不同，兩質(zhì)點(diǎn)的速度不同，C錯(cuò)誤；兩物體都做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，加速度都等于零，D錯(cuò)誤【答案】Avt和xt圖象的應(yīng)用對(duì)比1確認(rèn)是哪種圖象，vt圖象還是xt圖象2理解并熟記五個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系(1)斜率與加速度或速度對(duì)應(yīng)(2)縱截距與初速度或初始位置對(duì)應(yīng)(3)橫截距對(duì)應(yīng)速度或位移為零的時(shí)刻(4)交點(diǎn)對(duì)應(yīng)速度或位置相同(5)拐點(diǎn)對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變勻 變 速 直 線(xiàn) 運(yùn) 動(dòng) 的 兩 個(gè) 結(jié) 論1平均速度公式：v即：做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，在一段時(shí)間t內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，還等于這段時(shí)間

12、初、末速度矢量和的一半推導(dǎo)：設(shè)物體的初速度為v0，做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度為a，t秒末的速度為v.由xv0tat 2得，平均速度v0at.由速度公式vv0at知，當(dāng)t時(shí)，vv0a，由得v.又vva ，由解得v，所以v.2逐差相等勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移差相等做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，如果在各個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移分別為x、x、x、xN，則xxxxxaT 2.推導(dǎo)：x1v0TaT 2，x2v02TaT 2，x3v03TaT 2，所以xx1v0TaT 2；xx2x1v0TaT 2；xx3x2v0TaT 2，故xxaT 2，xxaT 2，所以，xxxxxaT 2.6(多選

13、)汽車(chē)從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿直線(xiàn)ACB做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，第4 s末通過(guò)C點(diǎn)時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)做勻減速運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)6 s到達(dá)B點(diǎn)停止，總共通過(guò)的位移是30 m，則下列說(shuō)法正確的是()A汽車(chē)在AC段與BC段的平均速度相同B汽車(chē)通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度為3 m/sC汽車(chē)通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度為6 m/sDAC段的長(zhǎng)度為12 m【解析】設(shè)汽車(chē)通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度為vC，由可知，汽車(chē)在AC段與BC段的平均速度均為，A正確；由t1t2xAB，t1t210 s可得vC6 m/s，C正確，B錯(cuò)誤；由xACt1可得：xAC12 m，D正確【答案】ACD7有一個(gè)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，它在兩段連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移分別是24 m和64 m

14、，連續(xù)相等的時(shí)間為4 s，求質(zhì)點(diǎn)的初速度和加速度大小. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：57632033】【解析】(1)常規(guī)解法：由位移公式得x1vATaT 2，x2.將x124 m，x264 m，T4 s代入兩式求得vA1 m/s，a2.5 m/s2.(2)用平均速度求解：設(shè)物體通過(guò)A、B、C三點(diǎn)的速度分別為vA、vB、vC，則有，解得vA1 m/s，vB11 m/s，vC21 m/s，所以，加速度為a m/s22.5 m/s2.(3)用推論公式求解：由x2x1at 2得6424a42，所以a2.5 m/s2，再代入x1vATaT 2可求得vA1 m/s.【答案】1 m/s2.5 m/s2應(yīng)用推論v解題時(shí)的四點(diǎn)注意：1推論v只適用于勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，且該等式為矢量式，應(yīng)注意v0與v的正負(fù)2該推論是求瞬時(shí)速度的常用方法3當(dāng)v00時(shí)，v；v0時(shí)，v.4經(jīng)常與公式x t結(jié)合，求位移