A2-高一物理-加速度推论公式
课程名称
学生姓名___________学科_________年级_____________
教师姓名___________平台_________上课时间_____________
1.通过对匀速直线运动和匀加速直线运动的类比,理解匀加速直线运动的公式推论和规律
2.通过对学生的听觉刺激,促进学生对匀加速直线运动的公式的有效记忆
3.通过听觉类比法,引导学生建构学科知识体系,激发解决相关问题的潜能
(25分钟)
探索新知识
学生复述新知识内容,老师补充,学生填写结果注:可根据以下思路引导:1.相似与不同;2.易错点;
(15分钟)
例1:如图所示,为一质点在0~22s 时间内作直线运动的v -t 图像,则下列说法中正确的是( )
A .CD 段和DE 段的加速度方向相反
B .整个过程中,B
C 段的加速度最大
C .整个过程中,C 点所表示的状态,离出发点最远
D .BC 段所表示的运动通过的路程是34m
提示:速度图象的斜率等于加速度,速度图象与坐标轴所围“面积”大小等于位移
例2:一个质点从静止开始做匀加速直线运动.已知它在第4s 内 的位移是14m.求:(1)质点运动的加速度;(2)它前进72m 所用的时间 提示:匀加速直线运
动的位移与时间的公
式
例3:汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~60 s 内汽车的加速度随时间变化的图线如右图2所示。
(1)画出汽车在0~60 s 内的v -t 图线;
(2)求在这60 s 内汽车行驶的路程。
提示:参考匀加速直线运动基本运动公式。
例4:一个冰球在冰面上滑行,依次通过长度都是L 的两段距离,并继续向前运动,它通过第一段距离的时间为t ,通过第二段距离的时间为2t ,如果冰球在冰面上的运动可看作匀变速直线运动,求冰球在第一段距离末了时的速度?
提示:匀加速直线运动公式。
例5:2014年1月14日,“玉兔”号月球车成功实施首次月面科学探测,在探测过程中,假设月球车以200m/h 的速度朝静止在其前方0.3m 的“嫦娥号”登陆器匀速运动。为避免相撞,地面指挥部耗时2s 设定了一个加速度为a 的减速指令并发出。设电磁波由地面传播到月球表面需时1s ,则a 的大小至少是
A. 0.022
/m s B. 0.042
/m s C. 0.062
/m s D. 0.082
/m s
提示:匀加速直线运动公式及运动的对称性
图2
提示:匀加速直线运动公式
至少2个例题(15分钟)练习题与例题知识点内容、难度、题型匹配
1.汽车在高速公路上行驶的速度为108 km/h ,若驾驶员发现前方80 m 处发生了交通事故,就刹车以恒定的加速度做匀减速直线运动,需经4 s 才停下来。若驾驶员的反应时间为0.5 s ,试分析该汽车是否会有安全问题。
点评_________________________________________________________________________
2.下列图象能反映物体在直线上运动经2 s 不能回到初始位置的是( )
点评_________________________________________________________________________
3.甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的x-t 图象如图所示,则下列说法正确的是
A .t 1 时刻,乙车从后面追上甲车
B .t 1 时刻,两车相距最远
C .t 1 时刻,两车的速度刚好相等
D .0到t 1时间内,乙车的平均速度小于甲车的平均速度
点评_________________________________________________________________________
4.有一长为L 的列车,正以恒定的加速度过铁路桥,桥长也为L ,现已知列车车头过桥头时的速度为v 1,车头过桥尾时的速度为v 2,那么,车尾过桥尾时的速度为( )
A .2v 1-v 2
B .2v 2-v 1
C .2
2
122v v - D .2
2
212v v -
点评_________________________________________________________________________
5.在现实生活中,雨滴大约在1.5km 左右的高空中形成并开始下落。计算一下,若该雨滴做自由落体运动,到达地面时的速度是多少?你遇到过这样快速的雨滴吗?据资料显示,落到地面的雨滴速度一般不超过8m/s ,为什么它们之间有这么大的差别呢?
点评_________________________________________________________________________
6.一物体以初速度v 0=20 m/s 沿光滑斜面匀减速上滑,当上滑距离x 0=30 m 时,速度减为
4
v ,当物体刚好滑到斜面顶部时恰好停下,则斜面长度为( )
A .40 m
B .50 m
C .32 m
D .60 m
点评_________________________________________________________________________
7.一个物体从静止开始做匀加速直线运动.它在第1 s 内与第2 s 内的位移之比为x 1∶x 2,在走完第1 m 时与走完第2 m 时的速度之比为v 1∶v 2,以下说法正确的是 ( )
A .x 1∶x 2=1∶3,v 1∶v 2=1∶2
B .x 1∶x 2=1∶3,v 1∶v 2=1∶ 2
C .x 1∶x 2=1∶4,v 1∶v 2=1∶2
D .x 1∶x 2=1∶4,v 1∶v 2=1∶ 2
点评_________________________________________________________________________
8.一辆警车停在公路边值勤,警员突然发现从他旁边以10m/s 的速度匀速行驶的货车严重超载,他决定前去追赶,经过5.5s 后警车发动起来,并以2.5m/s 2
的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90km/h 以内.请问:
(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?
(2)警车发动后要多长时间才能追上货车?
点评_________________________________________________________________________
9.如图所示,折线表示物体甲从A 地向B 地运动的x -t 图像,直线表示物体乙从B 地向A 地运动的x-t 图像,则下列说法正确的是( )
A.在2~6s 内,甲做匀速直线运动
B.乙做匀速直线运动,其速度大小为5m/s
C.从计时开始至甲、乙相遇的过程中,乙的位移大小为60m
D.在t=8s 时,甲、乙两物体的速度大小相等
点评_________________________________________________________________________
10.小李讲了一个龟兔赛跑的故事:龟、免从同一地点出发,发令枪响后龟缓慢地向终点跑去,直至到达终点,兔自恃跑得快,让龟跑了一段时间后才开始跑,当它超过龟后便在路旁睡起觉来,一觉醒来睁眼一看,龟快接近终点了,于是便奋力追去,但最终还是让龟先到达了终点,据此,我们可以将龟兔赛跑的运动过程用位移一时间图象来表示,在下图中正确的是 ( )
点评_________________________________________________________________________
11.做直线运动的物体速度v 与时间t 的函数关系为v =3-2t ,此函数式中选定__________(物理量)的
方向为正方向,物体刚开始做________运动.若此函数关系表示汽车刹车全过程,则汽车的初速度是______ m/s,加速度是____ m/s2.该汽车刹车1 s冲出的距离是____ m,刹车2 s的位移______ m.
12.汽车紧急刹车时,加速度大小为6 m/s2,且必须在2 s内停下来.
(1)汽车允许的最大行驶速度是多少?
(2)刹车过程汽车的位移是多少?
点评_________________________________________________________________________ 13.如下图4所示的位移(x)—时间(t)图象和速度(v)—时间(t)图象中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是()
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.0~t1时间内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程
C.0~t2时间内,丙、丁两车在t2时间相距最远
D.0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等
点评_________________________________________________________________________ 14.汽车正以10 m/s的速度在平直公路上行驶,突然发现正前方有一辆自行车以4 m/s的速度做同方向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门做加速度为6 m/s2的匀减速运动,汽车恰好不碰上自行车,求关闭油门时汽车离自行车多远?
点评_________________________________________________________________________
至少2个习题
(5分钟)打印版和手写板,每个不少于3行
内容小结(老师叙述,学生填写关键语句,不少于2行)
匀变速直线运动是高中物理题中最基本的运动形式,它的特点是,加速度恒定,且与速度方向共线。
a= v t=
x= (当初速度为0时x=
1
2at2)
x= (当末速度为0时x=-
1
2at2)
v t2-v02=
推论1:中间时刻瞬时速度与平均速度
2
1
v= =v
推论2:相邻相等时间间隔内通过的位移之差Δx=
这两个推论常用于打点计时器。
图4
(20分钟)
,对一般的匀变速直线运动问题,若出现相等的时间间隔问题,应优先考虑用求解. 当然,这个推论还可以拓展为. 上面我们所涉及的方法都是常用方法,当然对于具体问题还有很多具体的方法,
同学们在平时的练习中应该注意总结.
例:物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,到达斜面最高点时速度恰为零,
如图1所示,已知物体运动到斜面长度处的B 点时,所用时间为t ,求物体从B 滑到C 所用时间.
解法一:逆向思维法:物体向上做匀减速运动冲上斜面,相当于向下的匀加速运
动. 故有,又解得. 解法二:比例法:对于初速度为零的匀变速直线运动,在连续相等的时间内通过
的位移之比为.
现有
依题可知:通过的时间为t ,则通过的时间
解法三:中间时刻速度法:中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度.
,
又
由以上三式解得
,可以看出正好等于AC 段的平均速度,因此B 是中
间时刻的位置. 因此有
任务一:听读以上文献中的前三种方法,并表述关键公式和关键点。
任务二:思考如何用图象法和推论法求解文末例题?
2
n 1n aT s s =-+2
aT s =?2n m aT )n m (s s -=-43
2
BC AC 2BC BC )t t (a 21s ,at 21s +==AC BC s 41s =t t BC =)
1n 2(:5:3:1s :s :s :s n 21-= 31
s s BA BC =
AB s BC s .
t t BC =2v 20v 2v v v A
A C A AC =
+=+=AC BC BC 2B AC 2A s 41
s as 2v as 2v =
==A
B v 21
v =
B v .
t t BC =
任务B:(习题)
1.质点从静止开始做匀加速直线运动,从开始运动起,通过连续三段位移所用的时间分别为1 s、2 s、3 s,这三段位移之比应是( )
A.1∶2∶3 B.1∶3∶5
C.12∶22∶32 D.13∶23∶33
2.关于匀加速直线运动,下面说法正确的是( )
①位移与时间的平方成正比②位移总是随时间增加而增加③加速度、速度、位移三者方向一致④加速度、速度、位移的方向并不是都相同
①② B.②③ C.③④ D.②④.
3.做匀减速直线运动的物体经过4 s后停止,若在第1 s内的位移是14 m,则最后1 s的位移是( )
A.3.5 m B.2 m C.1 m D.0
4.(2016·东城期末)如图所示是一质点做直线运动的v-t图象,对质点的运动情况下列叙述正确的是
A. 质点在第2 s末改变运动方向
B. 质点在前2 s内做初速度为零的匀加速运动
C. 质点在前2 s内位移随时间均匀增加
D. 质点在前2 s内的位移比后1 s内的位移大
5. (2016·北师大附中高一期末)如图所示是某质点做直线运动的v﹣t图象,由图可知这个质点的运动情况是()
A.5s﹣15s内做匀加速运动,加速度为0.8m/s2
B.前5s内静止
C.15s﹣20s内做匀减速运动,加速度为﹣0.8m/s2
D.质点15s末离出发点最远,20秒末回到出发点
6(2016·北师大附中高一期末)如图所示是甲、乙两物体从同一地点同时沿同一方向运动的速度时间图象,其中t2=2t1,则()
A .在t1时刻,乙物体在前,甲物体在后
B .在t1时刻,甲、乙两物体相遇
C .在t1时刻,甲、乙两物体速度相等,且两物体相距最远
D .在t2时刻,甲、乙两物体相遇
7.(2016·西城期末)飞机起飞时,其竖直方向的速度随时间变化的规律如图所示,下列说法正确的是
A .飞机经5min 达到最高点
B .飞机经15min 达到最高点
C .飞机飞行的最大高度为75m
D .飞机飞行的最大高度为4500m
8.(2016·东城期末)已知一辆汽车沿平直公路从静止开始匀加速开出,之后保持一段匀速运动,最后匀减速运动直到停止。将汽车开始运动的时刻选为计时起点,下表记录了汽车在某些时刻的瞬时速度。
时刻t/s 1.0 2.0 3.0
5.0
7.0
9.0 10.0
速
度
/
v (m ·1
-s )
3.0
6.0
9.0 12.0 12.0 9.0
3.0
请根据表中的数据通过分析及计算求出: (1)汽车做匀加速运动时的加速度; (2)汽车做匀加速运动经历的时间; (3)汽车在匀减速运动阶段通过的位移。
9.(2016·西城期末)某型号的舰载飞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5m/s 2,所需的起飞速度为50m/s ,跑道长100m 。
(1)请你通过计算判断,飞机能否从静止开始只靠自身的发动机从舰上起飞?
(2)为了使飞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。对于该型号的舰载飞机,弹射系统必须使它至少具有多大的初速度?
10.(2016·北师大附中高一期末)减速带是交叉路口上常见的一种交通设施,在某小区门
5
10
15
20 5
v/(m ?s -1) t/min
口有一橡胶减速带(如图),有一警用巡逻车正以最大速度25m/s从小区门口经过,在离减速带
90m时警察发现一逃犯正以10m/s的速度骑电动车匀速通过减速带(电动车始终匀速),而巡逻
车要匀减速到5m/s通过减速带(减速带的宽度忽略不计),减速到5m/s后立即以2.5m/s2的加
速度加速到最大速度继续追赶,设在整个过程中,巡逻车与逃犯均在水平直道上运动,求从警察
发现逃犯到追上逃犯需要的时间.
注:
1.原则上,所有知识点均需用类比模板呈现,如遇到不易用类比关系讲解的知识,可用对比关系模板;
2.用类比关系讲解出新知识,新知识顺带的知识点可以直接呈现。
参考答案.
记忆再现:1.D 2.质点运动的加速度为4m/s 2;它前进72m 所用时间t=6s .
3.(1)如图 (2)900 m
4.
5L
6t
5.A
6.(1)s m =75m (2)t=12s
追踪演练:1.不会有安全问题2. B 3.A 4.D
5.雨滴的落地速度按照理论计算是21.710/m s ? 。而实际情况是,雨滴下落过程中会遇到空气阻力,速度越大,阻力越大,雨滴做加速度减小的加速运动,到达地面前已经做匀速直线运动。
6.C
7.B
8. 12s
9.B 10.C 11.v 0 匀减速直线运动 3 -2 2 2.25 12.(1)12 m/s (2)12 m 13.C 14.3 m
自我提升:任务B: 1. D 2.B 3.B 4.D 5.A 6.CD 7.D 8.(1)由1212t t v v a --=
得出221/3/1
23
6s m s m a =--=
(2)由表中数据可知,汽车匀速运动时的速度为12 m/s ,所以汽车匀加速运动的时间为
s s a v v t 43
120=-=-=
(3)由1212t t v v a --=
得出222/6/9
109
3s m s m a -=--=,即匀减速阶段汽车的加速度大小为2/6s m
再根据a v v x 2202-=得出匀减速阶段通过的位移m m x 126
20
122=?-=
9.飞机由静止开始加速,以5m/s 2的加速度加速运动100m 后速度达到v 1。
根据 ax v 22
1= 解得 101021==ax v m/s<50m/s (3分)
所以飞机不能只靠自身的发动机从舰上起飞。 (2分)
(2)设弹射装置使飞机具有的初速度为v 0。在此基础上,飞机以5m/s 2的加速度加速运动100m 后速度达到v 2=50m/s 。
根据 ax v v 22
022=- (2分)
解得 15102220=-=ax v v m/s
10.设警察初速度为v 1=25m/s ,到达减速带时速度为:v 2=5m/s ,开始时警察距离减速带距离为x 0=90m ,则警察到达减速带时间为.
在这段时间内逃犯前进的距离为x 1=vt 1=60m
警察到达减速带之后再以加速度a=2.5m/s2加速前进,当警察再次达到最大速度v1=25m/s时,所用时间为t2,根据速度公式:
v1=v2+at2,
代入数据求出t2=8s,
在这8s内,警察前进的距离为
与此同时,逃犯前进的距离为x3=vt2=80m
此后警察以最大速度v1=25m/s前进,设经过t3时间警察追上逃犯,则:v1t3=(x1+x2﹣x3)+v地t3
整理得到t3=4/3s.
即从警察发现逃犯到追上逃犯,所需要的时间为