1、物理必修1配粵教版第三節(jié)從自由落體到勻變速直線運(yùn)動(dòng)物理必修1配粵教版1關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法中不正確的是(A物體豎直向下的運(yùn)動(dòng)一定是自由落體運(yùn)動(dòng))B. 自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零、加速度為g的豎直向下的勻加速直線運(yùn)動(dòng)C. 物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)叫作自由 落體運(yùn)動(dòng)D. 當(dāng)空氣阻力的作用比較小，可以忽略不計(jì)時(shí)，物體自 由下落可視為自由落體運(yùn)動(dòng)【答案】A物理必修1配粵教版2做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，每秒的速度增量總是(A大小相等，方向相同B大小不等，方向不同C大小相等，方向不同D大小不等，方向相同【答案】A)【解析】自由落體運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為重力加速度g，由vgt知每秒內(nèi)速

2、度的增量相等，故A正確物理必修1配粵教版3做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，落到全程的一半和全程所用的時(shí)間之比是( A12)B21C22D21【答案】Ch t1 22 【解析】由 h122gt可得t 2 ，故 C 正確h2物理必修1配粵教版一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)1勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式v0atvt2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式12sv t2at0二、兩個(gè)有用的推論v0vttv2v22as，st02物理必修1配粵教版一輛汽車啟動(dòng)時(shí)加速，加速度方向與速度方向一致，若加速度減小，則其速度是減小嗎？【答案】如果一個(gè)物體做加速運(yùn)動(dòng)(即加速度與速度方向 相同)，加速度由大變小說(shuō)明在單位時(shí)間內(nèi)速度增加量比前一 時(shí)間少了，但速

3、度仍在增加，故加速度減小時(shí)速度不一定減 小同理若物體做減速運(yùn)動(dòng)不論加速度增大還是減小，速度一 定是減小的即：加速度與速度方向相同時(shí)不論加速度如何變化，速度 一定是增加的；加速度與速度方向相反時(shí)不論加速度如何變化，速度一定是減小的物理必修1配粵教版速度與時(shí)間的關(guān)系式1推導(dǎo)過程對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度是恒定的，由加速度的定vtv0，得 vtv0at義式 at物理必修1配粵教版2對(duì)速度公式vtv0at的理解(1) 此式叫勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式，它反映了勻變速 直線運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，式中v0是開始計(jì)時(shí)時(shí)刻的 速度，vt是經(jīng)過時(shí)間t后的瞬時(shí)速度(2) 速度公式中，末速度vt是時(shí)間t的一次

4、函數(shù)，其v-t圖象是一條傾斜的直線，斜率即為加速度a，縱軸上的截距為初速度v0物理必修1配粵教版(3) 此速度公式既適用于勻加速直線運(yùn)動(dòng)，也適用于勻減速直線運(yùn)動(dòng)式中v0、vt、a都是矢量在直線運(yùn)動(dòng)中，當(dāng)規(guī) 定了正方向后，它們都可用帶正、負(fù)號(hào)的代數(shù)值表示，則矢量 運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算，通常情況下取初速度方向?yàn)檎较驅(qū)?于勻加速直線運(yùn)動(dòng)，a取正值；對(duì)于勻減速直線運(yùn)動(dòng)，a取負(fù) 值計(jì)算結(jié)果若vt 0，說(shuō)明vt 的方向與v0方向相同；若vt 0，則說(shuō)明vt的方向與v0方向相反(4) 此公式中有四個(gè)物理量，知道任意三個(gè)物理量便能確定第四個(gè)物理量(5) 從靜止開始的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，即v00，則vtat， 速度

5、與時(shí)間成正比物理必修1配粵教版例1汽車以54km/h的速度勻速行駛，現(xiàn)在汽車又以0.5少？m/s2的加速度開始加速，經(jīng)過20s后汽車的速度達(dá)到多解析：初速v054 km/h15 m/s，加速度a0.5 m/s2，時(shí)間t20 s，由速度公式vtv0at，得20 s后速度為vtv0at15 m/s0.520 m/s25 m/s90 km/h答案：90 km/h物理必修1配粵教版題后反思：解題要首先分析物體的運(yùn)動(dòng)過程，判斷物體在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)還是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，然后確定物體的初、末狀態(tài)的速度物理必修1配粵教版1. 某型號(hào)噴氣式飛機(jī)速度達(dá)到95 m/s即可升空假定飛機(jī)從靜止開始以3.5m/s2的加速

6、度勻加速滑行，則飛機(jī)從啟動(dòng)到升空共滑行多長(zhǎng)時(shí)間？【答案】27.1 s【解析】飛機(jī)的末速度 vt95 m/s，加速度 a3.5 m/s2，vtv09503.5初速度v00，由s27.1 svtv0at得滑行時(shí)間ta物理必修1配粵教版位移與時(shí)間的關(guān)系1v-t圖象中的“面積”在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，雖然速度時(shí)刻變化，但只要時(shí)間足 夠小，速度的變化就非常小，在這段時(shí)間內(nèi)近似應(yīng)用我們熟悉的勻速運(yùn)動(dòng)的公式計(jì)算位移，其誤差也非常小，如圖所示甲乙丙物理必修1配粵教版如果把每一小段t內(nèi)的運(yùn)動(dòng)看作勻速運(yùn)動(dòng)，則矩形面積之和等于各段勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移之和，顯然小于勻變速直線運(yùn) 動(dòng)在該時(shí)間內(nèi)的位移但時(shí)間越小，各勻速直線運(yùn)動(dòng)

7、位移和勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移之間的差值就越小，當(dāng)t0時(shí)，各矩形面積之和趨近于v-t圖象下面的面積可以想象，如果把整個(gè)運(yùn) 動(dòng)過程劃分得非常非常細(xì)，很多很多小矩形的面積之和就能準(zhǔn) 確代表物體的位移了，位移的大小等于圖丙中梯形的面積勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象中圖線所圍“面積”表示位移物理必修1配粵教版2位移公式的推導(dǎo)在圖丙中，vt 圖線下面的梯形 OABC 的面積是 S12(OCAB)OA1把面積及各條線段換成所代表的物理量，上式變成 s (v02vt)t1把前面已經(jīng)得出的 v v at 代入，得到 sv t2at2，這t00就是表示勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間關(guān)系的公式物理必修1配粵教版3注意：(1)位

8、移公式反映了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，式中的位移是指0t時(shí)間段上的位移，即運(yùn)動(dòng) 質(zhì)點(diǎn)在t時(shí)刻相對(duì)初始位置的位移(2)公式中，v0、vt 、a、s均是矢量，應(yīng)用時(shí)要規(guī)定正方向，凡與正方向相同者取正值，相反者取負(fù)值，所求矢量為正 值者，表示其方向與正方向相同，為負(fù)值者，表示其方向與正方向相反一般取初速度v0方向?yàn)檎较蛭锢肀匦?配粵教版例2某種型號(hào)的飛機(jī)以60m/s的速度著陸，著陸后飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)可看作勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為6m/s2，求飛機(jī)著陸后12 s 內(nèi)的位移的大小解析：已知 v060 m/s，a6 m/s2，則由 0v0at 得飛機(jī)停下來(lái)所需時(shí)間60t 6s10 s，即飛機(jī)著陸

9、10 s 后就停下來(lái)不再繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，因此 12 s112102(6)102sv tat 60內(nèi)的位移大小為m02300 m答案：300 m物理必修1配粵教版2.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在前3s內(nèi)通過了18m，在緊接著的2 s內(nèi)又通過了22 m，求它的初速度和加速度【答案】3 m/s2 m/s2物理必修1配粵教版【解析】本題分別已知了兩組時(shí)間和位移，要求速度和加速度，可以通過位移公式求得設(shè)物體的初速度為 v0，加速度為 a1根據(jù)位移公式 sv t2at2，得012，前 3 s 內(nèi) ：s v t at10 112前 5 s 內(nèi) ：sv t12，2at0由以上兩式聯(lián)立，代入數(shù)據(jù)得v03 m/s，a

10、2 m/s2物理必修1配粵教版勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與速度的關(guān)系1公式推導(dǎo)vtv0我們把速度公式 vtv0at，變?yōu)?t，代入位移公a1222式 sv t at可得 v v 2as0t02這就是勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移與速度的關(guān)系式物理必修1配粵教版2關(guān)系式的應(yīng)用(1) 公式vv2as是根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)基本關(guān)系 式推導(dǎo)出來(lái)的，但因?yàn)椴缓瑫r(shí)間變量，所以在某些問題中應(yīng)用 很方便(2) 公式在應(yīng)用時(shí)也必須注意符號(hào)法則，公式中的vt、v0、a、s也要規(guī)定統(tǒng)一的正方向，一般選初速度方向?yàn)檎较虮匦?配粵教版物理3四個(gè)基本公式的選擇v v10t222公式 v vat，sv t at ，v v 2as，stt

11、00t022中包含五個(gè)物理量，它們分別為：初速度 v0，加速度 a，運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t，位移 s 和末速度 vt，在解題過程中選用公式的基本方法為：物理必修1配粵教版(1)如果題目中無(wú)位移式 vv0ats，也不讓求位移，一般選用速度公(2)如果題中無(wú)末速度 vt，也不讓求末速度，一般選用位移公式 sv t122at0(3)如果題中無(wú)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，也不讓求運(yùn)動(dòng)時(shí)間，一般選用推論一 v2v22ast0(4)如果題中無(wú)加速度，也不讓求加速度，一般選用推論二sv0vtt2配粵教版物理必修1例3有些上裝有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng)，已知某型號(hào)的戰(zhàn)斗機(jī)在跑道上加速時(shí)可能產(chǎn)生的最大加速度為5.0 m/s2，起飛速度為5

12、0 m/s，如果要求該飛機(jī)滑行100 m 后起飛，問彈射系統(tǒng)必須使飛機(jī)具有多大的初速度？如果某艦 上沒有安裝彈射系統(tǒng)，要求該飛機(jī)仍能在此艦上正常起飛，問 該艦身長(zhǎng)至少應(yīng)為多少？物理必修1配粵教版解析：飛機(jī)起飛不一定是勻加速，但該題要求的是極小值和極大值，因此可以按照飛機(jī)以最大加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)來(lái)計(jì)算規(guī)定飛機(jī)運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，則由 v2v22as，得飛機(jī)的t0起飛速度至少為v0v22as50225100m/s38.7 m/st如果沒有彈射系統(tǒng)，就應(yīng)當(dāng)從靜止開始加速，由v22astv2502t 得加速的距離 sm250 m2a25即艦身的長(zhǎng)度至少為 250 m答案：38.7 m/s250 m物理必

13、修1配粵教版題后反思：(1)公式vv2as中四個(gè)物理量均是矢量，應(yīng)用它解題時(shí)要注意各物理量的正、負(fù)值(2)剎車問題由于末速度為零，應(yīng)用此公式解題往往很方便物理必修1配粵教版3(2019廣州名校聯(lián)考)在平直公路上勻速行駛的汽車因緊急情況突然剎車，剎車2s后速度由15m/s減為9m/s，假設(shè)剎車過程中汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，求：(1)汽車剎車過程中加速度a的大小和方向； (2)汽車剎車后4 s末的速度；(3)汽車剎車后8 s內(nèi)滑行的距離【答案】(1)3 m/s2，方向與初速度相反(2)3 m/s(3)37.5 m物理必修1配粵教版【解析】(1)根據(jù)加速度公式有a vvv0915m/s23 m/s2t

14、t2加速度方向與初速度方向相反 15 v0(2)汽車的停止時(shí)間為 t s5 s03a則 v4v0at415(3)4 m/s3 m/s.(3)汽車剎車后 8 s 內(nèi)滑行的距離即是剎車位移，故有v0st 37.5 m.02物理必修1配粵教版綜合 拓展 提高從車站開出的汽車，做勻加速運(yùn)動(dòng)，走了12s例4時(shí)，發(fā)現(xiàn)還有乘客沒上來(lái)，于是立即做勻減速運(yùn)動(dòng)至停車，總共歷時(shí)20 s，行進(jìn)了50 m，求汽車的最大速度解析：解法一：設(shè)最大速度為 vm，由題意，可得方程組11sa t vt a t2，tt t ，21 1m 22 21222vma1t1,0vma2t2， 2s250整理得 vm/s5 m/sm20t1

15、t2物理必修1配粵教版解法二：應(yīng)用圖象法，做出運(yùn)動(dòng)全過程的 v-t 圖象如右圖所示，vt 圖線與 t 軸圍成的三角形的面積與位移等值，故 svmt2250202s 2s所以 vm/s5mtt t12m/s物理必修1配粵教版解法三：(平均速度法)由于汽車在前、后兩階段均做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故前、后兩階段的平均速度均為最大速度 vmax 的一半，即0vmaxvmaxv ，222s由 s v t 得 v5 m/smax t 答案：5 m/s物理必修1配粵教版題后反思：(1)分析物體的運(yùn)動(dòng)問題，要養(yǎng)成畫物體運(yùn)動(dòng)草圖的習(xí)慣，并在圖中標(biāo)注有關(guān)物理量這樣將加深對(duì)物體運(yùn)動(dòng)過程的理解，有助于發(fā)現(xiàn)已知量與未知量之間

16、的相互關(guān)系，迅速找到解題的突破口物理必修1配粵教版(2) 如果一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)包含幾個(gè)階段，就要分段分析，弄清物體在每段上的運(yùn)動(dòng)情況及遵循的規(guī)律，應(yīng)該特別注意的是各段交接點(diǎn)處的速度往往是解題的關(guān)鍵，該點(diǎn)速度是前段的末速度，同時(shí)又是后段的初速度，是聯(lián)系前、后兩段的橋梁， 并要注意前、后段的位移s、加速度a、時(shí)間t之間的聯(lián)系(3) 末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)可看成初速度為零、加速度相等的反向勻加速直線運(yùn)動(dòng)物理必修1配粵教版4(2018倉(cāng)山校級(jí)期中)一輛汽車從靜止開始勻加速開出，然后保持勻速運(yùn)動(dòng)，最后勻減速運(yùn)動(dòng)，直到停止下表給出了不同時(shí)刻汽車的速度：(1) 汽車從開出到停止共經(jīng)歷的時(shí)間是多少？(2) 汽車做勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少？【答案】(1)11 s(2)5 s時(shí)刻/s1.02.03.04.08.59.510.5速度/(ms 1)369121293物理必修1配粵教版【解析】(1)汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度 v39122a2 t m/s 6 m/s ，03設(shè)汽車從 1