1、第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究2 2 3 3匀变速直线运动的匀变速直线运动的位移与时间位移与时间的关系的关系 驾驶员都知道车辆在行驶中保持一定的距离驾驶员都知道车辆在行驶中保持一定的距离很重要。因为一旦遇到险情，车辆制动后还要很重要。因为一旦遇到险情，车辆制动后还要向前滑行一段距离，更何况驾驶员作出制动反向前滑行一段距离，更何况驾驶员作出制动反应还要有一定的时间呢！据公安部门规定，上应还要有一定的时间呢！据公安部门规定，上海市区交通繁忙路段机动车辆的速度限制在海市区交通繁忙路段机动车辆的速度限制在25 25 km/hkm/h以内，并要求驾驶员必须保持至少以内，并要求驾驶员
2、必须保持至少 mm的车距。一旦发生交通事故，我们会看到交警的车距。一旦发生交通事故，我们会看到交警同志测量有关距离，其中非常重要的是刹车距同志测量有关距离，其中非常重要的是刹车距离。你知道测量刹车距离的目的吗？这样做的离。你知道测量刹车距离的目的吗？这样做的物理原理是什么？物理原理是什么？学点学点1 匀速直线运动的位移匀速直线运动的位移 说明：说明：匀速直线运动的位移，它在数值上等于匀速直线运动的位移，它在数值上等于v-t图像与图像与t轴所围轴所围的的“阴影阴影”面积。位移也有正、负，若包围的面积。位移也有正、负，若包围的“面积面积”在第一象限，则为正；若在第四象限，则为负。在第一象限，则为正
3、；若在第四象限，则为负。速度的大小和方向不随时间变化速度的大小和方向不随时间变化2.匀速直线运动的位移：匀速直线运动的位移：3.匀速直线运动的匀速直线运动的v-t图像：图像：s=vtx=vt1.特征：特征：-v0vv0vv0v0t0t学点学点2 匀变速直线运动的位移匀变速直线运动的位移 vtvv00t1 t2 t3 t4vtvv00矩形面积之和矩形面积之和等等于于各段匀速直线各段匀速直线运动的位移之和运动的位移之和学点学点2 匀变速直线运动的位移匀变速直线运动的位移 V/m/st/svv00t1.结论：结论：位移位移等于等于v-t图像和图像和时间轴所包围的图形时间轴所包围的图形“面积面积”v典
4、例典例1：一质点做匀一质点做匀加速直线运动，在加速直线运动，在t=0时刻物体的初速时刻物体的初速度等于度等于5m/s，经过，经过10s物体的速度变为物体的速度变为20m/s，求解这一过，求解这一过程物体运动的位移？程物体运动的位移？10sv/m/st/s2050一质点做直线运动的位移时间图象如图一质点做直线运动的位移时间图象如图2-3-5所示，试回答以下所示，试回答以下问题：问题：（1）02 s和和2 s4 s内质点做什么运动？内质点做什么运动？（2）在）在02 s内、内、04 s内和内和24 s内的位内的位 移分别为多少？移分别为多少？【答案答案】（1）02 s内物体做匀速运内物体做匀速运动
5、，且速度动，且速度v=5 m/s 在在24 s内物内物体静止不动体静止不动（2）10 m,10 m,0图图2-3-5【解析解析】（1）在）在02 s内，内，x-t图象为倾斜直线；表示物体做图象为倾斜直线；表示物体做匀速直线运动，速度匀速直线运动，速度v=x/t=10/2 m/s=5 m/s在在24 s内物体始终处于内物体始终处于x=10 m处不动。处不动。（2）在）在02 s内位移为内位移为x1=10 m；在在04 s内位移为内位移为x2=10 m；在在24 s内位移为内位移为x3=0。学点学点3 匀变速直线运动的位移公式：匀变速直线运动的位移公式：V/m/st/svv00t1.结论：结论：位
6、移位移等于等于v-t图像和图像和时间轴所包围的图形时间轴所包围的图形“面积面积”2.匀变速直线运动的位移公式：匀变速直线运动的位移公式：注意：注意：1.位移公式是位移公式是矢量式矢量式。应用时要。应用时要规定正方向规定正方向。2.位移公式位移公式只适用于匀变速直线运动只适用于匀变速直线运动。【例例1】一艘快艇以一艘快艇以2 m/s2的加速度在海面上做匀加速直的加速度在海面上做匀加速直线运动，快艇的初速度是线运动，快艇的初速度是6 m/s。求：。求：（1）这艘快艇在）这艘快艇在8 s末的速度和末的速度和8 s内的位移；内的位移；（2）快艇在第）快艇在第8 s内的位移。内的位移。【答案答案】（1）
7、22 m/s 112 m（）（）21 m【解析解析】快艇在第快艇在第8 s末的速度为末的速度为 v=v0+at1=6 m/s+28 m/s=22 m/s 快艇在前快艇在前8 s内的位移为内的位移为 x1=v0t1+1/2at21=68 m +1/2282 m=112 m （2）快艇在第）快艇在第8 s内的初速度即为内的初速度即为第第7 s末的速度末的速度 v2=v0+at2=6 m/s+27 m/s=20 m/s 快艇在第快艇在第8 s内的位移为内的位移为 x2=v2t3+1/2at23=201 m +1/2212 m=21 m。【评析评析】应用应用v=v0+at和和x=v0t+1/2at2求
8、求解问题时，必解问题时，必须明确所研究须明确所研究的过程，进而的过程，进而明确其对应的明确其对应的时间、初速度、时间、初速度、末速度和加速末速度和加速度。度。一辆沿平直公路行驶的汽车，速度为一辆沿平直公路行驶的汽车，速度为36km/h，刹车后获得的加速度大小是，刹车后获得的加速度大小是4 m/s2，求：，求：（1）刹车后）刹车后3s末的速度；末的速度；（2）从开始刹车至停止，汽车滑行）从开始刹车至停止，汽车滑行的距离。的距离。【答案答案】（1）0 （）（）12.5 m2 既然匀变速直线运动既然匀变速直线运动v-t图线下面的面积图线下面的面积等于它的位移，那么能否据此求出匀变速直等于它的位移，那
9、么能否据此求出匀变速直线运动的平均速度的表达式？线运动的平均速度的表达式？v一个滑雪运动员，从一个滑雪运动员，从85m长的山坡上匀变速长的山坡上匀变速直线滑下，初速度为直线滑下，初速度为1.8m/s，末速度为，末速度为5.0m/s，他通过这个山坡需要多长时间，他通过这个山坡需要多长时间?1【答案答案】25s难度提升：难度提升：以以10 m/s的速度匀速行驶的速度匀速行驶的汽车，刹车后做匀减速直线运动。的汽车，刹车后做匀减速直线运动。若汽车刹车后第若汽车刹车后第2s内的位移为内的位移为6.25m(刹车时间超过刹车时间超过2s)，则刹车后，则刹车后6s内汽车的位移是多大？内汽车的位移是多大？【答案答案】m 3骑自行车的人以骑自行车的人以 m/s的初速度匀减速地上一个的初速度匀减速地上一个斜坡，加速度的大小为斜坡，加速度的大小为0.4 m/s2，斜坡长，斜坡长 m，骑自行车的人通过斜坡需要多少时间？骑自行车的人通过斜坡需要多少时间？【答案答案】10 s
