1、2.4 2.4 匀变速直线运动规律匀变速直线运动规律的应用的应用 1 1、会推导匀变速直线运动的位移和速度的关系式。、会推导匀变速直线运动的位移和速度的关系式。2 2、能应用匀变速直线运动的规律求解有关问题。、能应用匀变速直线运动的规律求解有关问题。3 3、提高灵活应用公式解题的能力。、提高灵活应用公式解题的能力。观看视频，看看有什么启示观看视频，看看有什么启示想一想想一想 什么道理什么道理交警正在测量车痕的长度，来判断车辆有没有违章超速。交警正在测量车痕的长度，来判断车辆有没有违章超速。你必备的公式你必备的公式匀变速直线运动的基本公式匀变速直线运动的基本公式速度公式：速度公式：v vt t=
2、v=v0 0+at+at位移公式：位移公式：201sv tat2公式中矢量比较多，应用时应特别注意其物理量的方向。公式中矢量比较多，应用时应特别注意其物理量的方向。一般来说，已知其中的三个量就可以求出其余的一个或一般来说，已知其中的三个量就可以求出其余的一个或两个物理量。两个物理量。想一下，把两个公式中的想一下，把两个公式中的“t”t”消掉，你能得到什么呢？消掉，你能得到什么呢？你觉得你得到的有什么用吗？你觉得你得到的有什么用吗？位移和速度的关系位移和速度的关系:v:vt t2 2-v-v0 02 2=2as=2as这个关系式是匀变速直线运动规律的一个重要推论。关系这个关系式是匀变速直线运动规
3、律的一个重要推论。关系式中不含时间式中不含时间t t，在一些不涉及时间的问题中，应用这个，在一些不涉及时间的问题中，应用这个关系式是比较方便的。关系式是比较方便的。案例案例1:1:汽车在高速公路上行驶的速度为汽车在高速公路上行驶的速度为108 km/h108 km/h，若驾驶，若驾驶员发现前方员发现前方80m80m处发生了交通事故，马上紧急刹车，汽车处发生了交通事故，马上紧急刹车，汽车以恒定的加速度行驶要经过以恒定的加速度行驶要经过4s4s才停下来。问：该汽车是否才停下来。问：该汽车是否会有安全问题？会有安全问题？解题提示：解题提示：在此过程中，初速度为在此过程中，初速度为108km/h108
4、km/h，即，即30 m/s30 m/s。汽车经汽车经4s4s停下来，似乎只有两个已知量，但仔细分析后发停下来，似乎只有两个已知量，但仔细分析后发现，题中还隐含着一个条件：汽车刹车停止后末速度为现，题中还隐含着一个条件：汽车刹车停止后末速度为0 0，问题应可解决。题中问题应可解决。题中“前方前方80m80m处处”这一条件，并不是汽这一条件，并不是汽车停下来的实际位移，它只作为判断是否安全的依据。车停下来的实际位移，它只作为判断是否安全的依据。解：解：选汽车初速度方向为正方向，选汽车初速度方向为正方向，其加速度为其加速度为汽车由刹车到停止所经过的位移为汽车由刹车到停止所经过的位移为由于前方距离有
5、由于前方距离有80m80m，汽车经过，汽车经过60m60m就已停下来，所以不会就已停下来，所以不会有安全问题。有安全问题。22t0v-v0-30a=m/s=-7.5m/st4201sv tat2130 4(7.5)16 m260m人对周围发生的事情，都需要一段时间来作出反应，从人人对周围发生的事情，都需要一段时间来作出反应，从人发现情况到采取行动所经历的时间，称为发现情况到采取行动所经历的时间，称为“反应时间反应时间”。人在通常情况下的平均反应时间为人在通常情况下的平均反应时间为0.50.51.5s1.5s。上题中，汽车刹车后经上题中，汽车刹车后经4s4s停下来，试问驾驶员发现事故到停下来，试
6、问驾驶员发现事故到汽车停下来是否也是汽车停下来是否也是4s4s？讨论一讨论一请同学们构建从驾驶员发现事故到汽车停下来汽车运动的请同学们构建从驾驶员发现事故到汽车停下来汽车运动的物理模型物理模型 讨论二讨论二先匀速先匀速 后减速后减速更进一步上题中驾驶员的反应时间是上题中驾驶员的反应时间是0.5s0.5s该汽车有安全问题吗？汽该汽车有安全问题吗？汽车在前后两个运动过程中的位移各是多少？请同学们计算车在前后两个运动过程中的位移各是多少？请同学们计算一下一下 解：解：匀速直线运动位移匀速直线运动位移s=vts=vt=(30=(300.5)m0.5)m=15m=15m 匀减速直线运动位移同上，为匀减速
7、直线运动位移同上，为60m60m，汽车运动总位移为，汽车运动总位移为75m75m，所以依然没有安全问题。所以依然没有安全问题。为什么不允许酒后开车？（服用某些感冒药后，或老年人，为什么不允许酒后开车？（服用某些感冒药后，或老年人，或处于疲劳状态下都不宜开车）或处于疲劳状态下都不宜开车）会使人的反应时间变长，会使人的反应时间变长，进而对行车安全造成威胁进而对行车安全造成威胁讨论三讨论三案例案例2:2:北京城市交通部门规定汽车在市区某些街道行驶速北京城市交通部门规定汽车在市区某些街道行驶速度不得超过度不得超过v vm m=30km/h=30km/h。一辆汽车在该水平路段紧急刹车。一辆汽车在该水平路
8、段紧急刹车时车轮抱死，沿直线滑行一段距离后停止，交警测得车轮时车轮抱死，沿直线滑行一段距离后停止，交警测得车轮在地面上滑行的轨迹长在地面上滑行的轨迹长s sm m=10m=10m。从手册中查出该车车轮与。从手册中查出该车车轮与地面间的动摩擦因数，并由此算得刹车加速度大小为地面间的动摩擦因数，并由此算得刹车加速度大小为7.2m/s7.2m/s2 2。请你通过计算判断汽车是否超速行驶。请你通过计算判断汽车是否超速行驶。解：解：汽车刹车且车轮抱死后，汽车受滑动摩擦力做匀减速汽车刹车且车轮抱死后，汽车受滑动摩擦力做匀减速运动。汽车的加速度运动。汽车的加速度为为a=7.2m/sa=7.2m/s2 2 所
9、以由所以由v v2 20 0=2as=2as，得，得v v0 0=43.2km/h =43.2km/h v v0 0=43.2km/h30km/h=43.2km/h30km/h所以这辆车是超速的。所以这辆车是超速的。请同学们各抒己见，给行车安全提几点建议。请同学们各抒己见，给行车安全提几点建议。保证行车安全的几点建议：保证行车安全的几点建议：1.1.杜绝酒后或极度疲劳状态下开车，谨慎驾驶；杜绝酒后或极度疲劳状态下开车，谨慎驾驶；2.2.保持车况良好，随时注意检查制动系统；保持车况良好，随时注意检查制动系统；3.3.保持合理车距；保持合理车距；4.4.严禁超速行驶；严禁超速行驶；5.5.严禁超载
10、。严禁超载。1.1.一物体做匀变速直线运动，某时刻的速度大小为一物体做匀变速直线运动，某时刻的速度大小为m/sm/s，1s1s后速度大小变为后速度大小变为10m/s10m/s，在这，在这1s1s内该物体的（内该物体的（）A.A.加速度的大小可能小于加速度的大小可能小于m/sm/s2 2B.B.加速度的大小可能大于加速度的大小可能大于10m/s10m/s2 2 C.C.位移的大小可能小于位移的大小可能小于4m4mD.D.位移的大小可能大于位移的大小可能大于10m10mBCBC2.2.某物体运动的速度图象如图，根据图象可知某物体运动的速度图象如图，根据图象可知()A.0A.02s2s内的加速度为内
11、的加速度为1m/s1m/s2 2B.0B.05s5s内的位移为内的位移为10m10mC.C.第第1s1s末与第末与第3s3s末的速度方向相同末的速度方向相同D.D.第第1s1s末与第末与第5s5s末加速度方向相同末加速度方向相同ACAC【解析】【解析】v vt t图象斜率表示加速度的大小，图象斜率表示加速度的大小，A A正确；正确；第第1 s1 s末与第末与第3s3s末速度均沿正方向，末速度均沿正方向，C C正确正确3 3、发射枪弹时，枪弹在枪筒中的运动可以看作是匀加速、发射枪弹时，枪弹在枪筒中的运动可以看作是匀加速运动，如果枪弹的加速度为运动，如果枪弹的加速度为5 510105 5m/sm/
12、s2 2 ，枪筒长，枪筒长0.64m0.64m，枪弹射出枪口时的速度是多大枪弹射出枪口时的速度是多大?解：解：已知：已知：v v0 0=0,s=0.64m,a=5=0,s=0.64m,a=510105 5m/sm/s2 2 根据位移和速度的关系式可得根据位移和速度的关系式可得v vt t2 2=2as=2as即枪弹射出枪口时的速度是即枪弹射出枪口时的速度是800m/s800m/st52v2as2 5 10 m/s0.64m800m/s 4 4、一个滑雪的人，从、一个滑雪的人，从85m85m长的山坡上匀变速滑下，初速长的山坡上匀变速滑下，初速度是度是1.8m/s1.8m/s，末速度是，末速度是5
13、.0m/s5.0m/s，它通过这段山坡需要多，它通过这段山坡需要多长时间？长时间？解：解：选滑雪的人的运动方向为选滑雪的人的运动方向为正方向，则正方向，则v v0 0、v vt t、s s皆为正值皆为正值 0t0t2s2 85m2s2 85mt25st25svv1.8m/s50m/svv1.8m/s50m/sv0=1.8m/svt=5.0m/s求t物理情景图物理情景图S=85m所以通过这段山坡需要所以通过这段山坡需要25s25s求解运动学问题的基本思路：求解运动学问题的基本思路：1.1.确定研究对象；确定研究对象；2.2.建立运动图景（明确各过程的运动性质，画出草图，建立运动图景（明确各过程的运动性质，画出草图，标出已知量）；标出已知量）；3.3.恰当选择公式；恰当选择公式；4.4.如涉及不同运动过程，要善于寻找其间的联系（速度、如涉及不同运动过程，要善于寻找其间的联系（速度、位移、时间等的联系）位移、时间等的联系）.
