高考物理總復習 主題一 機械運動與物理模型 1.2.3勻變速直線運動的位移與時間的關系課件 新人教版

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1、1.2.3勻變速直線運動的位移與時間的關系勻變速直線運動的位移與時間的關系一、勻速直線運動的位移一、勻速直線運動的位移1.位移公式：位移公式：x_。2.在在vt圖象中的表示位移：對于勻速直線運動，物體的位移在圖象中的表示位移：對于勻速直線運動，物體的位移在數(shù)值上等于數(shù)值上等于vt圖線與對應的時間軸所包圍的矩形的圖線與對應的時間軸所包圍的矩形的_。如圖所示陰影圖形面積就等于物體如圖所示陰影圖形面積就等于物體t1時間內(nèi)的位移。時間內(nèi)的位移。vt面積面積思維拓展思維拓展如圖如圖1所示，質(zhì)點在所示，質(zhì)點在5 s內(nèi)的位移是多大？內(nèi)的位移是多大？答案答案03 s位移位移x1v1t19 m35 s位移位移x

2、2v2t24 m故故05 sxx1x15 m。圖圖1二、勻變速直線運動的位移二、勻變速直線運動的位移1.在在vt圖象中的表示位移：圖象中的表示位移：(1)微元法推導微元法推導把物體的運動分成幾個小段，如圖把物體的運動分成幾個小段，如圖2甲，每段位移甲，每段位移每段每段起始時刻速度起始時刻速度每段的時間對應矩形面積。所以，整個過每段的時間對應矩形面積。所以，整個過程的位移程的位移各個小矩形面積各個小矩形面積_。之和之和把運動過程分為更多的小段，如圖乙，各小矩形的把運動過程分為更多的小段，如圖乙，各小矩形的_可以更精確地表示物體在整個過程的位移。可以更精確地表示物體在整個過程的位移。圖圖2把整個過

3、程分得非常非常細，如圖丙，小矩形合在一起成了把整個過程分得非常非常細，如圖丙，小矩形合在一起成了一個梯形，一個梯形，_就代表物體在相應時間間隔內(nèi)的位移。就代表物體在相應時間間隔內(nèi)的位移。(2)結(jié)論：做勻變速直線運動的物體的位移對應著結(jié)論：做勻變速直線運動的物體的位移對應著vt圖象中的圖象中的_所包圍的面積。所包圍的面積。 面積之和面積之和梯形的面積梯形的面積圖象與對應的時間軸圖象與對應的時間軸2.位移與時間的關系位移與時間的關系思維拓展思維拓展答案答案位移為負值，表明物體先向正方向做勻減速運動，當位移為負值，表明物體先向正方向做勻減速運動，當速度減為零以后，又沿負方向做勻加速直線運動，故隨速度

4、減為零以后，又沿負方向做勻加速直線運動，故隨著時間的推移總位移可能沿正方向先增加再減小，然后沿負著時間的推移總位移可能沿正方向先增加再減小，然后沿負方向增加，故位移為負值。表明物體返回到出發(fā)點后繼續(xù)向方向增加，故位移為負值。表明物體返回到出發(fā)點后繼續(xù)向負方向運動。負方向運動。三、用圖象表示位移三、用圖象表示位移(xt圖象圖象)1.xt圖象：圖象：_為橫坐標，以為橫坐標，以_為縱坐標，描述為縱坐標，描述位移隨時間變化情況的圖象。位移隨時間變化情況的圖象。2.常見的常見的xt圖象圖象(1)靜止：一條平行于靜止：一條平行于_的直線。的直線。(2)勻速直線運動：一條勻速直線運動：一條_的直線。的直線。

5、以時間以時間t位移位移x時間軸時間軸傾斜傾斜思維拓展思維拓展做直線運動的物體在某段時間內(nèi)的位移做直線運動的物體在某段時間內(nèi)的位移時間圖象如圖時間圖象如圖3所所示。試分析物體在示。試分析物體在t0到到t6 s內(nèi)的運動情況，并畫出該物體內(nèi)的運動情況，并畫出該物體的速度的速度時間圖象。時間圖象。圖圖3答案答案見解析見解析勻變速直線運動位移公式的理解與應用勻變速直線運動位移公式的理解與應用運動情況運動情況取值取值勻加速直線運動勻加速直線運動a與與v0同向，同向，a取正值取正值(v0方向為正方向方向為正方向)勻減速直線運動勻減速直線運動a與與v0反向，反向，a取負值取負值(v0方向為正方向方向為正方向)

6、位移為正值位移為正值說明位移的方向與規(guī)定的正方向相同說明位移的方向與規(guī)定的正方向相同位移為負值位移為負值說明位移的方向與規(guī)定的正方向相反說明位移的方向與規(guī)定的正方向相反3.公式的兩種特殊形式公式的兩種特殊形式精典示例精典示例例例1 (2018安慶高一檢測安慶高一檢測)一物體做勻減速直線運動，初速度大一物體做勻減速直線運動，初速度大小為小為v05 m/s，加速度大小為，加速度大小為a0.5 m/s2，求：，求：(1)物體在物體在3 s內(nèi)的位移大??；內(nèi)的位移大??；(2)物體在第物體在第3 s內(nèi)的位移大小。內(nèi)的位移大小。思路探究思路探究(1)兩問分別求的是哪段時間內(nèi)的位移？兩問分別求的是哪段時間內(nèi)的

7、位移？(2)選用什么公式來求解位移？選用什么公式來求解位移？答案答案(1)12.75 m(2)3.75 m針對訓練針對訓練1 某物體做勻變速直線運動，其位移與時間的關系為某物體做勻變速直線運動，其位移與時間的關系為x0.5tt2(m)，則當物體速度為，則當物體速度為3 m/s時，物體已運動的時間時，物體已運動的時間為為 ()A.1.25 s B.2.5 s C.3 s D.6 s答案答案A對對xt圖象的認識圖象的認識要點歸納要點歸納1.xt圖象的物理意義：圖象的物理意義：xt圖象反映了物體的位移隨時間的變圖象反映了物體的位移隨時間的變化關系，圖象上的某一點表示運動物體在某時刻所處的位置或化關系

8、，圖象上的某一點表示運動物體在某時刻所處的位置或相對于坐標原點的位移。相對于坐標原點的位移。2.xt圖象的應用圖象的應用位位移移大小大小初、末位置的縱坐標差的絕對值初、末位置的縱坐標差的絕對值方向方向末位置與初位置的縱坐標差的正負值，正值表示末位置與初位置的縱坐標差的正負值，正值表示位移沿正方向，負值表示位移沿負方向位移沿正方向，負值表示位移沿負方向速速度度大小大小斜率的絕對值斜率的絕對值方向方向斜率的正負，斜率為正，表示物體向正斜率的正負，斜率為正，表示物體向正方向運動；斜率為負，表示物體向負方方向運動；斜率為負，表示物體向負方向運動向運動運動開始位置運動開始位置圖線起點縱坐標圖線起點縱坐標

9、運動開始時刻運動開始時刻圖線起點橫坐標圖線起點橫坐標兩圖線交兩圖線交點的含義點的含義表示兩物體在同一位置表示兩物體在同一位置(相遇相遇)精典示例精典示例例例2 (多選多選)如圖如圖4所示為在同一直線上運動的所示為在同一直線上運動的A、B兩質(zhì)點的兩質(zhì)點的xt圖象，由圖可知圖象，由圖可知()A.t0時，時，A在在B的前面的前面B.B在在t2時刻追上時刻追上A，并在此后跑在，并在此后跑在A的前面的前面C.B開始運動的速度比開始運動的速度比A小，小，t2時刻后才大于時刻后才大于A的速度的速度D.A運動的速度始終比運動的速度始終比B大大圖圖4思路探究思路探究(1)xt圖象的斜率是什么？圖象的斜率是什么？

10、(2)xt圖象的橫截距、縱截距意義是什么？圖象的橫截距、縱截距意義是什么？(3)xt圖象的交點表示什么？圖象的交點表示什么？解析解析t0時，時，A在原點正方向在原點正方向x1位置處，位置處，B在原點處，在原點處，A在在B的的前面，前面，A正確正確；t2時刻兩圖線相交，表示該時刻時刻兩圖線相交，表示該時刻B追上追上A，并在，并在此后跑在此后跑在A的前面，的前面，B正確正確；B開始運動的速度比開始運動的速度比A小，小，t1時刻后時刻后A靜止，靜止，B仍然運動，仍然運動，C、D錯錯誤誤。答案答案AB誤區(qū)警示誤區(qū)警示(1)xt圖象斜率表示速度。圖象斜率表示速度。(2)xt圖象交點表示相遇、位移不一定相

11、等，因為出發(fā)點位置圖象交點表示相遇、位移不一定相等，因為出發(fā)點位置不一定相同。不一定相同。針對訓練針對訓練2 如圖如圖5所示為甲、乙兩物體運動的所示為甲、乙兩物體運動的xt圖象，下列圖象，下列關于甲、乙兩物體運動的說法，正確的是關于甲、乙兩物體運動的說法，正確的是 ()A.甲、乙兩個物體同時出發(fā)甲、乙兩個物體同時出發(fā)B.甲、乙兩個物體在同一位置出發(fā)甲、乙兩個物體在同一位置出發(fā)C.甲的速度比乙的速度小甲的速度比乙的速度小D.t2時刻兩個物體速度相同時刻兩個物體速度相同圖圖5解析解析由題圖可知甲物體從由題圖可知甲物體從0時刻開始運動，而乙物體從時刻開始運動，而乙物體從t1時刻時刻開始運動，故開始運

12、動，故A錯誤；由題圖可知甲物體從坐標錯誤；由題圖可知甲物體從坐標x1開始運動，而開始運動，而乙物體從坐標為乙物體從坐標為0的位置開始運動，故的位置開始運動，故B錯誤；錯誤；xt圖象的斜率圖象的斜率等于物體運動的速度，由題圖可知乙運動的速度大于甲運動的等于物體運動的速度，由題圖可知乙運動的速度大于甲運動的速度，故速度，故C正確；正確；t2時刻兩物體的位置坐標相同即兩物體相遇，時刻兩物體的位置坐標相同即兩物體相遇，故故D錯誤。錯誤。答案答案C兩個重要的推論兩個重要的推論精典示例精典示例例例3 一滑雪運動員從一滑雪運動員從85 m長的山坡上勻加速滑下，初速度是長的山坡上勻加速滑下，初速度是1.8 m

13、/s，末速度是，末速度是5.0 m/s。求：求：(1)滑雪運動員通過這段斜坡需要多長時間？滑雪運動員通過這段斜坡需要多長時間？(2)滑雪運動員通過斜坡中間時刻的瞬時速度是多少？滑雪運動員通過斜坡中間時刻的瞬時速度是多少？答案答案(1)25 s(2)3.4 m/s方法總結(jié)方法總結(jié)針對訓練針對訓練3 (2018濟南一中期末濟南一中期末)一輛汽車一輛汽車4 s內(nèi)做勻加速直線運內(nèi)做勻加速直線運動，初速度為動，初速度為2 m/s，末速度為，末速度為10 m/s，在這段時間內(nèi)，下列，在這段時間內(nèi)，下列說法正確的是說法正確的是()A.汽車的加速度為汽車的加速度為4 m/s2B.汽車的加速度為汽車的加速度為3

14、 m/s2C.汽車的位移為汽車的位移為24 mD.汽車的平均速度為汽車的平均速度為3 m/s答案答案C2.推論推論2：勻變速直線運動中任意兩個連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的勻變速直線運動中任意兩個連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移差相等。做勻變速直線運動的物體，如果在各個連續(xù)相位移差相等。做勻變速直線運動的物體，如果在各個連續(xù)相等的時間等的時間T內(nèi)的位移分別為內(nèi)的位移分別為x、x、x、xN，則，則xxxxxaT2。精典示例精典示例例例4 從斜面上某一位置每隔從斜面上某一位置每隔0.1 s釋放一個相同的小球，釋放后釋放一個相同的小球，釋放后小球做勻加速直線運動，在連續(xù)釋放幾個后，對在斜面上滾動小球做勻加速直線運

15、動，在連續(xù)釋放幾個后，對在斜面上滾動的小球拍下如圖的小球拍下如圖6所示的照片，測得所示的照片，測得xAB15 cm，xBC20 cm。試求：試求：(1)小球的加速度是多少？小球的加速度是多少？(2)拍攝時小球拍攝時小球B的速度是多少？的速度是多少？(3)拍攝時拍攝時xCD是多少？是多少？圖圖6思路探究思路探究(1)小球做勻加速直線運動。小球做勻加速直線運動。AB、BC、CD是相鄰相同時間內(nèi)是相鄰相同時間內(nèi)的位移，可用逐差相等的推論。的位移，可用逐差相等的推論。(2)B點可看作某過程的中間時刻，可用平均速度的推論。點可看作某過程的中間時刻，可用平均速度的推論。答案答案(1)5 m/s2(2)1.

16、75 m/s(3)0.25 m 方法總結(jié)方法總結(jié)針對訓練針對訓練4 一個向正東方向做勻變速直線運動的物體，在第一個向正東方向做勻變速直線運動的物體，在第3 s內(nèi)發(fā)生的位移為內(nèi)發(fā)生的位移為8 m，在第，在第5 s內(nèi)發(fā)生的位移為內(nèi)發(fā)生的位移為5 m，則關于物，則關于物體運動加速度的描述正確的是體運動加速度的描述正確的是 ()A.大小為大小為3 m/s2，方向為正東方向，方向為正東方向B.大小為大小為3 m/s2，方向為正西方向，方向為正西方向C.大小為大小為1.5 m/s2，方向為正東方向，方向為正東方向D.大小為大小為1.5 m/s2，方向為正西方向，方向為正西方向解析解析設第設第3 s內(nèi)、第內(nèi)

17、、第5 s內(nèi)位移分別為內(nèi)位移分別為x3、x5，則，則x5x3x5x4x4x32aT2，得，得a1.5 m/s2，負號表示方向沿正西。，負號表示方向沿正西。故選故選項項D正確正確。答案答案D1.(多選多選)如圖所示，甲、乙、丙、丁是以時間為橫軸的勻變速直如圖所示，甲、乙、丙、丁是以時間為橫軸的勻變速直線運動的圖象，下列說法正確的是線運動的圖象，下列說法正確的是()A.甲是甲是vt圖象圖象 B. .乙是乙是xt圖象圖象C.丙是丙是xt圖象圖象 D.丁是丁是at圖象圖象解析解析乙若是乙若是xt圖象則應是勻速直線運動，故選項圖象則應是勻速直線運動，故選項B錯誤，錯誤，A、D正確；丙圖圖線是拋物線，則正

18、確；丙圖圖線是拋物線，則xt圖象是勻變速直線運圖象是勻變速直線運動，若不是拋物線，則動，若不是拋物線，則xt圖象就不是勻變速直線運動，選圖象就不是勻變速直線運動，選項項C錯誤。錯誤。答案答案AD2.(多選多選)某質(zhì)點的位移隨時間變化的關系是某質(zhì)點的位移隨時間變化的關系是x4t4t2，x與與t 的單的單位分別為位分別為m和和s，下列說法正確的是，下列說法正確的是 ()A.v04 m/s，a4 m/s2 B.v04 m/s，a8 m/s2C.2 s內(nèi)的位移為內(nèi)的位移為24 m D.2 s末的速度為末的速度為24 m/s答案答案BC3.關于做勻變速直線運動的物體，下列說法正確的是關于做勻變速直線運動

19、的物體，下列說法正確的是()A.物體在第物體在第1秒內(nèi)和第秒內(nèi)和第2秒內(nèi)的位移之比一定是秒內(nèi)的位移之比一定是13B.物體在第物體在第1秒內(nèi)和第秒內(nèi)和第2秒內(nèi)的速度之比一定是秒內(nèi)的速度之比一定是12C.在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差相等在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差相等D.在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移相等在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移相等解析解析做勻變速直線運動的物體，只有當物體的初速度為零做勻變速直線運動的物體，只有當物體的初速度為零時，物體在第時，物體在第1秒內(nèi)和第秒內(nèi)和第2秒內(nèi)的位移之比才是秒內(nèi)的位移之比才是13，物體在，物體在第第1秒內(nèi)和第秒內(nèi)和第2秒內(nèi)的速度之比才是秒內(nèi)的速度之比才是12，選項，選項A、B錯誤；

20、在錯誤；在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差均為連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差均為at2，選項，選項C正確；在連續(xù)相等正確；在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移不相等，選項時間內(nèi)的位移不相等，選項D錯誤。錯誤。答案答案C4.(多選多選)某物體運動的某物體運動的vt圖象如圖圖象如圖7所示，根據(jù)圖象可知，該所示，根據(jù)圖象可知，該物體物體()A.在在0到到2 s末的時間內(nèi)，加速度為末的時間內(nèi)，加速度為1 m/s2B.在在0到到5 s末的時間內(nèi)，位移為末的時間內(nèi)，位移為10 mC.在在0到到6 s末的時間內(nèi)，位移為末的時間內(nèi)，位移為7.5 mD.在在0到到6 s末的時間內(nèi)，位移為末的時間內(nèi)，位移為6.5 m圖圖7答案答案AD5.某種型號的飛機以某種型號的飛機以60 m/s的速度著陸，著陸后飛機的運動可看的速度著陸，著陸后飛機的運動可看作勻減速運動，加速度大小為作勻減速運動，加速度大小為6 m/s2，求飛機著陸后，求飛機著陸后12 s內(nèi)的內(nèi)的位移大小。位移大小。圖圖8答案答案300 m