高一物理滬科版必修1 第2章 2.4《勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用》課件

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歡迎進(jìn)入物理課堂 理解教材新知 第2章 隨堂基礎(chǔ)鞏固 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 知識(shí)點(diǎn)一 知識(shí)點(diǎn)二 把握熱點(diǎn)考向 考向一 考向二 應(yīng)用創(chuàng)新演練 2 4 1 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是一種理想化的運(yùn)動(dòng)模型 但生活中的許多運(yùn)動(dòng)可近似為勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 2 汽車(chē)的停車(chē)距離包括反應(yīng)距離和剎車(chē)距離兩部分 3 追及和相遇問(wèn)題的特征是兩物體同一時(shí)刻到達(dá)同一位置 自學(xué)教材 1 反應(yīng)距離司機(jī)從發(fā)現(xiàn)情況到操縱機(jī)械使汽車(chē)開(kāi)始制動(dòng)這段時(shí)間 汽車(chē)前進(jìn)的距離 這段時(shí)間稱(chēng)為司機(jī)的 這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 反應(yīng)時(shí)間 勻速 2 剎車(chē)距離從開(kāi)始減速到停止行駛汽車(chē)前進(jìn)的距離 這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 3 安全距離同車(chē)道同向行駛的機(jī)動(dòng)車(chē)之間的安全距離應(yīng)為距離和距離之和 勻減速 剎車(chē) 反應(yīng) 重點(diǎn)詮釋 反應(yīng)時(shí)間 反應(yīng)距離和剎車(chē)距離的決定因素 1 在通常情況下 駕駛員的反應(yīng)時(shí)間與其注意力集中程度 駕駛經(jīng)驗(yàn)和體力狀態(tài)有關(guān) 平均約為0 5 1 5s 而駕駛員酒后的反應(yīng)時(shí)間至少會(huì)延長(zhǎng)2 3倍 2 反應(yīng)距離的長(zhǎng)短取決于反應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短和汽車(chē)運(yùn)動(dòng)速度的大小 3 剎車(chē)距離的長(zhǎng)短取決于路面情況和汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)速度 1 為了安全 在行駛途中 車(chē)與車(chē)之間必須保持一定的距離 因?yàn)?從駕駛員看見(jiàn)某一情況到采取制動(dòng)的時(shí)間里 汽車(chē)仍然要通過(guò)一段距離 稱(chēng)為反應(yīng)距離 而從采取制動(dòng)到車(chē)完全停止的時(shí)間里 汽車(chē)又要通過(guò)一段距離 稱(chēng)為制動(dòng)距離 下表給出了汽車(chē)在不同速度下的反應(yīng)距離和制動(dòng)距離等部分?jǐn)?shù)據(jù) 請(qǐng)分析這些數(shù)據(jù) 完成表格 答案 185553 按列的順序 自學(xué)教材 1 認(rèn)真分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程 明確哪些是 哪些是 并養(yǎng)成的習(xí)慣 2 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)基本公式 公式和公式 中包括五個(gè)物理量 v0 vt a s t 只要知道其中的量 就可以求出另外量 已知量 待求量 畫(huà)出示意圖 速度 位移 三個(gè) 兩個(gè) 2 規(guī)律的應(yīng)用 1 上述五個(gè)公式共涉及勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的初速度v0 末速度vt 加速度a 時(shí)間t和位移s五個(gè)物理量 每個(gè)式子涉及其中的四個(gè)物理量 五個(gè)公式中只有兩個(gè)是獨(dú)立的即由任意兩式可推出另外三個(gè)公式 五個(gè)量中只要知道其中三個(gè)量就一定可以求出另外兩個(gè)量 2 明確研究過(guò)程的已知量和待求量 恰當(dāng)?shù)剡x擇公式求解 一般題目中不需要求 或不涉及 哪個(gè)物理量 就選用不含有這個(gè)物理量的公式來(lái)求解 3 注意挖掘題目中的隱含條件 如由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的物體v0 0 剎車(chē)類(lèi)問(wèn)題的末速度為零 分段運(yùn)動(dòng)問(wèn)題前一段的末速度是下一段的初速度 速度不能突變 等 4 上述5個(gè)式子都是矢量表達(dá)式 因此應(yīng)用時(shí)應(yīng)先規(guī)定正方向 一般規(guī)定初速度方向?yàn)檎较?確定各物理量的正負(fù) 從而把矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算 2 汽車(chē)剎車(chē)后 停止轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎在地面上發(fā)生滑動(dòng)產(chǎn)生明顯的滑動(dòng)痕跡 即常說(shuō)的剎車(chē)線(xiàn) 由剎車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)短可以得知汽車(chē)剎車(chē)前的速度大小 因此剎車(chē)線(xiàn)的長(zhǎng)度是分析交通事故的一個(gè)重要依據(jù) 若某汽車(chē)剎車(chē)后至停止的加速度大小為7m s2 剎車(chē)線(xiàn)長(zhǎng)為14m 求 1 該汽車(chē)剎車(chē)前的初始速度v0的大小 2 該汽車(chē)剎車(chē)至停下來(lái)所用的時(shí)間t0 3 在此過(guò)程中汽車(chē)的平均速度 答案 1 14m s 2 2s 3 7m s 例1 從駕駛手冊(cè)確定 具有良好剎車(chē)性能的汽車(chē)在以80km h的速率行駛時(shí) 可以在56m的距離內(nèi)剎住 在以48km h的速度行駛時(shí) 可以在24m的距離內(nèi)剎住 假設(shè)對(duì)這兩種速率 駕駛員的反應(yīng)時(shí)間 在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)駕駛員來(lái)不及剎車(chē) 車(chē)速不變 與剎車(chē)產(chǎn)生的加速度都相同 則駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為多少 思路點(diǎn)撥 汽車(chē)先做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 后做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)直到速度為零 由題中數(shù)據(jù)分別列出制動(dòng)距離的表達(dá)式 聯(lián)立可求得駕駛員的反應(yīng)時(shí)間 答案 0 72s 借題發(fā)揮 解決停車(chē)距離問(wèn)題時(shí) 1 搞清汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程 即在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng) 剎車(chē)后做勻減速運(yùn)動(dòng) 2 通常以行車(chē)方向?yàn)檎较?剎車(chē)過(guò)程中的加速度為負(fù)值 3 停車(chē)距離為反應(yīng)距離和剎車(chē)距離之和 若駕駛員是酒后駕駛 反應(yīng)時(shí)間是0 8s 當(dāng)汽車(chē)以80km h的速率行駛時(shí) 仍要求在56m的距離內(nèi)剎住 則汽車(chē)剎車(chē)時(shí)的加速度 有何要求 答案 a 6 5m s2 例2 A火車(chē)以v1 20m s速度勻速行駛 司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方同軌道上相距100m處有另一列火車(chē)B正以v2 10m s速度勻速行駛 A車(chē)立即做加速度大小為a的勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 要使兩車(chē)不相撞 a應(yīng)滿(mǎn)足什么條件 思路點(diǎn)撥 A火車(chē)以大于B的速度做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 兩者之間的距離逐漸減小 當(dāng)兩者速度相等時(shí)相遇是兩車(chē)恰不相撞的條件 答案 a 0 5m s2 借題發(fā)揮 1 追及問(wèn)題 追及的特點(diǎn) 兩個(gè)物體在同一時(shí)刻到達(dá)同一位置 追及問(wèn)題滿(mǎn)足的兩個(gè)關(guān)系 時(shí)間關(guān)系 從后面的物體追趕開(kāi)始 到追上前面的物體時(shí) 兩物體經(jīng)歷的時(shí)間相等 位移關(guān)系 s2 s0 s1 其中s0為開(kāi)始追趕時(shí)兩物體之間的距離 s1表示前面被追趕物體的位移 s2表示后面追趕物體的位移 臨界條件 當(dāng)兩個(gè)物體的速度相等時(shí) 可能出現(xiàn)恰好追上 恰好避免相撞 相距最遠(yuǎn) 相距最近等情況 即出現(xiàn)上述四種情況的臨界條件為v1 v2 2 相遇問(wèn)題 特點(diǎn) 在同一時(shí)刻兩物體處于同一位置 條件 同向運(yùn)動(dòng)的物體追上即相遇 相向運(yùn)動(dòng)的物體 各自發(fā)生的位移的絕對(duì)值之和等于開(kāi)始時(shí)兩物體之間的距離時(shí)即相遇 臨界狀態(tài) 避免相碰撞的臨界狀態(tài)是兩個(gè)物體處于相同的位置時(shí) 兩者的相對(duì)速度為零 即兩者速度相等 3 解決追及 相遇問(wèn)題的方法大致分為兩種方法 一是物理分析法 即通過(guò)對(duì)物理情景和物理過(guò)程的分析 找到臨界狀態(tài)和臨界條件 然后列方程求解 二是數(shù)學(xué)方法 因?yàn)樵趧蜃兯僦本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)的位移表達(dá)式中有時(shí)間的二次方 我們可列出位移方程 利用二次函數(shù)求極值的方法求解 有時(shí)也可借助v t圖像進(jìn)行分析 汽車(chē)以1m s2的加速度啟動(dòng) 同時(shí)車(chē)后60m遠(yuǎn)處有一人以一定的速度v0勻速追趕要車(chē)停下 已知人在離車(chē)距離小于20m持續(xù)時(shí)間為2s喊停車(chē) 才能把信息傳給司機(jī) 問(wèn) 1 v0至少要多大 2 如果以v0 10m s的速度追車(chē) 人車(chē)距離最小為多少 答案 1 9m s 2 10m 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全