第二章 课时3　匀变速直线运动的位移与时间的关系（课件 讲义）高中物理 人教版（2019）必修 第一册

课时3　匀变速直线运动的位移与时间的关系 核心 目标 1．能利用v－t图像得出位移与时间关系式x＝v0t＋at2，能推导出速度与位移关系式v2－v＝2ax． 2．能解决实际情境问题，了解v－t图像围成的面积即相应时间内的位移．提高应用数学研究物理问题的能力． 考向1　公式x＝v0t＋at2的理解和应用 1．作为基本公式x＝v0t＋at2应用非常广泛，与同是基本公式的速度—时间关系v＝v0＋at联立，基本可以解决绝大多数问题． 2．解题时，要明确研究的__过程__，要选定正方向，要确定好已知量的正负，对待求的物理量可假定为正值，根据结果，说明意义． 　(2025·茂名期中)一辆汽车由静止开始，以加速度a＝2 m/s2在平直路面上匀加速行驶．求： (1) 汽车在10 s末的速度大小是多少？ (2) 汽车在10 s内的位移大小是多少？ (3) 汽车在第3 s内的位移大小是多少？ 答案：(1) 20 m/s　(2) 100 m　(3) 5 m 解析：(1) 根据速度公式有v1＝at1，解得v1＝20 m/s． (2) 根据位移公式有x1＝at，解得x1＝100 m． (3) 汽车2 s内的位移x2＝at 汽车3 s内的位移x3＝at 则汽车在第3 s内的位移x＝x3－x2 解得x＝5 m． 　(2024·深圳龙岗期末质监)为了礼让行人，一汽车在距离斑马线前12 m处开始刹车，汽车匀减速直线运动4 s，恰好停在距离斑马线4 m处(未越过斑马线)．该汽车运动的加速度大小是(　B　) A．0.5 m/s2 B．1.0 m/s2 C．1.5 m/s2 D．2.0 m/s2 解析：汽车刹车运动的距离为x＝12 m－4 m＝8 m，将刹车过程的逆过程看作是初速度为零的匀加速运动，则根据x＝at2，解得a＝＝ m/s2＝1.0 m/s2，故选B． 逆向思维法的应用 1．在处理末速度为零的匀减速直线运动时，为了方便解题，可以采用逆向思维法，将该运动看成逆向的加速度大小相等的初速度为零的匀加速直线运动． 2．速度公式和位移公式变为v＝at，x＝at2，计算更简捷． 考向2　公式v2－v＝2ax的理解和应用 1．对于匀变速直线运动，会涉及5个量v0、v、a、x、t，如果已知量和待求量中缺t，用公式__v2－v＝2ax__解题会比较简便．如果已知量和待求量中缺v，用公式x＝v0t＋at2解题会比较简便．如果已知量和待求量中缺x，用公式v＝v0＋at解题会比较简便． 2．匀变速直线运动的5个量v0、v、a、x、t，若已知其中3个量，便可由以上公式求出剩下的2个量，即5个量中只有3个量是独立的． 3．研究的问题中若不涉及时间，利用v2－v＝2ax求解更加方便，有其特殊的意义，这提示我们解题时，要先做好分析、判断，要选择最优的方法求解．解决匀变速直线运动问题的基本思路： →→→→ 　(2025·揭阳期中)如图所示，某国产汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统．当车速v≤12 m/s且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，使汽车避免与障碍物相撞．若该车在某路况下“全力自动刹车”的加速度大小为5 m/s2，则该车应设计的安全距离至少为(　A　) A．14.4 m B．10 m C．20 m D．28.8 m 解析：为保证刹车安全，设加速度大小为a，此时根据匀变速直线运动规律得安全距离至少为x＝＝ m＝14.4 m，故选A． �———�歼－15”战机是我国自行设计研制的首型舰载多用途歼击机，短距起飞能力强大．若“歼－15”战机正常起飞过程中加速度为5.0 m/s2，速度须达v＝50 m/s才能起飞．现已知“辽宁舰”起飞甲板长L＝160 m，且起飞过程可简化为匀加速直线运动．现有两种方法助其正常起飞，方法一：在航空母舰静止的情况下，用弹射系统给飞机以一定的初速度；方法二：起飞前先让航空母舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行．求： (1) 方法一情况下弹射系统使飞机具有的最小初速度v1． (2) 方法二情况下航空母舰的最小速度v2． 答案：(1) 30 m/s　(2) 10 m/s 解析：(1) 已知 ... ...