高一物理沪科版必修1 第2章 2.4《匀变速直线运动规律的应用》课件

欢迎进入物理课堂 理解教材新知 第2章 随堂基础巩固 课时跟踪训练 知识点一 知识点二 把握热点考向 考向一 考向二 应用创新演练 2 4 1 匀变速直线运动是一种理想化的运动模型 但生活中的许多运动可近似为匀变速直线运动 2 汽车的停车距离包括反应距离和刹车距离两部分 3 追及和相遇问题的特征是两物体同一时刻到达同一位置 自学教材 1 反应距离司机从发现情况到操纵机械使汽车开始制动这段时间 汽车前进的距离 这段时间称为司机的 这段时间内汽车做直线运动 反应时间 匀速 2 刹车距离从开始减速到停止行驶汽车前进的距离 这段时间内汽车做直线运动 3 安全距离同车道同向行驶的机动车之间的安全距离应为距离和距离之和 匀减速 刹车 反应 重点诠释 反应时间 反应距离和刹车距离的决定因素 1 在通常情况下 驾驶员的反应时间与其注意力集中程度 驾驶经验和体力状态有关 平均约为0 5 1 5s 而驾驶员酒后的反应时间至少会延长2 3倍 2 反应距离的长短取决于反应时间的长短和汽车运动速度的大小 3 刹车距离的长短取决于路面情况和汽车的运动速度 1 为了安全 在行驶途中 车与车之间必须保持一定的距离 因为 从驾驶员看见某一情况到采取制动的时间里 汽车仍然要通过一段距离 称为反应距离 而从采取制动到车完全停止的时间里 汽车又要通过一段距离 称为制动距离 下表给出了汽车在不同速度下的反应距离和制动距离等部分数据 请分析这些数据 完成表格 答案 185553 按列的顺序 自学教材 1 认真分析运动过程 明确哪些是 哪些是 并养成的习惯 2 匀变速直线运动的两个基本公式 公式和公式 中包括五个物理量 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 画出示意图 速度 位移 三个 两个 2 规律的应用 1 上述五个公式共涉及匀变速直线运动的初速度v0 末速度vt 加速度a 时间t和位移s五个物理量 每个式子涉及其中的四个物理量 五个公式中只有两个是独立的即由任意两式可推出另外三个公式 五个量中只要知道其中三个量就一定可以求出另外两个量 2 明确研究过程的已知量和待求量 恰当地选择公式求解 一般题目中不需要求 或不涉及 哪个物理量 就选用不含有这个物理量的公式来求解 3 注意挖掘题目中的隐含条件 如由静止开始运动的物体v0 0 刹车类问题的末速度为零 分段运动问题前一段的末速度是下一段的初速度 速度不能突变 等 4 上述5个式子都是矢量表达式 因此应用时应先规定正方向 一般规定初速度方向为正方向 确定各物理量的正负 从而把矢量运算转化为代数运算 2 汽车刹车后 停止转动的轮胎在地面上发生滑动产生明显的滑动痕迹 即常说的刹车线 由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小 因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据 若某汽车刹车后至停止的加速度大小为7m s2 刹车线长为14m 求 1 该汽车刹车前的初始速度v0的大小 2 该汽车刹车至停下来所用的时间t0 3 在此过程中汽车的平均速度 答案 1 14m s 2 2s 3 7m s 例1 从驾驶手册确定 具有良好刹车性能的汽车在以80km h的速率行驶时 可以在56m的距离内刹住 在以48km h的速度行驶时 可以在24m的距离内刹住 假设对这两种速率 驾驶员的反应时间 在反应时间内驾驶员来不及刹车 车速不变 与刹车产生的加速度都相同 则驾驶员的反应时间为多少 思路点拨 汽车先做匀速直线运动 后做匀减速直线运动直到速度为零 由题中数据分别列出制动距离的表达式 联立可求得驾驶员的反应时间 答案 0 72s 借题发挥 解决停车距离问题时 1 搞清汽车的运动过程 即在反应时间内做匀速运动 刹车后做匀减速运动 2 通常以行车方向为正方向 刹车过程中的加速度为负值 3 停车距离为反应距离和刹车距离之和 若驾驶员是酒后驾驶 反应时间是0 8s 当汽车以80km h的速率行驶时 仍要求在56m的距离内刹住 则汽车刹车时的加速度 有何要求 答案 a 6 5m s2 例2 A火车以v1 20m s速度匀速行驶 司机发现前方同轨道上相距100m处有另一列火车B正以v2 10m s速度匀速行驶 A车立即做加速度大小为a的匀减速直线运动 要使两车不相撞 a应满足什么条件 思路点拨 A火车以大于B的速度做匀减速直线运动 两者之间的距离逐渐减小 当两者速度相等时相遇是两车恰不相撞的条件 答案 a 0 5m s2 借题发挥 1 追及问题 追及的特点 两个物体在同一时刻到达同一位置 追及问题满足的两个关系 时间关系 从后面的物体追赶开始 到追上前面的物体时 两物体经历的时间相等 位移关系 s2 s0 s1 其中s0为开始追赶时两物体之间的距离 s1表示前面被追赶物体的位移 s2表示后面追赶物体的位移 临界条件 当两个物体的速度相等时 可能出现恰好追上 恰好避免相撞 相距最远 相距最近等情况 即出现上述四种情况的临界条件为v1 v2 2 相遇问题 特点 在同一时刻两物体处于同一位置 条件 同向运动的物体追上即相遇 相向运动的物体 各自发生的位移的绝对值之和等于开始时两物体之间的距离时即相遇 临界状态 避免相碰撞的临界状态是两个物体处于相同的位置时 两者的相对速度为零 即两者速度相等 3 解决追及 相遇问题的方法大致分为两种方法 一是物理分析法 即通过对物理情景和物理过程的分析 找到临界状态和临界条件 然后列方程求解 二是数学方法 因为在匀变速直线运动的位移表达式中有时间的二次方 我们可列出位移方程 利用二次函数求极值的方法求解 有时也可借助v t图像进行分析 汽车以1m s2的加速度启动 同时车后60m远处有一人以一定的速度v0匀速追赶要车停下 已知人在离车距离小于20m持续时间为2s喊停车 才能把信息传给司机 问 1 v0至少要多大 2 如果以v0 10m s的速度追车 人车距离最小为多少 答案 1 9m s 2 10m 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全