24匀变速直线运动的位移与速度的关系.docx
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24匀变速直线运动的位移与速度的关系
高一年级物理导学案
2-4匀变速直线运动的位移与速度的关系
第三周第1节
编制人：
郑光久校审人：
柏建军印刷批准人：
马林
班级：
姓名：
小组编号：
（预习案）
【学习目标】
1．知道位移速度公式，会用公式解决实际问题。
2．掌握匀变速直线运动的位移、速度、加速度和时间之间的相互关系，会用公式解决匀变速直线运动的问题。
【基础检测】
1.做匀变速直线运动的物体速度公式为___________，
2.做匀变速直线运动的物体位移公式为________。
【自主学习】
匀变速直线运动的位移速度关系是___________。
【预习自测】
1．一艘快艇以2m／s2的加速度在海面上做匀加速直线运动，快艇的初速度是6m／s．求这艘快艇在8s末的速度和8s内经过的位移．
2．某飞机起飞的速度是50m/s，在跑道上加速时可能产生的最大加速度是4m/s2，求飞机从静止到起飞成功需要跑道最小长度为多少？
3．以20m/s的速度作匀速直线运动的汽车，制动后能在2m内停下来，如果该汽车以40m/s的速度行驶，则它的制动距离应该是多少？
【知识链接】
防止超速的奇招
汽车在行驶中遇到紧急情况就要刹车，学习了匀变速直线运动规律我们知道，刹车过程的长短与汽车行驶时的速度有直接的关系，高速行驶的汽车很难在短时间内刹车。
在现代生活中超速驾车狂奔已成为一大公害。
每分钟在全世界都有车祸发生.设计汽车的人们绞尽脑汁提高刹车性能：
提高轮胎与路面的动摩擦因数，虽然收到一定效果，但车祸仍未减少。
有些人就在减少汽车的行驶速度上下工夫。
马来西亚柔佛州山川秀丽，景色优美，路边竖着不少交通牌和安全标语：
“阁下，驾驶汽车不超过30英里，可以饱览本地美丽景色；超过60英里，请到法庭做客；超过80英里，欢迎光临本地最先进的医院；超过100英里，请君安息吧！
”文字幽默，苦口婆心，十分引人注意。
德国交通管理部门对超速行驶者不采取通常的罚金和制裁手段，而是将车扣住，停在停车场，由警察用车子把司机送到离城10千米以外的荒郊野岭，让他步行返回，以示惩戒。
墨西哥城的交通管理人员在公路边立了不少告示牌，牌上用大字写着：
“请司机小心，如果超速，本城一无医院，二无医生，三无药品。
”
据说，美国有一个地方，在公路拐弯处立一旗飘曳，上画一位美丽动人的年轻女郎；下写：
“我喜欢开慢车”。
立起这块牌子后，此处真没有出过交通事故。
北京郊区公路上常见蓝色三角标志，上画撞车图形，并写着“前方300m处为事故多发地段”。
上述这些告示牌，言语不多，述之以理，晓之以情，使司机不要开快车。
车速慢，刹车过程所用时间短，所发生的位移短，易于刹车，易于控制，真是减少交通事故的一种好方法。
（探究案）
知识点一、匀变速直线运动的位移与速度的关系
【讨论与交流】
射击时，火药在枪简内燃烧．燃气膨胀，推动弹头加速运动．我们把子弹在枪筒中的运动看作匀加速直线运动，假设子弹的加速度是
，枪筒长；x=0.64m，你能计算射出枪口时的速度．
反思：
这个问题中，已知物理量为_____________,求解物理量为________,没有涉及的描述运动的物理量为______，它只是一个中间量。
能不能根据
和
，直接得到位移x与速度v的关系呢？
知识点二、某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度
【自主探究】
推导
=
【课堂练习】
1．关于公式
，下列说法正确的是（）
A．此公式只适用于匀加速直线运动B．此公式也适用于匀减速直线运动
C．此公式只适用于位移为正的情况D．此公式不可能出现a、x同时为负值的情况
2．根据匀变速运动的位移公式
和
，则做匀加速直线运动的物体，在t秒内的位移说法正确的是（）
A．加速度大的物体位移大B．初速度大的物体位移大
C．末速度大的物体位移大D．平均速度大的物体位移大
3．以20m/s的速度作匀速直线运动的汽车，制动后能在2m内停下来，如果该汽车以40m/s的速度行驶，则它的制动距离应该是（）
A．2mB．4mC．8mD．16m
4．由静止开始做匀加速直线运动的物体,已知经过s位移时的速度是v,那么经过位移为2s时的速度是（）
A．2vB．4vC．
D．v
5.汽车以加速度a=2m/s2做匀加速直线运动，经过A点时其速度vA=3m/s,经过B点时速度vB=15m/s，则A、B之间的位移为多少？
6．一辆载满乘客的客机由于某种原因紧急着陆，着陆时的加速度大小为6m/s2，着陆前的速度为60m/s，问飞机着陆后12s内滑行的距离为多大？
创新题做做看.一个做匀加速直线运动的物体，初速度
=2.0m/s，它在第3秒内通过的位移为4.5m，则它的加速度为多少？
【课后作业】1.请将课本P42第1题、第2题、第3题做到作业本上。
2.请完成《课时导学案》中课堂自测及课时训练中的题目。
高一年级物理导学案
2-5自由落体运动
（1）
第三周第2节
编制人：
郑光久校审人：
柏建军印刷批准人：
马林
班级：
姓名：
小组编号：
【学习目标】
1．影响物体下落快慢的因素，理解是在理想条件下的运动。
2．知道重力加速度的特点。
3.知道自由落体运动的规律，是初速度为零，加速度为g的匀加速直线运动。
【基础检测】
匀变速直线运动的基本公式：
，，。
【自主学习】阅读课本P43-44页完成预习自测。
【预习自测】
1．关于自由落体运动的加速度g,下列说法中正确的是（）
A．重的物体的g值大B．同一地点,轻重物体的g值一样大
C．g值在地球上任何地方都一样大D．g值在赤道处大于在北极处
2．一个铁钉与一个小棉花团同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为（）
A．铁钉比棉花团重B．铁钉比棉花团密度大
C．棉花团的加速度比重力加速度小得多D．铁钉的重力加速度比棉花团的大
3．甲物体的重力是乙物体重力的3倍，它们从同一高度处同时自由下落，由下列说法正确的是（）
A．甲比乙先着地B．甲比乙的加速度大
C．甲、乙同时着地D．无法确定谁先着地
4．自由落体运动的v-t图象应是图2-4-4中的（）
5．一个物体从20m高的地方下落,到达地面时的速度是多大?
落到地面用了多长时间?
（取g=10m/s2）
【知识链接】伽利略生平
伽利略（1564～1642）生于意大利北部佛罗伦萨一个贵族的家庭。
他在科学上的创造才能，在青年时代就显示出来了。
当他还是比萨大学医科学生时，就发明了能测量脉搏速率的摆式计时装置。
后来，他的兴趣转向了数学和物理学，26岁就担任了比萨大学的数学教授。
由于他在科学上的独创精神，不久就跟拥护亚里士多德传统观点的人们发生了冲突，遭到对手们的排挤，不得不在1591年辞去比萨大学的职务，转而到威尼斯的帕多瓦大学任教。
在帕多瓦，伽利略开始研究天文学，成为哥白尼的日心说的热烈支持者。
他制造了望远镜，观测到木星的四颗卫星，证明了地球并不是一切天体运动环绕的中心。
用望远镜进行观测，他发现了月面的凹凸不平以及乳带似的银河原来是由许许多多独立的恒星组成的。
他还制成了空气温度计，这是世界上最早的温度计。
这些光辉的成就，使他获得了巨大的声望。
1610年，伽利略接受了图斯卡尼大公爵的邀请，回到他的故乡，担当了大公爵的宫廷数学家兼哲学家。
伽利略这样做的目的是希望大公爵对他的科学研究给予资助．但是不久，他就受到了教会的迫害。
由于他勇敢地宣传哥白尼的学说，1616年，被传唤到罗马的宗教裁判所．宗教裁判所谴责了哥白尼的学说，并责令伽利略保持沉默。
1632年，伽利略发表《两种世界观的对话》一书，被教会认为违反了1616年的禁令．伽利略被召到罗马囚禁了几个月，受到缺席审判，遭到苦刑和恐吓，并被迫当众跪地表示“公开放弃、诅咒和痛恨地动说的错误和异端”，最后被判处终身监禁，他的书也被列为禁书。
1632年以后，伽利略专心致志于力学的研究，并于1638年完成了《两种新科学的对话》。
由于教会的禁令，这部书无法在意大利出版，只能在荷兰秘密刊行。
这部著作是伽利略最伟大和最重要的著作。
伽利略最先研究了惯性运动和落体运动的规律，为牛顿第一定律和第二定律的研究铺平了道路。
他坚持“自然科学书籍要用数学来写”的观点，倡导实验和理论计算相结合，用实验检验理论的推导。
这种研究方法对以后的科学研究工作具有重大的指导意义。
1642年，伽利略在贫病交加中逝世，享年78岁。
1983年，罗马教延正式承认，350年前宗教裁判所对伽利略的审判是错误的。
【自主探究】
知识点一、落体运动的规律
思考问题：
1．重的物体一定下落得快吗?
请举例说明?
猜想：
物体下落过程的运动情况与哪些因素有关，质量大的物体下落的速度比质量小的快吗?
（实验小探究）
取两枚相同的硬币和两张与硬币表面面积相同的纸片，把其中一张纸片揉成纸团，在下述几种情况下，都让它们从同一高度自由下落，观察下落快慢情况。
①从同一高度同时释放一枚硬币和一个与硬币面积相同的纸片，可以观察到谁下落得快？
②两张完全相同的纸片，将其中一张卷紧后从同一高度同时释放，可以观察到谁下落得快？
③一块面积较大的硬纸板和一枚硬币，（纸板比软硬币重），从同一高度同时释放它们，可以观察到谁下落得快？
结论：
物体下落过程的运动情况与物体无关．
（实验演示）“牛顿管”的实验
1、将羽毛和金属片放入有空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象：
2、将羽毛和金属片放人抽去空气的玻璃管中，让它们同时下落，观察到的现象：
结论：
影响落体运动快慢的因素是的作用，没有空气阻力时，只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢．
知识点二、自由落体运动的加速度
[实验探究]
按照教材第44页的图2．5—1装置做实验，将一系有纸带的重物从一定的高度自由下落，利用打点计时器记录重物的下落过程．在对纸带进行数据处理求物体运动的加速度。
结果：
g=
阅读课本P44并总结自由落体运动有什么特点？
注意：
若物体在下落过程中所受空气阻力远小于重力，则物体的下落也可看作自由落体运动．
【课时训练】1．关于自由落体运动，下列说法中正确的是（）
A．从静止下落的运动就是自由落体运动
B．自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动
C．做自由落体运动的物体，在开始的连续三个2s内的位移之比是1：
3：
5
D．做自由落体运动的物体，在开始的连续三个2s末的速度之比是1：
2：
3
2．甲、乙两个物体做自由落体运动，已知甲的重力是乙的重力的2倍，甲距地面高度是乙距地面高度的1／2，则（）
A．甲的加速度是乙的2倍B．甲落地的速度是乙的1／2
C．各落下ls时，甲、乙的速度相等D．各落下lm时，甲、乙的速度相等
3．自由下落的物体，它下落一半高度所用的时间和全程所用的时间之比是（）
A．1/2B．2C．
/2D．
4．从高为H的塔顶，自由落下一物体P，ls后从塔上另一较低的高度h处自由落下另一物体Q，若P从开始下落处算起下落了45m后赶上Q，并且再过ls落地，则Q从开始下落到着地所经历的时间为（）
A．3sB．约3．3sC．约3．7sD．约4．3s
创新题做做看．跳伞运动员作低空跳伞表演。
他们离开飞机后先作自由落体，离地面125m时打开降落伞。
开伞后，由于受到很大的阻力，运动员以14．3m／S2的平均加速度作匀减速运动，到达地面时的速度为5m／S。
求：
①运动员离飞机时的高度是多少?
②离开飞机后，经过多少时间到达地面?
（取g=10m／s2）
【课后作业】
1．如图是小球自由落下的频闪照片图，两次闪光的时间间隔是1/30s。
如果测得x5=6.60cm，x6=7.68cm，x7=8.75cm。
请你用x7和x5计算重力加速度的值。
高一年级物理导学案
2-5自由落体运动
（2）
第三周第3节
编制人：
郑光久校审人：
柏建军印刷批准人：
马林
班级：
姓名：
小组编号：
【学习目标】掌握自由落体的特点及规律
【学习重点】自由落体的特点及规律应用
【学习难点】自由落体运动的规律应用
【方法指导】自主探究、交流讨论、自主归纳
【自主学习】
1、自由落体的特点：
2、一切物体的自由下落的加速度都相同，叫加速度，通常用
表示，它的方向，地球表面上不同的地方，重力加速度的值略有不同。
【预习自测】
1．做自由落体运动的物体，通过某一点时的速度为19.6m/s，这时物体下落高度是多少？
物体下落了多长时间？
2.物体从距地面高度为1.25m处开始做自由落体运动，物体下落到地面时的速度大小为多少？
物体下落到地面所用时间为多少？
（
）
3一个物体从楼顶下落，在到达地面前最后1s内下落的高度为楼高的
，求楼高？
（
）
【知识链接】
亚里士多德的观点
物体越重，下落越快
伽利略的观点
物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关
自由落体运动
物体仅在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫自由落体运动
自由落体运动规律
1．自由落体运动的轨迹是一条直线，速度方向不变
2．连续相同时间内的位移越来越大，说明速度越来越大，即速度大小改变，具有加速度
3．位移x与时间t2成正比
4．相邻，相等时间间隔的位移之差相等
5.影响实验精度的因素主要是阻力
【自主探究】
知识点一、基本概念
问题：
关于自由落体运动，下列说法正确的是（）
A．自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动
B．竖直方向的位移只要满足x1:
x2:
x3…=1：
4：
9…的运动就是自由落体
C．自由落体运动在开始连续的三个2s内的路程之比为1：
3：
5
D．自由落体运动在开始连续的三个1s末的速度之比为1：
3：
5
【课堂练习】：
1.甲球的重力是乙球的5倍，甲、乙分别从高H、2H处同时自由落下（H足够大），下列说法正确的是（）
A．同一时刻甲的速度比乙大B．下落1m时，甲、乙的速度相同
C．下落过程中甲的加速度大小是乙的5倍
D．在自由下落的全过程，两球平均速度大小相等
2．对下列关于自由落体运动的说法正确的是（）
A．物体开始下落时速度为零，加速度也为零
B．物体下落过程中速度增加，加速度不变
C．物体下落过程中，速度和加速度同时增大
D．物体下落过程中，速度的变化率是个恒量
知识点二、规律应用
问题：
1.一物体从塔顶自由落下，在到达地面之前的最后
内通过的位移是
，求塔的高度和下落的总时间。
课堂练习：
一矿井深为125m，在井口每隔一定时间自由下落一个小球。
当第11个小球刚从井口开始下落时，第1个小球恰好到达井底，求：
（1）相邻两个小球开始下落的时间间隔；
（2）这时第3个小球和第5个小球相隔的距离。
（g=10m/s2）
问题2.一只小球自屋檐自由下落，在0.25s时间内通过高度为2m的窗口，求窗口的顶端距屋檐多高？
课堂练习：
水滴由屋檐自由下落，当它通过屋檐下高为1.4m的窗户时，用时0.2s，不计空气阻力，（g=10m/s2），求窗台下沿距屋檐的高度。
【学习检测】
一、选择题
1．自由落体运动是（）
A．物体不受任何作用力的运动B．物体在真空中的运动
C．加速度为g的竖直下落运动D．初速度为零，加速度为g的竖直下落运动
2．一物体从H高处自由下落，经ts落地,则当下落t／3时，离地高度为（）
A．H／３ B．H／９ Ｃ．３H／４ Ｄ．８H／９
3．一石块从地面上方高H处自由落下，不计空气阻力，当它的速度大小等于着地时速度的一半时，石块下落的高度是
A、
B、
C、
D、
4．一个石子从高处释放，做自由落体运动，已知它在第1s内的位移大小是x，则它在第3s内的位移大小是（）
A．5xB．7xC．9xD．3x
5．物体做自由落体运动，经过1s通过下落高度的中点，那么该物体开始下落的位置距地面的高度为（ ）
A．4.9mB．9.8mC．19.6mD．条件不足，无法计算
二、计算题
6．一个物体从45m高的地方静止释放，做自由落体运动，（g取10m/s2）求：
（1）到达地面时的速度
（2）下落最后1s内的位移
7．一个自由落下的物体在最后1s内落下的距离等于全程的一半，计算它降落的时间和高度？
8．从离地500m的空中自由落下一个小球，取g=10m/s2，求：
（1）经过多少时间落到地面；
（2）从开始落下的时刻起，在第1s内的位移、最后1s内的位移；（3）落下一半时间的位移.
创新题做做看．从离地面80m的空中自由落下一个小球，取g＝10m/s2，求：
（1）经过多长时间落到地面；
（2）自开始下落时计时，在第1s内和最后1s内的位移；（3）下落时间为总时间的一半时的位移．
【课后作业】
1．从楼顶上自由下落的小球经过某窗户顶部和底部时的速度分别为4m／s和6m／s，试求该窗户的高度为多少．（g取10m／
）
2．把一直杆AB自然下垂地悬挂在天花板上,放开后直杆做自由落体运动,已知直杆通过A点下方3.2m处一点C历时0.5s,求直杆的长度是多少?
（不计空气阻力,g=10m/s2）
高一年级物理导学案
匀变速直线运动规律的应用
第三周第4节
编制人：
郑光久校审人：
柏建军印刷批准人：
马林
班级：
姓名：
小组编号：
【学习目标】
1.熟悉匀变速直线运动的规律，并学会在具体题目当中选择适当的规律解决问题；
2.了解利用图像解决匀变速直线运动问题的一般方法；
3学会匀变速直线运动问题的一般解题过程，熟悉物理术语的使用。
【知识准备】
1.匀变速直线运动的速度与时间关系是________________________;
2.匀变速直线运动的位移与时间关系是________________________;
3.匀变速直线运动的速度与位移关系是________________________;
4.匀变速直线运动的速度-时间图像是________________________。
【自主探究一】
匀变速直线运动的解题方法及公式选择
1．火车长100m，从车头距离桥头200m处由静止开始以1m/s2加速度作匀加速直线运动，桥长150m。
求整个火车通过桥的时间及此时火车的速度。
2.物体的初速度为v0，以加速度a做匀加速直线运动，如果要它的速度增加到初速度的n倍，试求解物体运动的时间和位移。
3.某市规定：
卡车在市区内行驶速度不得超过40km/h.一次一辆卡车在市区路面紧急刹车后，经1.5s停止，量得刹车痕迹s=9m.，问这车是否违章？
4．一质点在平直轨道上做匀变速运动，已知某时刻指点的速度大小为5m/s，经过10秒后，质点的速度大小变为25m/s，现求解该质点运动的加速度和10秒内的位移和路程。
【自主探究二】
图像在解题时的应用
5．电梯从静止开始匀加速上升了8s,它的速度达到了3m/s,然后以这个速度匀速上升了10s,最后又做匀减速运动上升了4s后停止,试求出这22s内电梯上升的高度.
6．如图所示，物体由静止从A点沿斜面匀加速下滑，随后在水平面上作匀减速运动，最后停止于C点，已知AB=4m,BC=6m，整个运动历时10s，求AB和BC运动的加速度
【当堂检测】
1．一物体以5m/s的初速度、-2m/s2的加速度在粗糙水平面上滑行，在4s内物体通过的路程为（）
A．4mB．36m
C．6．25mD．以上答案都不对
2．汽车正在以10m/s的速度在平直的公路上前进，在它的正前方x处有一辆自行车以4m/s的速度做同方向的运动，汽车立即关闭油门做a=-6m/s2的匀变速运动，若汽车恰好碰不上自行车，则x的大小为（）
A．9.67mB．3.33mC．3mD．7m
3.一小球从A点由静止开始做匀变速直线运动，若到达B点时速度为v，到达C点时速度为2v，则AB∶BC等于
A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.1∶4
4．一辆汽车以2m/s2的加速度做匀减速直线运动，经过2秒（汽车未停下）。
汽车行驶了36m。
汽车开始减速时的速度是多少？
（）
A．9m/sB．18m/sC．20m/sD．12m/s
5．一个物体由静止开始做匀加速直线运动，第1s末的速度达到4m/s，物体在第2s内的位移是（）
A．6mB．8mC．4mD．1．6m
6．一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开去，开出一段时间之后，司机发现一乘客未上车，便紧急刹车做匀减速运动.从启动到停止一共经历t=10s，前进了15m，在此过程中，汽车的最大速度为（）
A．1.5m/sB．3m/sC．4m/sD．无法确定
7．从车站开出的汽车，做匀加速直线运动，走了12s时，发现还有乘客没上来，于是立即做匀减速运动直至停车，汽车从开出到停止总共历时20s，行进了50m。
则汽车的最大速度为（）
A．5m/sB．2m/sC．3m/sD．1m/s
8.做匀加速直线运动的物体，速度从v增加到2v时经过的位移是s，则它的速度从v增加到3v时发生的位移是__________.
9．汽车以l0m／s的速度在平直公路上匀速行驶，刹车后经2s速度变为6m／s，求：
（1）刹车后2s内前进的距离及刹车过程中的加速度；
（2）刹车后前进9m所用的时间；
（3）刹车后8s内前进的距离。
10．为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持一定的距离。
已知某高速公路的最高限速为v＝40m/s。
假设前方汽车突然停止，后面司机发现这一情况，经操纵刹车到汽车开始减速经历的时间（即反应时间）t＝0.5s。
刹车时汽车的加速度大小为4m/s2。
求该高速公路上行驶的汽车的距离至少应为多少？
创新题做做看.一辆汽车在笔直的公路上做匀变速直线运动，该公路每隔15ｍ安置一个路标，依次为A、B、C，汽车通过AB两相邻路标用了2ｓ，通过BC两路标用了3ｓ，求汽车通过A、B、C三个路标时的速度.
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