1、2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 基础知识导学(一)匀变速直线运动的位移(自学教材“匀变速直线运动的位移”部分)1匀速直线运动的位移:(1)位移公式:xvt(2)vt图像:如图所示,匀速直线运动的vt图像是一条平行于时间轴的直线图线与对应的时间轴所围成的矩形面积(图中阴影部分)在数值上等于物体在这段时间内的位移2匀变速直线运动的位移(1)vt图像初速度为v0,加速度为a的匀变速直线运动的v t图像如图所示(2)匀变速直线运动的位移vt图像中着色部分的梯形面积表示匀变速直线运动物体的位移(3)位移与时间的关系式xv0tat2(4)公式的特殊形式:当v00时,xat2(由静止开始的匀加速直
2、线运动)(二)速度与位移的关系(自学教材的“速度与位移的关系”部分)1关系式的推导:2速度与位移的关系式v2v2ax(1)适用范围:仅适用于匀变速直线运动(2)各物理量的含义(3)特点:不涉及时间t重难问题探究情景设置:酒驾是造成车祸的主要因素之一,驾驶员饮酒后会造成运动反射神经迟钝:慢了一两秒。如果汽车速度为60km/h,一秒汽车就已经跑了16.67米,必然会产生严重后果。1.反应时间内,汽车做什么性质的运动?2.为了减少事故的发生,驾驶员应注意什么?基础小题试练1.图中为珠港澳大桥上四段110 m的等跨钢箱连续梁桥,若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动,通过段的时间为t,则通过段的时间为
3、( )A.t B. C. D.2.假设辽宁舰飞行甲板长度约为200 m,某战斗机在辽宁舰甲板上起飞,其过程可视为匀加速直线运动(忽略辽宁舰的运动)。此战斗机能获得的最大加速度为,离开甲板时速度要达到50 m/s才能安全起飞。若要保证此战斗机安全起飞则初速度为( )A.5 m/sB.10 m/sC.15 m/sD.20 m/s3.质点做初速度为零的匀变速直线运动,加速度为,则质点在第3 s初的速度是_m/s,前3秒内的位移是_m。4.一辆汽车在十字路口等待绿灯,当绿灯亮时汽车以的加速度开始行驶,恰在这时一人骑自行车以的速度匀速驶来,从后边超过汽车。(1)汽车从路口启动后,在追上自行车之前经过多长
4、时间两车相距最远?最远距离是多大?(2)当汽车与自行车距离最近时汽车的速度是多大?答案以及解析1.答案:A解析:由题意知的长度比为1:4,根据初速度为零的匀加速直线运动规律可知,汽车通过所用的时间之比为1:2,通过时间为,则通过段的时间为t,故A正确,B、C、D错误。故选A。2.答案:B解析:依题意,根据匀变速直线运动位移速度公式,有,代入数据解得战斗机安全起飞初速度为。3.答案:18;40.5解析:质点在第3s初的速度即为在第2s末的速度,大小为前3秒内的位移为4.答案:(1)2 s;6 m(2)12 m/s解析:(1)两车相距最远时速度相等,即有,根据速度时间关系求得汽车运动时间,此过程中的自行车位移,汽车的位移,所以汽车追上自行车前两车相距最远距离为。(2)汽车追上自行车时两车位移相等,距离最近,故有,解得相遇时间为,汽车的速度是。