学案 4 匀变速直线运动的规律(二)[学习目标定位] 1.会推导速度与位移的关系式,并知道匀变速直线运动的速度与位移的关系式中各物理量的含义.2.会用公式 v-v=2as 进行分析和计算.3.掌握三个平均速度公式及其适用条件.4.会推导 Δs=aT2并会用它解决相关问题.一、速度位移公式的推导及应用[问题设计]我国第一艘航空母舰“辽宁号”已有能力同时起飞 3 架歼 15 战机,如图 1 为辽宁舰上 3 个起飞点示意图,1、2 号位置为短距起飞点,起飞线长 105 米;3 号位置为远距起飞点,起飞线长195 米.如果歼 15 战机起飞速度为 50 m/s,起飞时航母静止不动,且不使用弹射系统,则战机由 3 号起飞点起飞的加速度至少是多少?(设跑道水平)图 1答案 根据 vt=v0+at①s=v0t+at2②由①得 t=③把③代入②得s=v0+a()2整理得:v-v=2as将 v0=0,vt=50 m/s,s=195 m代入上式得:a≈6.41 m/s2.[要点提炼]1.匀变速直线运动的速度位移公式:v-v=2 as ,此式是矢量式,应用解题时一定要先选定正方向,并注意各量的符号.若 v0方向为正方向,则:(1)物体做加速运动时,加速度 a 取正值;做减速运动时,加速度 a 取负值.(2)位移 s>0 说明物体通过的位移方向与初速度方向相同,s<0 说明物体通过的位移方向与初速度方向相反.2.两种特殊情况(1)当 v0=0 时,v = 2 as .(2)当 vt=0 时,- v = 2 as .3.公式特点:该公式不涉及时间.1二、中间时刻的瞬时速度与平均速度 [问题设计]一质点图 2做匀变速直线运动的 v-t 图像如图 2 所示.已知一段时间内的初速度为 v0,末速度为 vt.(1)这段时间内的平均速度(用 v0、vt表示).(2)中间时刻的瞬时速度 v.(3)这段位移中间位置的瞬时速度 v.答案 (1)因为 v-t 图像与 t 轴所围面积表示位移,t 时间内质点的位移可表示为 s=·t①平均速度=②由①②两式得=(2)由题图可知中间时刻的瞬时速度的大小等于梯形中位线的长度,即:v=.(3)对前半位移有 v2-v=2a对后半位移有 v-v2=2a两式联立可得 v= [要点提炼]1.中间时刻的瞬时速度 v=.2.中间位置的瞬时速度 v= .3.平均速度公式总结:=,适用条件:任意运动.=,适用条件:匀变速直线运动.=v,适用条件:匀变速直线运动.注意 对匀变速直线运动有=v=.[延伸思考]在匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度 v 与中间位置的瞬时速度 v 哪一个大?答案 如图甲、乙所示,...