高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 匀速直线运动的位移
2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系
2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系
2021.09.16
学习目标
1、能利用v-t图像得出匀变速直线运动的位移与时间关系式 = 0 +
1
2 ，进一步体会利用物理图像分析物体运动规律的研究方法。
2
2、能推导出匀变速直线运动的速度与位移关系式 2 − 02 = 2，体
（2）飞机在航母上降落时，需用阻拦索使飞机迅速停下来。若某次
飞机着舰时的速度为 80 m/s，飞机钩住阻拦索后经过 2.5 s 停下来。将这
段运动视为匀减速直线运动，此过程中飞机加速度的大小及滑行的距离各
是多少？
上面这种分析问题的方法具有一般意义，原则上对于处理
拓
展 任意形状的 v-t 图像都适用。对于图 所示的运动物体的位移，
1
2 ，是一个二次函数。
2
2、公式的适用条件：只适用于匀变速直线运动。
3、公式的矢量性：
0 、 、 均为矢量，应用公式解决问题时，应先选取正方
向。一般以0 的方向为正方向，若物体做匀加速运动,a取正值,
若物体做匀减速运动,则a取负值。
4、公式的特殊情况：
1 2
(1)如果v0＝0，则x＝ at ，物体做初速度为0的匀加速直线运动。
刚好减为0。
【特别提醒】如果在所研究的问题中，已知量和未知
量都不涉及时间，利用这个公式求解，往往会更简便。
【例题2】动车铁轨旁两相邻里程碑之间的距离是1km。某同学乘坐
动车时，通过观察里程碑和车厢内电子屏上显示的动车速度来估算动车
减速进站时的加速度大小。当他身边的窗户经过某一里程碑时，屏幕显
示的动车速度是126km/h。动车又前进了 3 个里程碑时，速度变为 54
第二章 匀变速直线 第三节 匀变速直线运动的位移与时间的关系
C
A．9m/s
C．20m/sLeabharlann B．18m/s D．12m/s
6、一个物体由静止开始做匀加速直线
运动，第1 s末的速度达到4 m/s，物体 在第2 s内的位移是 ( A )
A．6 C．4
m m
B．8 m D．1．6 m
7、一物体以5
m/s的初速度、-2 m/s2的 加速度在粗糙水平面上匀减速滑行，在 4 s内物体通过的路程为 ( )
作业：
1、完成课后练习；
2、完成课时作业。
加
B．速度和加速度都随时间减小 C．速度和位移都随时间减小 D．速度与加速度的方向相反
2、一物体在水平面上做匀变速直线
运动，其位移与时间的关系为：
x＝24t－6t2，则它的速度等于零
的时刻t 为 ( B ) A. s B．2 s
C．6
s
D．24 s
3、如图所示为一物体做匀变速直线运动的速
C
A．4
m
m
B．36
C．6.25
m
D．以上答案都不对
8、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50 m。则汽车的最大速度为 ( A )
A．5m/s
C．3m/s
B．2m/s D．1m/s
2
1、掌握位移公式的推导；
1 x （ v 0 v t） t 2
v v0 v 2
例：以18m／s的速度行驶的汽车，
制动后做匀减速运动，在3s内前进 36m，求汽车的加速度。
2 4m/s
1、物体做匀减速直线运动，最后停
2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系
变速 运动
抽象
匀速 运动
在很短一段时间内，化“变”为“不变”
化繁为简的思想方法
v/m·s-1
当 当△△tttt更11150小0tt时 时
V０
O
t
t/s
匀变速直线运动的v-t图象与时间轴所
围的面积表示位移。
v/m·s-1
v
S 1 (OA BC)OC 2
B
A
v０
C
O
t
梯形“面积”=位
1
1
x at 2 180m 1m / s2 (12s)2
v 2
2
9m / s
0
t
12s
在平直公路上，一汽车的速度为15m/s。 从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以 2m/s2的加速度运动，问刹车后10s末车离开 始刹车点多远？
注意刹车问题的陷阱!
结论：匀速直线
运动的位移就是
是V-t图线与t轴
t
t / s 所围矩形“面积”
v/m·s-1 10
16m
v/m·s-1
8 6
乙
4
甲0
t/s
2
-2 1 2 3 4 5 6
0 1 2 3 4 5 6 t/s -4
-16m
猜一猜
匀变速直线运动，它的位
移是不是也有类似的关系？
v
v
?…
v0
0
t
t
回顾
在初中时，我们 曾经用“以直代曲” 的方法，估测一段曲 线的长度。
伽利略相信，自然界是简单的，自然 规律也是简单的。我们研究问题，总是 从最简单的开始，通过对简单问题的研 究，认识了许多复杂的规律，这是科学 探究常用的一种方法。
匀变速直线运动的位移与时间的关系ppt课件
x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶4∶9∶…∶n2
(3)第1个T内、第2个T内、第3个T内、…第n个T内的位移之比： 由xⅠ＝x1，xⅡ＝x2－x1，xⅢ＝x3－x2…可得 xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn′＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)
三 初速度为零的匀加速直线运动的比例关系
2、初速度为零的匀加速直线运动，按位移等分(设相等的位移为x0)
3T
1 2
a(3T
)
2
v0T
7 2
aT 2
所以： x2 x1 aT 2 , x3 x2 aT 2 ,
x4 x3 aT 2 , x5 x4 aT 2 ,
一 匀变速直线运动的推论
例1、 从斜面上某一位置每隔0.1 s静止释放一个相同的小球，释放后小球做 匀加速直线运动，在连续释放几个小球后，对在斜面上滚动的小球拍下如图
解、选定初速度方向为正方向，
由题意知v0＝100 km/h＝27.8 m/s，a＝－5 m/s2，t＝2 s。 根据速度公式v＝v0＋at，可知汽车刹车时间
t0＝v－av0＝0－－257m.8/ms2/s＝5.56 s
二 刹车类问题
因为t＜t0，所以汽车在刹车后2 s内一直运动。根据位移公式，可
得开始制动后2 s内汽车的位移： x1＝v0t＋12at2＝27.8 m/s×2 s＋21×(－5 m/s2)×(2 s)2＝45.6 m
区域所需要的时间为( C )
A.t
B.( 3－ 2)t
C.(2－ 3)t
D. 3t
三 初速度为零的匀加速直线运动的比例关系
1、初速度为零的匀加速直线运动，按时间等分(设相等的时间间隔为T)
(1)1T末、2T末、3T末、…、nT末瞬时速度之比： 由v＝at可得v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n (2)1T内、2T内、3T内、…、nT内的位移之比：
2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系2024-2025学年高一上学期物理人教版(2019)必修一
解得 x=675m
匀减速直线运动末速度减到0时，可以将这个运动看成是反向 的初速度为0的匀加速直线运动来处理，从而使问题的解答更加简 便快捷。
4、匀变速直线运动的x-t图像
例1：航空母舰的舰载机既要在航母上起飞，也要在航母上降落。 （1）某舰载机起飞时，采用弹射装置使飞机获得10m/s的速度后， 由机上发动机使飞机获得25m/s2的加速度在航母跑道上匀加速前 进，2.4s后离舰升空。飞机匀加速滑行的距离是多少？
以飞机的初速度方向为正，有
高中物理必修第一册
第二章 匀变速直线运动的研究 第3节 匀变速直线运动的位移与
时间的关系
开始时（0时刻）物体位于坐标原点，在t时刻物体的位置坐标为x
0
Δt
t
0
Δx
x
时间 位置
时间间隔Δt=t-0=t 位移Δx=x-0=x t时刻的位置坐标x即可表示为t时间内的位移x
问题1：一个物体以速度v做匀速直线运动，经过一段 时间t，如何求它的位移x呢？
对这一过程，动车的初速度v0是35m/s，末速度v是15m/s，位移x为 3000m，规定初速度方向为正
由v2-v02=2ax得 (15m/s)2-(35m/s)2=2a·3000m
解得 a=-0.167m/s2
接上文，它还要行驶多远才能停下来？
对这一过程，动车的初速度v0是15m/s，末速度v是0，加速度a 为-0.167m/s2，规定初速度方向为正
方法一： x=vt 方法二： 由v-t图像求位移
即匀速直线运动的物体在时间t内的位移x在数值上等于图 中阴影部分的矩形面积
问题2：如图所示，v－t图像中图像与时间轴所围的矩形 的面积有时在时间轴上方，有时在时间轴下方，这时图 像所围的面积有何不同呢？
2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册课件_2
例3、飞机着陆做匀减速直线运动可获得a＝6 m/s2 的加速度，飞机着陆时的速度为v0＝60 m/s， 求飞机着陆后t＝12 s内滑行的距离。
[解析] 设飞机从着陆到停止所需时间为 t0， 由速度公式 v＝v0－at0，解得 t0＝10 s。 即飞机在 t＝12 s 内的前 10 s 内做匀减速直线运动直到停止， 后 2 s 内保持静止。
第二章 匀变速直线运动的研究
2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系
【问题引入】 某物体以5 m/s 的速度做匀速直线运动，求物体在8 s内的位移． 画出物体运动的v-t 图象． 物体的位移用v-t 图象能反映出来吗？
答案 x vt 58m 40m
v-t 图象如图所示 图象中的面积(图中阴影区域) 表示物体的位移
解析： 汽车经过树A时的速度为vA，加速度为a。 对AB段运动，由x＝v0t＋12at2有： 15＝vA×3＋12a×32 同理，对AC段运动，有 30＝vA×5＋12 a×52 两式联立解得：
vA＝3.5 m/s，a＝1 m/s2 再由vt＝v0＋at得： vB＝3.5 m/s＋1×3 m＝6.5 m/s。
A．13 s
B．16 s
C．21 s
D．26 s
[解析] 升降机以最大加速度运行，且先匀加速至最大速度， 后匀速运动，最后匀减速至速度为零的过程时间最短。升降机先 加速上升，加速上升距离为 h1＝2va2＝32 m，加速时间为 t1＝va＝8 s；减速距离 h3＝h1＝32 m，减速时间 t2＝t1＝8 s，故中间匀速阶 段 h2＝40 m，匀速时间 t3＝hv2＝5 s。所以 t＝t1＋t2＋t3＝8 s＋8 s ＋5 s＝21 s，C 正确。
3 匀变速直线运动的位移与时间的关系
高中物理必修第二章2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系Microsoft Office PowerPoint 97-2003 幻灯片
则：v0 =10m/s
所以由
1 2 x v0t at 得：汽车的位移： 2
a= - 2m/s2
t=4s
x = v0t+at2 /2=10 ×4m - 2×42/2m=24m （2）汽车从刹车到停的时间只有5s,汽车刹 车后8秒的位移大小为25m,方向与初速度方 向相同.
同 步 跟 综 训 练
解答:x-t图象不是物体运动的轨迹,匀变速直线
运动在x-t图象中是一条抛物线.
三.对匀变速直线运动位移公式的理解
1.反映了位移随时间的变化规律
2.因为υ 0、α 、x均为矢量，使用公式时应 先规定正方向。（一般以υ 0的方向为正方向） 若物体做匀加速运动,a取正值,若物体做匀减 速运动,则a取负值.
⑶从t=0到t=20s内质点的位移是 0 ___________ ； －4
10 20
40m 通过的路程是___________ 。
同步跟综训练
5. 火车沿平直铁轨匀加速前进，通过某一路标时的速 度为10.8km／h，1min后变成 54km／h，再经一段 时间，火车的速度达到 64 .8km／h。求所述过程中， 火车的位移是多大？ 点拨： ①运动学公式较多，同一个题目往往有不同求解方法； ②为确定解题结果是否正确，用不同方法求解是一种 有效措施。
1 2 (1)由x＝ at 得： 2 2x 2×0.4 2 2 a＝ 2 ＝ 2 m/s ＝0.8 m/s t 1 所以汽车在第1 s末的速度为： v1＝at1＝0.8×1 m/s＝0.8 m/s. (2)汽车在前2 s内的位移为： 1 1 2 x′＝ at′ ＝ ×0.8×22 m＝1.6 m 2 2 所以第2 s内汽车的位移为： x2＝x′－x＝1.6 m－0.4 m＝1.2 m. 答案 (1)0.8 m/s (2)1.2 m
高中物理第二章匀变速直线运动的研究第3节匀变速直线运动的位移与时间的关系
第3节匀变速直线运动的位移与时间的关系1.在v t 图像中图线与t 轴所围的面积表示物体的位移。
2．匀变速直线运动的位移公式x ＝v 0t ＋12at 2。
3．匀速直线运动的x t 图线是一条倾斜的直线，匀变速直线运动的x t 图线是抛物线的一部分。
一、匀速直线运动的位移1．做匀速直线运动的物体在时间t 内的位移x ＝vt 。
2．在速度图像中，位移在数值上等于v t 图像与对应的时间轴所围的面积。
二、匀变速直线运动的位移1．在v t 图像中的表示：做匀变速直线运动的物体的位移对应着v t 图像中的图线和时间轴包围的面积。
如图所示，在0～t 时间内的位移大小等于梯形的面积。
2．位移公式x ＝v 0t ＋12at 2。
式中v 0表示初速度，x 表示物体在时间t 内运动的位移。
三、用图像表示位移1．定义：以时间t 为横坐标，以位移x 为纵坐标，描述位移随时间变化情况的图像叫位移—时间图像。
2．匀速直线运动的x t 图像：是一条倾斜直线。
3．匀变速直线运动的x t 图像：是一条过原点的抛物线。
1．自主思考——判一判(1)匀速直线运动表示任意相等的时间内，质点的位移都是相等的。
(√) (2)匀变速直线运动的位移与时间成正比。
(×) (3)由x t 图像能得出对应时刻物体所在的位置。
(√) (4)x t 图像中的图线就是物体的实际运动轨迹。
(×) (5)由x t 图像能得到某时间内物体的位移。
(√) 2．合作探究——议一议(1)如何利用速度图像求解物体运动的位移？提示：速度图像中，图线与坐标轴所围图形的面积表示位移的大小，若面积处于时间轴上方，则说明位移为正；若面积处于时间轴下方，则位移为负。
(2)什么是微分思想与微元法？提示：利用微分思想的分析方法称为微元法。
2.3匀变速直线运动位移与时间的关系
得：0
8：0.0384m，与真实值的差距更小了。
在第一节探究小车速度与时间变化的规律，我们得到的纸带：
0.0416m
012 3 4 5
6
7
8
9
取每四个计时点为一个计数点： 0.0288m
0
4
8
取每两个计时点为一个计数点： 0.0352m
02
4
6
8
以原始计时点作为计数点：
0.0384m
01 2 3 4 5
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16
如果把运动无限分割，每小段运动持续的时间趋于零，无数个非常小的 矩形面积之和（无数段匀速运动的位移之和）刚好是梯形的面积。
由此可得： 匀变速直线运动的位移=无数段匀速运动的位移之和
=无数个非常小的矩形面积之和=梯形的面积 即:匀变速直 线运动的位移大小等于速度图线与坐标轴所围成 的面积大小
02
4
6
8
0 4 得：0
2：0.10 0.04=0.004m 2 6：0.26 0.04=0.0104m 6
4：0.18 0.04=0.0072m 8：0.34 0.04=0.0136m
8：0.0352m，与真实值的差距减小了一点。
在第一节探究小车速度与时间变化的规律，我们得到的纸带：
0.0416m
6
7
8
方法总结：可以把匀加速直线运动分成几段运动，把各 段运动看成匀速直线运动(以各段运动的初速度)。我们 可以看出, 把整个运动分的段数越多，每段运动持续的 时间越短，位移的计算结果就越接近真实值。我们再从 图象来看。
对上述过程分别用图像表达：
v(m/s)
2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 课件(人教版必修1)
二、匀变速直线运动的位移
1.匀变速直线运动，物体的位移对应着v 1.匀变速直线运动，物体的位移对应着v-t图 匀变速直线运动 像中图线与时间轴之间包围的梯形面积。 像中图线与时间轴之间包围的梯形面积。
思考与讨论： 思考与讨论：
如果要提高这种估算方法的精确程度， 如果要提高这种估算方法的精确程度，有什么 方法？请大家考虑： 方法？请大家考虑： 如果当初实验时时间间隔不是取0.1 s，而是取得 s， 更小些，比如0.06 s， 更小些，比如0.06 s，0.02 s同样用这个方法计 误差是不是会小一些？ 算，误差是不是会小一些？
1 2 x 1.位移公式： = v 0t + at 2
例1、一个物体在水平面上做初速度为v0，加速度为a 的匀减速直线运动（未减速到0），运动时间为t，求在 时间t内运动的位移？ 1
2 x = v 0 t + at 2
例2、一个物体在水平面上做初速度为v0，加速度为a 的匀加速直线运动，求在时间t内运动的位移？
3.t时间内的平均速度 时间内的平均速度
用平均速度求位移： 用平均速度求位移：
v0 + v x = vt = t 2
课堂训练： 课堂训练： 在平直公路上，一汽车的速度为15m/s 15m/s。 例题、在平直公路上，一汽车的速度为15m/s。
从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s 从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2 的加速度运动，问刹车后10s 10s末车离开始刹车点 的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点 多远？ 多远？
2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系-教师用
2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系1．能运用位移公式解决有关问题.2．会推导速度与位移的关系式，知道式中各物理量的含义，会用公式v 2－v 20＝2ax 进行分析和计算.3.会推导Δx ＝aT 2并会用它解决相关问题．一、匀变速直线运动的位移匀变速直线运动的位移与时间的关系：x ＝v 0t ＋12at 2. 1．两种特殊形式(1)当v 0＝0时，x ＝12at 2(由静止开始的匀加速直线运动)． (2)当a ＝0时，x ＝v 0t(匀速直线运动)．2．公式的矢量性 公式中x 、v 0、a 都是矢量，应用时必须选取统一的正方向．若选v 0的方向为正方向，则：(1)物体加速，a 取正值；物体减速，a 取负值．(2)若位移为正值，位移的方向与正方向相同；若位移为负值，位移的方向与正方向相反．1.一物体由静止开始做匀变速直线运动，在时间t 内通过的位移为x ，则它从出发开始经过4x 的位移所用的时间为( )A.t 4B.t 2 C ．2tD ．4t【答案】C【解析】由位移公式得x ＝12at 2,4x ＝12at ′2，所以t 2t ′2＝14，故t ′＝2t ，C 正确． 2. 某物体运动的v －t 图象如图所示，根据图象可知，该物体( )A ．在0到2s 末的时间内，加速度为1m/s 2B ．在0到5s 末的时间内，位移为10mC ．在0到6s 末的时间内，位移为7.5mD ．在0到6s 末的时间内，位移为6.5m【答案】AD【解析】在0到2s 末的时间内物体做匀加速直线运动，加速度a ＝Δv Δt ＝22m/s 2＝1 m/s 2，故A 正确.0到5s 内物体的位移等于梯形面积x 1＝(12×2×2＋2×2＋12×1×2) m ＝7m ，故B 错误．在5s 到6s 内物体的位移等于t 轴下面三角形面积x 2＝－(12×1×1) m ＝－0.5m ，故0到6s 内物体的位移x ＝x 1＋x 2＝6.5m ，C 错误，D 正确．3. 一滑块在水平面上以10m/s 的初速度做匀减速直线运动，加速度大小为2 m/s 2.求：(1)滑块3s 时的速度；(2)滑块10s 时的速度及位移．【答案】(1)4m/s (2)0 25m【解析】取初速度方向为正方向，则v 0＝10m/s ，a ＝－2m/s 2由t ＝Δv a 得滑块停止所用时间t ＝0－10－2s ＝5s (1)由v ＝v 0＋at 得滑块经3s 时的速度v 1＝10m/s ＋(－2)×3 m/s ＝4m/s(2)因为滑块5s 时已经停止，所以10s 时滑块的速度为0,10s 时的位移也就是5s 时的位移，由x ＝v 0t ＋12at 2得x ＝(10×5－12×2×52) m ＝25m二、速度与位移的关系1．匀变速直线运动的位移速度公式：v 2－v 20＝2ax ，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v 0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x>0说明物体通过的位移方向与初速度方向相同，x<0说明物体通过的位移方向与初速度方向相反． 2．当v 0＝0时，v 2＝2ax.3．公式特点：不涉及时间．推导补充公式：1．中间时刻的瞬时速度2t v ＝v 0＋v 2. 2．中间位置的瞬时速度2x v ＝v 20＋v 22. 3．平均速度公式总结：v ＝x t，适用条件：任意运动． v ＝v 0＋v 2，适用条件：匀变速直线运动． v ＝2t v ，适用条件：匀变速直线运动．重要推论Δx ＝aT 2的推导及应用1．匀变速直线运动中，在连续相等的时间T 内的位移之差为一恒定值，即Δx ＝x 2－x 1＝aT 2.2．应用(1)判断物体是否做匀变速直线运动如果Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝…＝x n －x n －1＝aT 2成立，则a 为一恒量，说明物体做匀变速直线运动．(2)求加速度利用Δx ＝aT 2，可求得a ＝Δx T 2.1. A 、B 、C 三点在同一条直线上，一物体从A 点由静止开始做匀加速直线运动，经过B 点的速度是v ，到C 点的速度是3v ，则x AB ∶x BC 等于( )A ．1∶8B ．1∶6C ．1∶5D ．1∶3【答案】A【解析】由公式v 2－v 20＝2ax ，得v 2＝2ax AB ，(3v)2＝2a(x AB ＋x BC )，联立两式可得x AB ∶x BC ＝1∶8.2.一质点做匀变速直线运动，初速度v 0＝2m/s,4s 内位移为20m ，求：(1)质点4s 末的速度；(2)质点2s 末的速度．【答案】(1)8m/s (2)5 m/s【解析】利用平均速度公式4 s 内的平均速度v ＝x t ＝v 0＋v 42， 代入数据解得，4 s 末的速度v 4＝8 m/s2 s 末的速度v 2＝v 0＋v 42＝2＋82m/s ＝5 m/s. 3.做匀加速直线运动的物体，从开始计时起连续两个4s 的时间间隔内通过的位移分别是48m 和80m ，则这个物体的初速度和加速度各是多少？【答案】8m/s 2 m/s 2【解析】根据关系式Δx ＝aT 2，物体的加速度a ＝Δx T 2＝80－4842 m/s 2＝2 m/s 2.由于前4 s 内的位移48＝v 0×4＋12a ×42，故初速度v 0＝8 m/s.1.一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【答案】A【解析】根据速度时间公式v 1＝at 1，得a ＝v 1t 1＝41m/s 2＝4 m/s 2.第1s 末的速度等于第2s 初的速度，所以物体在第2s 内的位移x 2＝v 1t 2＋12at 22＝4×1m ＋12×4×12m ＝6m ．故选A. 2.—质点沿x 轴做直线运动，其v －t 图象如图所示．质点在t ＝0时位于x ＝0处，开始沿x 轴正向运动．当t ＝8s 时，质点在x 轴上的位置为( )A ．x ＝3mB ．x ＝8mC ．x ＝9mD ．x ＝0【答案】A【解析】在v －t 图象中图线与时间轴所围的面积表示了质点的位移，由v －t 图象可知，在0～4s 内图线位于时间轴的上方，表示质点沿x 轴正方向运动，其位移为正，x 1＝2＋4×22m ＝6m ，在4～8s 内图线位于时间轴的下方，表示质点沿x 轴负方向运动，其位移为负，x 2＝－2＋4×12m ＝－3m,8s 内质点的位移为：6m ＋(－3m)＝3m ，故A 正确．3.汽车以10m/s 的速度在平直公路上匀速行驶，刹车后做匀减速运动经2 s 速度变为6 m/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 所用时间；(3)刹车后8s 内前进的距离．【答案】(1)16m －2m/s 2 (2)1s (3)25m【解析】 (1)取初速度方向为正方向，汽车刹车后做匀减速直线运动，由v ＝v 0＋t 1得a ＝v 1－v 0t 1＝6－102m/s 2＝－2 m/s 2， 负号表示加速度方向与初速度方向相反．再由x ＝v 0t ＋12at 2可求得x 1＝16m ， (2)由位移公式x ＝v 0t ＋12at 2 可得9＝10t ＋12×(－2)t 2，解得t 2＝1s(t 3＝9s ，不符合实际，舍去)，即前进9m 所用时间为1s. (3)设汽车刹车过程所用时间为t ′，则汽车经过时间t ′速度变为零．由速度公式v ＝v 0＋at 可得t ′＝5s ，即刹车5s 后汽车就已停止运动，在8s 内位移即为5s 内位移，故x ′＝v 0t ′＋12at ′2＝(10×5) m ＋[12×(－2)×52] m ＝25m. 4.．战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动，达到起飞速度v 所需时间为t ，则起飞前的运动距离为( )A ．vtB.vt 2 C ．2vtD ．不能确定【答案】B【解析】因为战机在起飞前做匀加速直线运动，则x ＝v t ＝0＋v 2t ＝v 2t ，B 正确． 5.从斜面上某一位置每隔0.1s 释放一个相同的小球，释放后小球做匀加速直线运动，在连续释放几个后，对在斜面上滚动的小球拍下如图3所示的照片，测得x AB ＝15cm ，x BC ＝20cm.试问：(1)小球的加速度是多少？(2)拍摄时小球B 的速度是多少？(3)拍摄时x CD 是多少？【答案】(1)5m/s 2 (2)1.75 m/s (3)0.25m【解析】小球释放后做匀加速直线运动，且每相邻的两个小球的时间间隔相等，均为0.1s ，可以认为A 、B 、C 、D 是一个小球在不同时刻的位置．由推论Δx ＝aT 2可知，小球加速度为a ＝Δx T 2＝x BC －x AB T 2＝20×10－2－15×10－20.12m/s 2＝5 m/s 2. (2)由题意知B 点对应AC 段的中间时刻，可知B 点的速度等于AC 段上的平均速度，即v B ＝v AC ＝x AC 2T ＝20×10－2＋15×10－22×0.1m/s ＝1.75 m/s. (3)由于连续相等时间内位移差恒定，所以x CD －x BC ＝x BC －x AB所以x CD ＝2x BC －x AB ＝2×20×10－2m －15×10－2m ＝25×10－2m ＝0.25m.。
高中物理：第二章 第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系
第 3 节 匀变速直线运动的位移与时间的 关系
第二章 匀变速直线运动的研究
学习目标
核心素养形成脉络
1.知道匀变速直线运动的位移与 v－t 图象
中图线与坐标轴围成面积的关系.
2. 了 解 利 用 极 限 思 想 解 决 物 理 问 题 的 方
法．(难点)
3.理解匀变速直线运动的位移与时间的关
答案：见解析
对 x－t 与 v－t 图象的理解和应用 1．x－t 图象中的五点信息
2．匀变速直线运动的 x－t 图象 (1)图象形状：由匀变速直线运动的位移公式 x＝v0t＋12at2 知 x－t 图象是一个二次函数图 象，如图所示． (2)不是轨迹：这个图象反映的是物体位移随时间按二次函数关 系(抛物线)变化，而不是运动轨迹．
判一判 (1)匀速直线运动物体的运动轨迹就是它的 x－t 图 象．( × ) (2)位移公式 x＝v0t＋12at2 适用于匀变速直线运动．( √ ) (3)初速度越大，时间越长，匀变速直线运动物体的位移一定越 大．( × ) (4)匀变速直线运动的位移与初速度、加速度、时间三个因素有 关．( √ )
v－t 图象和 x－t 图象的应用技巧 (1)确认是哪种图象，v－t 图象还是 x－t 图象． (2)理解并熟记五个对应关系 ①斜率与加速度或速度对应； ②纵截距与初速度或初始位置对应； ③横截距对应速度或位移为零的时刻； ④交点对应速度或位置相同； ⑤拐点对应运动状态发生改变．
【通关练习】 1．(多选)(2019·辽宁沈阳高一期中)甲、乙 两车某时刻由同一地点沿同一方向开始 做直线运动，若以该时刻作为计时起点， 得到两车的 x－t 图象如图所示，则下列 说法正确的是( ) A．t＝0 时两物体的速度都为零 B．t1 时刻乙车从后面追上甲车 C．t1 时刻两车速度相等 D．0～t1由于 x＝9 m，t＝1.5 s，所以由 v ＝xt 得平均速度 v ＝19.5 m/s＝
人教版高中物理 必修1 第二章 匀变速直线运动位移与时间的关系
•
3.家庭在西洋是一种界限分明的团体 。在英 美，家 庭包括 他和他 的妻以 及未成 年的孩 子。而 在我们 中国“ 家里的 ”可以 指自己 的太太 一个人 ，“家 门”可 以指叔 伯侄子 一大批 ，“自 家人” 可以包 罗任何 要拉入 自己的 圈子， 表示亲 热的人 物。
•
4.这表示了我们的社会结构本身和西 洋的不 同，我 们的格 局不是 一捆一 捆扎清 楚的柴 ，而是 好像把 一块石 头丢在 水面上 所发生 的一圈 圈推出 去的波 纹，愈 推愈远 ，愈推 愈薄。 每个人 都是他 社会影 响所推 出去的 圈子的 中心。 被圈子 的波纹 所推及 的就发 生联系 。
则：v0 =15m/s a= - 2m/s2 t=5s
所以由
x
v0t
1 2
at2
得：车的位移：
x = x0t+at2 /2=15 ×5 - 2×52/2m=50m
刹车问题!
人教版高中物理 必修1 第二章 匀变速直线运动位移与时间的关系
人教版高中物理 必修1 第二章 匀变速直线运动位移与时间的关系
例3、在平直公路上，一汽车的速度为15m/s。 从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2 的加速度运动，问刹车后10s末车离开始刹车点 多远？
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2.这一段介绍了怎样学习，也就是学 习的要 素。荀 子认为 积累是 学习的 第一要 素，也 是学习 的根本 。学习 可以达 到奇妙 的效果 ，可以 “兴风 雨”“ 生蛟龙 ”。“ 神明自 得，圣 心备焉 ”从人 的角度 ，来说 学习的 效果。 接着运 用正反 对比的 手法来 说明积 累的效 果，体 现了荀 子文章 说理的 生动性 。
5m -5m
0
二、匀变速直线运动的位移公式
2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系
2、某物体做直线运动，物体的速度-时间图象如 图所示，若初速度的大小为v0,末速度的大小为v,则在 时间t1内物体的平均速度（ C ） v v A 等于 v 0
B 小于
C 大于
2 0 v 2 0 v 2
v0
o
（横轴上方的面积与横轴下方的面积有什么分别？）
V 匀 B 变 v 速 S 直 V0C 线 o A 运 0 t t 动 的 位 移 匀变速直线运动位 移与时间的关系式 （简称位移公式）
思考：能否利用上 述结论找出匀变速 1 ( OC + AB ) ×OA =— 2直线运动的位移与 时间的关系式呢？
1 v0 + v ) x= 2 v = v0 + a t
D条件不足，无法比较
t1
t
小 结 一、匀速直线运动的位移公式：
x=vt
二、匀变速直线运动的位移公式：
1a t2 x = v0 t + — 2
三、匀变速直线运动的平均速度公式 0 v t 2
四、在 v-t 图象中，物体的位移 x 在数值上 等于图线与坐标轴所围的面积。 （其中横轴上方的面积代表位移为正方向， 横轴下方的面积代表位移为负方向。）
的位移 x 在数值上等于图线与坐标轴所围的 矩形面积。 （其中横轴上方的面积代表位移为正方向， 横轴下方的面积代表位移为负方向）
思 考 与 讨 论 ：
对于匀变速直线运动，它的位移与 它的 v-t 图象，是不是也有类似的关系 呢？
阅读课本P37-38"思考与讨论",思考并发 表你的意见
匀 V 变 V4 速 V3 V2 直 V1 V0 线 运 0 t1 t2 t3 t4 t t 动 的 位 结论：在匀变速直线运动的 v-t 图象中，物体的位移 移 x 在数值上等于图线与坐标轴所围的面积。
专题2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系
第二章匀变速直线运动的研究第3节匀变速直线运动的位移与时间的关系一、匀速直线运动的位移1．做匀速直线运动的物体在时间t内的位移x=vt2．做匀速直线运动的物体，其v–t图象是一条平行于时间轴的直线，其位移在数值上等于v–t图线与对应的时间轴所围的矩形的面积。
二、匀变速直线运动的位移1．位移公式：x=__________（1）公式中x、v0、a均是矢量，应用公式解题前应先规定_________，明确各物理量的正负，一般规定初速度方向为正方向。
（2）当v0=0时，x=12at2，表示初速度为零的匀加速直线运动的位移与时间的关系。
2．做匀变速直线运动的物体的位移，对应其v–t图象中_________________________________。
三、匀变速直线运动的两个重要推论1．平均速度做匀变速直线运动的物体，在一段时间t内的平均速度等于这段时间内___________的瞬时速度，还等于这段时间初、末速度矢量和的一半。
即v=xt=v t/2=02tv v+z/x*xk2．逐差相等在任意两个连续相等的时间间隔T内，位移之差是一个常量，即Δx=_______v0t+12at2正方向图线与时间轴所围的面积中间时刻aT2一、匀变速直线运动的位移与时间的关系【例题1】（2017江苏南通通州区东社学校高一学情检测）某物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为x =0.5t +t 2(m)，则当物体的速度为3 m/s 时，物体已运动的时间为A ．1.25 sB ．2.5 sC ．3 sD ．6 s 参考答案：A二、匀变速直线运动的两个重要推论【例题2】（2017山东锦泽高二期末）甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶。
在t =0到t =t 1时间内，它们的v –t 图象如图所示。
在这段时间内A ．汽车甲的平均速度比乙大B ．汽车乙的平均速度等于122v v + C ．甲、乙两汽车的位移相同D ．甲、乙两汽车的加速度都逐渐减大 参考答案：A试题解析：平均速度等于位移与时间的比值，在v t -图象中，图线与时间轴所围的面积代表位移的大小，根据图象可知，甲的位移大于乙的位移，由于时间相同，所以汽车甲的平均速度比乙的大，A 正确，C 错误；如图所示，直线表示匀减速直线运动，其平均速度为122v v +，而匀减速直线运动的位移大于该变减速运动的位移，则汽车乙的平均速度小于122v v +，B 错误；因为切线的斜率等于物体的加速度，汽车甲和乙的加速度大小都逐渐减小，D错误。
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2.3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 匀速直线运动的位移
一、以考查知识为主试题
【容易题】
1.在x ﹣t 图象中，平行于时间轴的直线表示 ，倾斜的直线表示 ．在v ﹣t 图象中，匀速直线运动的图象是 ，匀变速直线运动的图象
是 ，曲线代表 ．
答案：静止 匀速直线运动 平行于时间轴的直线 倾斜的直线 变速直线运动
2．某物体运动的速度﹣时间图象（v ﹣t 图象）如图所示，图中BC 平行于横轴，则图象中表示物体做匀速直线运动的线段是（
）
A ．ＯＡ
B ．ＡＢ
C ．ＢＣ
D ．ＣＤ
答案：Ｃ
3. 下列关于匀速直线运动的x 一t 图象、v 一t 图象的说法正确的有（ ）
A ．x 一t 图象表示物体运动的轨迹，v 一t 图象不表示物体运动的轨迹
B ．在x 一t 图象中不能表示出物体速度的大小
C ．在v 一t 图象中可以表示出物体速度的大小和某段时间t 内的位移
D ．x 一t 图象一定经过坐标原点
答案：C
4. 如图是物体在某段直线运动过程中的v ﹣t 图象，则物体由t l 到t 2运动的过程中（ ）
A ．做匀速直线运动
B ．速度不断减小
C ．位移不断减小
D ．加速度不断增大 答案：Ｄ
5. 某物体运动的 v ﹣t 图象如图所示，则该物体（ ）
A ．做往复运动
B ．做匀速直线运动
C ．朝某一方向做直线运动
D ．以上说法都不正确 答案：Ｃ
二、以考查技能为主试题
【中等题】
6. 某质点的v ﹣t 图象如图所示．则质点做（ ）
A ．来回往返运动
B ．匀速直线运动
C ．单方向的直线运动
D ．不能确定
答案：Ｃ
7. 一物体做匀速直线运动，其运动的s ﹣t 图象如图甲所示．根据甲图象在乙图中画出其运动的v ﹣t 图象．
答案：
8. 一汽车在平直公路上以
10m/s 速度做匀速直线运动，请画出汽车的s ﹣
t 、v ﹣
t 、v
﹣s 的图象
答案：（1）
（2）
（3）
9. 论述题：已知在匀速直线运动中，物体的位移对应v ﹣t 图象中的面积（如图a 所示）．那么，对于做变速直线运动（图b 所示）的物体，它在0～t 时间内的位移能不能用v ﹣t 图象的面积表示？说明具体的证明过程．
答案：在匀速直线运动中，物体的位移x=vt ，v 相当于图a 中矩形的高度，t 相当于矩形的长度，所以对应v ﹣t 图象中的面积表示位移．
那么，对于做变速直线运动（图b 所示）的物体，
先把物体的运动分成几个小段，例如
6t 算一个小段，每一小段相当于做匀速直线运动，我们可以用每一段的速度乘以6
t 的时间间隔，近似的当做各小段中物体的位移，在速度﹣时间图象中，各段位移可以用一个小矩形的面积代表，6
个小矩形的面积之和近似的代表物体
在整个过程中的位移．
当然上面的做法是粗糙的，为了精确一些，可以把运动过程划分为更多的小段，如图所示：
用所有这些小段的位移之和，近似的表示物体在整个过程的位移．从速度﹣时间图象上看，就是用更多的但是更窄的小矩形的面积之和代表物体的位移．
可以想象，如果把整个运动过程划分的非常非常细，很多很多小矩形的面积之和就能非常准确的代表物体的位移了．
10. （1）观察下面的v ﹣t 图象，质点5s 内的位移是多少？说出你的计算方法，并从匀速直线运动的位移公式出发结合图象认识位移与图象面积的关系．
（2）若v=﹣4m/s ，试画出对应于t=5s 内的v ﹣t 图象，并表示出5s 内位移的面积． 答案：（1）质点5s 内的位移为20m ，匀速直线运动的位移等于图像与坐标轴所围成的面积的大小。
（2）若v=-4m/s ，画出对应于
t=5s
内的v-t 图像如图，5s 内的位移为-20m 。