Равномерное прямолинейное движение. учебно-методическое пособие по физике (9 класс) по теме

Раздаточный материал для самостоятельной работы с новым материалом, заменяющим учебник. Есть примеры решения задач и тренировочные задачи для отработки навыков решения задач по данной теме.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Равномерное прямолинейное движение.

Прямолинейное равномерное движение(РПД)

Движение, при котором тело за любые равные промежутки времени проходит одинаковые перемещения. Траектория движения – прямая.

Это возможно если

V=const , то есть скорость это постоянная величина для РПД.

Векторная величина, равная отношению перемещения тела ко времени, за которое это перемещение произошло.

= ; v x = = проекция на ось Ох;

v y = = проекция на ось Оy;

v z = = проекция на ось Оz.

Скорость показывает, какое перемещение произошло за единицу времени. Направление скорости совпадает с направлением перемещения.

Единица измерения скорости

В СИ - метр в секунду. V = [м/с].

Скорость материальной точки равна 1 м/с, если за 1 с равномерного движения она совершает перемещение 1 м.

Перевод км/ч в м/с:

108 км/ч =108 * 1000/3600 = 30 м/с

Перевод м/с в км/ч:

5 м/с = 5 * 3600/1000 = 18 км/ч

График зависимости скорости РПД от времени

Первое тело ( I ) движется в направлении оси Ох, поэтому график скорости расположен выше оси Ох, и проекция скорости на ось Ох положительна, то есть больше нуля V 1x .

Второе тело ( II) движется противоположно оси Ох, поэтому значение скорости отрицательное. График - ниже оси Ох, а проекция скорости на ось Ох отрицательна v 2x Так как скорость с течением времени не меняется - график скорости параллелен оси Ох.

Перемещение при РПД

Зная скорость, можно найти перемещение за любой промежуток времени t .

В проекциях на оси Ох : r x = v x t; на ось Оу : r у = v у t; на ось Оz : r z = v z t.

График зависимости проекции перемещения от времени t.

Площадь прямоугольника, образованного осями О v, Оt , графиком скорости v x (t) и перпендикуляром, опущенным на ось О t , численно равна перемещению тела за время t.

Решение основной задачи механики для РПД

Найдём зависимость координаты материальной точки от времени x=x (t): x = x 0 + r x = x 0 + v x t;

x = x 0 + v x t - уравнение РПД

Аналогично для координат z и у.

х x III I (I): x 1 =x 0+ V 1x t

x 1 (II): x 2 =x 0 - v 2x t

(III) : x 3 =v 3 t; x 03 =0

0 t 1 t 0 II (IV): x 4 =x 0 ; v 4 =0

x = x 0 + v x t – линейная функция, её график – прямая. Достаточно знать координаты двух точек, чтобы построить график. Чаще берут t=0, тогда x=x 0 , второе значение берут произвольно и вычисляют значение х 1 =x 0 = +v x t 1 .

Примеры решения задач на равномерное прямолинейное движение.

Один автомобиль, двигаясь со скоростью 72 км/ч, проехал за 10 с такой же путь, какой преодолел другой автомобиль за 15 с. Чему равна скорость второго автомобиля?

V 1 =72 км/ч =20 м/с

v 2 =l 2 / t 2 , так как l 1 =l 2

v 2 = (V 1 t 1 )/ t 2

V 2 = (20 м/с∙10 c) / 15 c = 13.3 м/с

Ответ : V 2 = 13.3 м/с

Третью часть пути велосипедист проехал со скоростью 36 км/ч, а остальные 500 м – за 10 с . Какой путь проехал велосипедист и какое время на это затратил?

V 1 =36 км/ч =10 м/с

S=S 1 +S 2 = S/3 + S 2

S 2 = S - S/3 = 2/3 S

t 1 = S 1 / V 1 = S/ 3v 1

t = (S/ 3v 1 ) + t 2

S=1.5∙500 м = 750 м

t = (750м / ( 3 ∙ 10 м/с ) ) + 10 с = 35 с

Ответ : S = 750 м , t = 35 с .

Поезд, двигаясь равномерно со скоростью 54 км/ч , входит в туннель длиной 300 м. За какое время поезд пройдёт туннель, если длина поезда 150 м?

Время отсчитываем в момент вхождения поезда в туннель, а заканчиваем отсчёт в момент, когда поезд полностью покинет его.

S = 150 м + 300 м = 450 м

Ответ: S = 450 м, t = 30 с.

На станции метро угол наклона эскалатора к горизонту равен 30 º , скорость его движения равна 0,5 м/с, а время подъёма пассажиров – 3 мин. Найдите длину эскалатора и глубину закладки туннеля метро.

Изобразим на рисунке эскалатор длиной l на глубине h. Нижнюю точку эскалатора будем считать за тело отсчёта и свяжем с ней систему координат хОу.

Вектор скорости эскалатора направлен под углом α к горизонту. Спроектируем его на ось Оу : v y = v sin α.

Глубина туннеля h = v y t = vtsin α .

Длина эскалатора l = v t.

h = 0.7 м/с ∙120 с ∙ 0,5 = 42 м

l = 0.7 м/с ∙ 120 м = 84 м.

Ответ: h = 42 м , l = 84 м.

Тренировочные задачи на равномерное прямолинейное движение.

1. Скорость распространения света 300000км/с, среднее расстояние до Солнца от Земли 150 млн км. За какое время свет достигает Земли? Каково расстояние от Земли до ближайшей после Солнца звезды – Проксима Центавра, если свет идёт от неё 4,26 года?

1. Колона грузовиков длиной 200 м движется по мосту равномерно со скоростью 36 км/ч. За какое время колона проедет мост длиной 400 м?

1. Поезд длиной 150 м проехал туннель за 2 мин. Найти длину поезда, если длина туннеля 200 м.

1. По данным уравнения x=5 + 1.5t построить графики x(t) и v(t).

1. Две машины движутся по дороге с постоянными скоростями 10 и 15 м/с. Начальное расстояние между машинами равно 1 км. Постройте графики движения и определите по ним время до их встречи, когда вторая машина догонит первую.

1. По данным графиков на рисунке найти начальные координаты тел, проекции скоростей их движения. Написать уравнения движения x=x(t) .

I I I I I I I I I t, c

6. Поезд двигался 1 час со скоростью 60 км/ч, потом 10 мин стоял, затем двигался ещё 3 часа со скоростью 80 км/ч. Какой путь он прошёл? Постройте графики зависимости пройденного пути от времени и скорости от времени.

7. Две материальные точки движутся вдоль оси Ох согласно уравнениям x 1 (t) =8t, x 2 (t) =10 – 2t. Встретятся ли эти точки? Если да, то где и когда? Все величины заданы в СИ.

8. Уравнения движения материальной точки имеют вид: x=3t, y=10 – 4t. Найдите модуль скорости и угол, который составляет вектор скорости с осью Ох через t=2 с после начала движения. Все величины заданы в СИ.

9. Тело, двигаясь прямолинейно и равномерно на плоскости, переместилось из точки А(0;2) в точку В(4;-1) за время t=5c. Определите модуль скорости тела.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

данный тест можно использовать для закрепления изученного материала.

Физика 9 класс УМК Н.С.Пурышевой и Н.Е.ВажеевскойТема урока: Основные понятия механики. Равномерное прямолинейное движение.Тип урока: Урок изучения нового материалаЦели урока:Обучающая: организо.

Презентация и конспект к уроку физики в 10м классе.

План-конспект урока в 8 классе по УМК "Сферы" авторы учебника Белага В.В., Ломаченкова И.А. и Панебратцев Ю.А.

План-конспект к уроку в 8 классе.Решение задач по теме равномерное прямолинейное движение.

Презентация к уроку в 8 классе. Решение задач по теме равномерное прямолинейное движение.

Работа проверяет навыки вычисления параметров механического движения , единиц измерения СИ.