高中物理 第二章第二節(jié)2.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系課件 新人教版必修1 .ppt

第2課時(shí)勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系 加速度 用來描述物體的速度變化快慢的物理量 定義為單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量 即a 2 物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí) 是加速還是減速取決于物體加速度的方向和速度的方向是否相同 當(dāng)物體的加速度和速度方向相同時(shí) 物體做加速運(yùn)動(dòng) 當(dāng)物體的加速度和速度方向相反時(shí) 物體做減速運(yùn)動(dòng) 1 勻變速直線運(yùn)動(dòng) 1 定義 物體沿著一條 且恒定不變的運(yùn)動(dòng) 2 分類 勻加速直線運(yùn)動(dòng) 加速度方向與速度方向 物體的速度隨時(shí)間的直線運(yùn)動(dòng) 勻減速直線運(yùn)動(dòng) 加速度方向與速度方向 物體的速度隨時(shí)間的直線運(yùn)動(dòng) 3 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v t圖象是一條的直線 如圖所示 a表示直線運(yùn)動(dòng) b表示直線運(yùn)動(dòng) 4 v t圖線的斜率表示物體勻加速直線運(yùn)動(dòng)的 2 速度與時(shí)間的關(guān)系式v 式中at表示時(shí)間t內(nèi)速度的 v0表示物體的 自我校對(duì)1 1 直線加速度 2 相同均勻增加 相反均勻減小 3 傾斜勻減速勻加速 4 加速度2 v0 at變化量初速度 1 做直線運(yùn)動(dòng)的物體在第1s末 第2s末 第3s末 的速度分別為1m s 2m s 3m s 則此物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)是 a 勻變速直線運(yùn)動(dòng)b 非勻變速直線運(yùn)動(dòng)c 是加速度不斷增大的運(yùn)動(dòng)d 可能是勻變速直線運(yùn)動(dòng) 也可能是非勻變速直線運(yùn)動(dòng) 解析 由題目條件可知 每隔1s速度變化相等 但是初速度不確定 而且運(yùn)動(dòng)過程中某些時(shí)刻的速度也不確定 各時(shí)刻的加速度不一定相等 故物體可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 也可能是非勻變速直線運(yùn)動(dòng) 答案為d 答案 d2 關(guān)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的加速度的方向和正負(fù)值問題 下列說法中錯(cuò)誤的是 a 在勻加速直線運(yùn)動(dòng)中 加速度的方向一定和初速度方向相同b 在勻減速直線運(yùn)動(dòng)中 加速度一定是負(fù)值c 在勻加速直線運(yùn)動(dòng)中 加速度可能取負(fù)值d 只有在規(guī)定了初速度方向?yàn)檎较虻那疤嵯?勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度才取正值 解析 加速度取正值或取負(fù)值 取決于是否與規(guī)定的正方向相同 同向?yàn)檎?反向?yàn)樨?fù)值 答案 b3 以6m s的速度在水平面上運(yùn)動(dòng)的小車 如果獲得2m s2的與運(yùn)動(dòng)方向同向的加速度 經(jīng)過多長時(shí)間它的速度將增加到16m s 5sb 2sc 3sd 8s 解析 由v v0 at得 t s 5s 答案 a 如圖所示為某物體運(yùn)動(dòng)的v t圖象 它的速度在各階段如何變化 物體做勻變速運(yùn)動(dòng)嗎 根據(jù)v t圖象可以看出物體在ab bc段速度不斷增大 做加速運(yùn)動(dòng) cd段做減速 運(yùn)動(dòng) 在de段做負(fù)方向的加速運(yùn)動(dòng) 根據(jù)v t圖象中圖線的斜率表示物體的加速度a 可見在ab段加速度恒定 因此物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 在bc段斜率不斷減小 物體做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng) 在cd de段斜率相同 因此做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 只是cd段為正方向上的勻減速直線運(yùn)動(dòng) de段為反方向上的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 但這兩段上加速度大小方向均相同 一 對(duì)v v0 at的正確理解公式v v0 at反映了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變 化的規(guī)律 是矢量運(yùn)算 只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng) 一般以v0的方向?yàn)檎较?v0 0 若a與v0同向 a 0 表示物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 若a與v0反向 a 0 表示物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 注意 并不是說a 0是勻加速直線運(yùn)動(dòng) a 0是勻減速直線運(yùn)動(dòng) 而應(yīng)理解為a與v0同向是勻加速直線運(yùn)動(dòng) a與v0反向是勻減速直線運(yùn)動(dòng) 例1甲 乙兩物體分別做勻加速和勻減速直線運(yùn)動(dòng) 已知乙的初速度是甲的初速度的2 5倍 且甲的加速度大小是乙的加速度大小的2倍 經(jīng)過4s 兩者的速度均達(dá)到8m s 則兩者的初速度分別為多大 兩者的加速度分別為多大 點(diǎn)撥 注意加速度的正 負(fù)號(hào)及兩者之間的聯(lián)系 解析 對(duì)甲 乙兩物體分別應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度公式 有v v甲 a甲t v v乙 a乙t 又v乙 2 5v甲 a甲 2a乙 可得甲 乙兩物體 的初速度分別為v甲 m s 4m s v乙 m s 10m s 甲 乙兩物體的加速度大小分別為a甲 m s2 1m s2 a乙 m s2 0 5m s2 點(diǎn)評(píng) 當(dāng)問題涉及多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí) 除了對(duì)每一個(gè)物體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析 列出相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程外 還要找出它們之間的聯(lián)系 列出必要的輔助方程 組成方程組求解 1 一輛汽車由靜止開始做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 經(jīng)過10s時(shí)開始剎車 又經(jīng)過5s停下來 并且汽車在剎車過程也做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 那么前后兩段加速度的大小之比是 1 4b 1 2c 2 1d 4 1 解析 汽車在加速和減速過程中速度的變化量相同 但所用時(shí)間不同 由a 知道 a1 a2 t2 t1 1 2 所以選b 答案 b二 利用v t圖象分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)1 在v t圖象中 1 圖線的斜率表示加速度 2 縱截距表示初速度 橫截距表示速度為零的時(shí)刻 不同圖線的交點(diǎn)表示該時(shí)刻物體具有相同的速度 3 圖線與坐標(biāo)軸 時(shí)刻線所圍面積等于物體的位移 可由坐標(biāo)系中的數(shù)據(jù)求得 這一點(diǎn)在后面將重點(diǎn)講解 2 如圖為a b兩物體的v t圖象 由圖象可知 1 在t1時(shí)刻兩物體速度相同 2 圖線與v軸的交點(diǎn)表示兩物體的初速度 3 v t圖線不表示物體的運(yùn)動(dòng)軌跡 3 由于v t圖象只能表示正負(fù)兩個(gè)方向 所以它只能描述直線運(yùn)動(dòng) 例2如圖所示是四個(gè)物體沿直線運(yùn)動(dòng)的速度 時(shí)間圖象 試根據(jù)圖象進(jìn)行分析 1 四個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)如何 2 四條圖線交點(diǎn)q的物理意義是什么 點(diǎn)撥 掌握v t圖象的意義 橫 縱坐標(biāo) 斜率等各表示什么 解析 1 物體做初速為零 加速度a 0 75m s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 物體做初速度v0 2m s 加速度a 0 25m s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 物體做v0 3m s的勻速直線運(yùn)動(dòng) 物體做初速度v0 5m s 加速度a 0 5m s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng) 2 q點(diǎn)表示在4s時(shí)刻 四個(gè)物體的速度相等 都為3m s 點(diǎn)評(píng) 所謂的 運(yùn)動(dòng)性質(zhì) 是指說明物體做什么運(yùn)動(dòng) 圖線是傾斜直線表明v隨t的變化而均勻變化 為勻變速直線運(yùn)動(dòng) 圖線斜率的大小表示v變化的快慢 即變化率 正 負(fù)表示相關(guān)物理量的方向 2 2010 福建八縣聯(lián)考 水平地面上兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)甲和乙 同時(shí)由同一地點(diǎn)沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng) 它們的v t圖線如圖所示 在0 4s內(nèi)下列判斷正確的是 a 甲做勻速運(yùn)動(dòng) 乙做勻加速運(yùn)動(dòng)b 2s前甲比乙速度大 2s后乙比甲速度大c 在第4s內(nèi) 甲的平均速度大于乙的平均速度d 乙一定能追上甲 解析 由圖象可知 甲做勻速運(yùn)動(dòng) 速度為10m s 乙做勻加速運(yùn)動(dòng) 2s前速度小于10m s 2s后速度大于10m s a b正確 第4s內(nèi) 乙的速度均大于甲的速度 c錯(cuò)誤 乙的速度在2s后大于甲 兩者間距離逐漸縮小 當(dāng)兩者間距離為0時(shí) 乙追上甲 d正確 答案 abd 任何一個(gè)公式都有它的適用范圍 勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間關(guān)系公式是對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)而言的 拋開物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際情況 死記硬套公式 是對(duì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間關(guān)系公式理解的一個(gè)誤區(qū) 例 以18m s的速度行駛的汽車 緊急剎車后做勻減速直線運(yùn)動(dòng) 其加速度的大小為6m s2 求汽車在6s時(shí)的速度 剖析 因?yàn)槌跛俣葀0 18m s 加速度a 6m s2 t 6s 所以v v0 at 18m s 6 6m s 18m s 汽車在6s時(shí)的速度竟然是負(fù)值 這可能嗎 為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)果 正解 我們不妨假設(shè)汽車停止