高中物理 第2章 勻變速直線運動的研究 2 勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系 新人教版必修1A

1、2勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系,填一填,練一練,一、勻變速直線運動(見課本第34頁) 1.定義 沿著一條直線,且加速度恒定不變的運動。 2.分類 (1)勻加速直線運動是物體的速度隨著時間均勻增加的直線運動。 (2)勻減速直線運動是物體的速度隨著時間均勻減小的直線運動,填一填,練一練,3.直線運動的v-t圖象 (1)勻速直線運動的v-t圖象是一條平行于時間軸的直線,如圖所示。 (2)勻變速直線運動的v-t圖象是一條傾斜的直線,如圖所示a表示勻加速直線運動,b表示勻減速直線運動,3)v-t圖線的傾斜程度,即圖線斜率等于物體的加速度,填一填,練一練,填一填,練一練,二、速度與時間的關(guān)系式(見課本

2、第34頁) 1.速度公式v=v0+at。 2.對公式的理解:做勻變速直線運動的物體,在t時刻的速度v就等于物體在開始時刻的速度v0再加上在整個過程 中速度的變化量at。 3.公式適用條件:勻變速直線運動,填一填,練一練,幾個質(zhì)點的運動圖象如圖所示,其中是勻變速運動的是(,A.甲、乙、丙B.甲、乙、丁 C.甲、丙、丁D.乙 解析:乙中v-t圖線平行于t軸,表示v不隨t而變化,是勻速直線運動,甲、丙、丁中v-t圖線斜率一定,a一定,表示勻變速直線運動,選項C正確。 答案:C,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,對勻變速直線運動速度公式的理解 汽車以速度v0行駛,請思考:若汽車從此時刻開始

3、加速,則在求某段時間后的速度時,速度公式中的加速度a應(yīng)取正值還是負(fù)值?若汽車減速呢,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1.公式的適用條件 公式v=v0+at只適用于勻變速直線運動。 2.公式的矢量性 公式v=v0+at中的v0、v、a均為矢量,取v0方向為正方向時,a、v符號意義如下表,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,3.公式的兩種特殊形式 (1)當(dāng)a=0時,v=v0(勻速直線運動)。 (2)當(dāng)v0=0時,v=at(由靜止開始的勻加速直線運動)。 4.兩個公式的比較,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,例題1】 一質(zhì)點從靜止開始

4、以1 m/s2的加速度做勻加速直線運動,經(jīng)5 s后做勻速直線運動,勻速直線運動的時間為4 s,最后2 s時間內(nèi)質(zhì)點做勻減速直線運動直到靜止,則: (1)質(zhì)點勻速直線運動時的速度多大? (2)勻減速直線運動時的加速度多大? 點撥:質(zhì)點的運動過程包括加速勻速減速三個階段,畫出運動過程的示意圖如圖所示,圖中AB段為加速,BC段為勻速,CD段為減速,勻速運動的速度既為AB段的末速度,也為CD段的初速度,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,解析:(1)由v1=v0+a1t1可得質(zhì)點5 s末的速度 v1=a1t1=15 m/s=5 m/s。 (2)設(shè)減速運動時的加速度為a2,則由0=v

5、1+a2t2得 負(fù)號表示a2與v0方向相反。 答案:(1)5 m/s,方向與初速度方向相同 (2)2.5 m/s2,方向與初速度方向相反,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)練1 一個物體從靜止開始做勻加速直線運動,4 s末的速度為2 m/s,則10 s末物體的速度大小為多大? 解析:由勻變速直線運動的速度公式得v1=at1 所以物體在10 s末的速度為 v2=at2=0.510 m/s=5 m/s。 答案:5 m/s,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,對v-t圖象的進(jìn)一步理解 如

6、圖為甲、乙兩運動物體的v-t圖象,試根據(jù)圖象討論:兩物體的速度有什么特點?物體做什么運動,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,1.幾種直線運動的速度時間圖象(v-t圖象,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,2.勻變速直線運動的v-t圖象 (1)如圖甲所示,勻變速直線運動的v-t圖象是一條傾斜的直線,直線a反映了速度隨時間是均勻增加的,為勻加速直線運動的圖象;直線b反映了速度隨時間是均勻減小的,為勻減速直線運動的圖象。 (2)若物體做勻減速直線運動,加速度為a,當(dāng)速度減為零之后,又反向做勻加速直線運動,如果加速度不變,則整個運動過程也是勻變速直線運動,如圖

7、甲中的c所示,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,3.對v-t圖象的幾點說明 (1)縱截距:表示物體的初速度。 (2)橫截距:表示物體在開始計時后過一段時間才開始運動,或物體經(jīng)過一定時間速度變?yōu)榱恪?(3)與橫軸的交點:表示速度方向改變的時刻,如圖甲中直線c的t1時刻和圖乙中的t2時刻。 (4)圖線折點:表示加速度方向改變的時刻,如圖乙中的t1時刻。 (5)兩圖線的交點:表示兩物體具有相同的速度,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,例題2】某質(zhì)點的v-t圖象如圖所示,則下列說法中正確的是() A.在06 s內(nèi),質(zhì)點做勻變速直線運動 B.在610 s內(nèi),質(zhì)

8、點處于靜止?fàn)顟B(tài) C.在4 s末,質(zhì)點向相反方向運動 D.在t=12 s末,質(zhì)點的加速度為-1 m/s2 解析:質(zhì)點在04 s內(nèi)做加速度為1.5 m/s2的勻加速直線運動,在46 s內(nèi)做加速度為-1 m/s2的勻減速直線運動,在610 s內(nèi)以4 m/s的速度做勻速直線運動,在 1014 s內(nèi)做加速度為-1 m/s2的勻減速直線運動,綜上所述只有選項D正確。 答案:D,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,探究一,探究二,當(dāng)堂檢測,問題導(dǎo)引,名師精講,典例剖析,變式訓(xùn)練2 (多選)一物體做勻變速直線運動,若從物體過P點時開始計時,取向右為正方向,其v-t圖象如圖所示,則物體在4

9、s內(nèi)() A.始終向右運動 B.前2 s向左運動,后2 s向右運動 C.4 s末離P點最遠(yuǎn) D.2 s末離P點最遠(yuǎn) 解析:v-t圖象中速度的正負(fù)表示方向,向右為正方向,故物體前2 s向左運動,后2 s向右運動,選項A錯誤,B正確;物體前2 s向左運動遠(yuǎn)離P點,而后2 s向右運動靠近P點,可知物體在2 s末離P點最遠(yuǎn),選項C錯誤,D正確。 答案:BD,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,1,2,3,4,1.關(guān)于勻變速直線運動,下列說法正確的是() A.是加速度不變、速度隨時間均勻變化的直線運動 B.是速度不變、加速度變化的直線運動 C.是速度隨時間均勻變化、加速度也隨時間均勻變化的直線運動 D.當(dāng)加速度不

10、斷減小時,其速度也一定不斷減小 解析:勻變速直線運動是加速度不變,速度隨時間均勻變化的運動,選項A正確,B、C、D錯誤。 答案:A,1,2,3,4,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,2.物體做勻加速直線運動,到達(dá)A點時的速度為5 m/s,經(jīng) 3 s 到達(dá)B點時的速度為14 m/s,再經(jīng)過4 s到達(dá)C點,則它到達(dá)C點時的速度為() A.23 m/sB.5 m/s C.26 m/sD.10 m/s 解析:物體的加速度為a= m/s2=3 m/s2, vC=vB+at=(14+34) m/s=26 m/s,C對。 答案:C,1,2,3,4,5,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,3.(多選)質(zhì)點做直線運動的v-t圖象如圖所示,則下列說法正確的是() A.在前4 s內(nèi)質(zhì)點做勻變速直線運動 B.在13 s內(nèi)質(zhì)點做勻變速直線運動 C.3 s末質(zhì)點的速度大小為5 m/s,方向與規(guī)定的正方向相反 D.23 s內(nèi)與34 s內(nèi)質(zhì)點的速度方向相反 解析:由題中圖象知,前4 s內(nèi)質(zhì)點做變加速運動,它的加速度發(fā)生變化,故選項A錯誤;13 s內(nèi)質(zhì)點加速度不變,故選項B正確;3 s末質(zhì)點的速度為-5 m/s,故選項C正確;24 s內(nèi)質(zhì)點的速度一直為負(fù),故選項D錯誤。 答案:BC,1,2,3,4,當(dāng)堂檢測,探究一,探究二,4.某戰(zhàn)機(jī)在機(jī)場進(jìn)行熱身飛行表演