高中物理第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究2.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系全國公開課一等獎(jiǎng)百校聯(lián)賽微課

第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)研究2.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間關(guān)系1/11

勻變速直線運(yùn)動(dòng)是一個(gè)理想化運(yùn)動(dòng)模型。生活中許多運(yùn)動(dòng)因?yàn)槭艿礁鞣N原因影響，運(yùn)動(dòng)規(guī)律往往比較復(fù)雜，但我們忽略一些次要原因后，有時(shí)也能夠把它們看成是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，比如：在平直高速公路上行駛汽車，在超車一段時(shí)間內(nèi)，能夠認(rèn)為它做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，剎車時(shí)則做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到停頓。深受同學(xué)們喜愛滑板車運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員站在板上從坡頂筆直滑下時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，筆直滑上斜坡時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。我們經(jīng)過試驗(yàn)探究方式描繪出小車v-t圖象，它表示小車做什么樣運(yùn)動(dòng)呢？小車速度隨時(shí)間怎樣改變呢？我們能否用數(shù)學(xué)方法得出速度隨時(shí)間改變關(guān)系式呢？2/11學(xué)點(diǎn)1勻變速直線運(yùn)動(dòng)

⑴勻變速直線運(yùn)動(dòng)：沿著一條直線，且加速度不變運(yùn)動(dòng)，叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。①對于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，若速度是均勻增大，則稱為勻加速直線運(yùn)動(dòng)；若速度是均勻減小，則稱為勻減速直線運(yùn)動(dòng)。②特點(diǎn)：速度均勻改變，即是一個(gè)恒定值。3/11圖2-2-32-2-3所表示。4/11【例1】關(guān)于直線運(yùn)動(dòng)，以下說法中正確是()A.勻速直線運(yùn)動(dòng)速度是恒定，不隨時(shí)間改變

B.勻變速直線運(yùn)動(dòng)瞬時(shí)速度隨時(shí)間改變

C.速度隨時(shí)間不停增加運(yùn)動(dòng)，叫勻加速直線運(yùn)動(dòng)

D.速度隨時(shí)間均勻減小運(yùn)動(dòng)，通常叫做勻減速直線運(yùn)動(dòng)【解析】勻速直線運(yùn)動(dòng)速度是恒定，大小和方向都不隨時(shí)間改變，所以Ａ正確。勻變速直線運(yùn)動(dòng)是加速度保持不變直線運(yùn)動(dòng)，它速度隨時(shí)間均勻改變，所以Ｂ正確。假如速度隨時(shí)間均勻增加，那么是勻加速直線運(yùn)動(dòng)；假如速度隨時(shí)間不均勻增加，那么這種運(yùn)動(dòng)不是勻加速運(yùn)動(dòng)，所以Ｃ不正確。假如速度隨時(shí)間均勻減小，那么是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，所以Ｄ正確。ABD【答案】⑴16m⑵10m⑶22m

1某物體做直線運(yùn)動(dòng)v-t圖象如圖2-2-4所表示。求：⑴前4s位移x1;⑵前7s位移x2;⑶前7s內(nèi)旅程。圖2-2-45/11學(xué)點(diǎn)2

速度與時(shí)間關(guān)系式速度公式v=v0+at導(dǎo)出6/11汽車以40km/h速度勻速行駛，現(xiàn)以0.6m/s2加速度加速，10s后速度能到達(dá)多少？【例2】美“肯尼迪”號(hào)航空母艦上裝有幫助飛機(jī)起飛彈射系統(tǒng)。已知“F-15”型戰(zhàn)斗機(jī)在跑道上加速時(shí)產(chǎn)生最大加速度為5.0m/s2，起飛最小速度是50m/s，彈射系統(tǒng)能夠使飛機(jī)所含有最大速度為30m/s，則飛機(jī)起飛時(shí)在跑道上最少加速多長時(shí)間才能起飛？【答案】17m/s【答案】4.0s

27/11公式v=v0+at是矢量式，假如我們?nèi)0方向?yàn)檎较?，?dāng)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，a取正號(hào)，得到末速度v也為正。當(dāng)物體做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，a取負(fù)號(hào)，得到末速度v可能為正，也可能為負(fù)。假如為正，說明末速度與初速度方向相同；假如為負(fù)，說明末速度與初速度方向相反。

1.公式v=v0+at是勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間關(guān)系式，而勻變速運(yùn)動(dòng)有勻加速和勻減速兩種運(yùn)動(dòng)，兩種運(yùn)動(dòng)怎樣應(yīng)用同一個(gè)關(guān)系式？8/11

在勻減速直線運(yùn)動(dòng)中，若取v0方向?yàn)檎较颍瑒ta為負(fù)值。當(dāng)初間t較大時(shí)，末速度可能為負(fù)，而負(fù)值是否符合實(shí)際，則需要進(jìn)行分析。比如汽車剎車時(shí)，初速度為10m/s，加速度a=-2m/s2，5s后速度就變?yōu)榱懔?。但有同學(xué)卻求出7s時(shí)速度v=v0+at=10m/s+（-2）×7m/s=-4m/s。這顯然是汽車剎車后又以相同加速度倒車，與實(shí)際是不相符。出現(xiàn)這些錯(cuò)誤，不是公式有問題，而是我們沒有明確v=v0+at只適合用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)。剎車過程勻減速運(yùn)動(dòng)與剎車后“靜止”已經(jīng)不是同一個(gè)運(yùn)動(dòng)了。

2.應(yīng)用v=v0+at求解勻減速運(yùn)動(dòng)實(shí)際問題時(shí)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？9/11圖象Ⅰ表示質(zhì)點(diǎn)沿正方向做減速運(yùn)動(dòng)，其加速度為a1=74m/s2。圖象Ⅱ表示質(zhì)點(diǎn)沿正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，初速度為5m/s，加速度為a2=1.25m/s2。圖象Ⅲ表示質(zhì)點(diǎn)沿正方向先做初速度為零加速度逐步減小加速運(yùn)動(dòng)，8s后做速度為16m/s勻速直線運(yùn)動(dòng)。圖象Ⅳ表示質(zhì)點(diǎn)在前4s內(nèi)沿正方向做加速度逐步減小