第02講 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系-2024-2025學(xué)年高一物理同步課堂（人教版2019必修第一冊）

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)系人教版(2019)必修第一冊Directory目錄速度與時(shí)間的關(guān)系01新課引入0302勻變速直線運(yùn)動(dòng)課堂練習(xí)04conclusion新課引入01新課引入

如果C919飛機(jī)沿直線做勻速運(yùn)動(dòng)，它的v-t圖像是一條平行于時(shí)間軸的直線。①圖像表示的速度有什么特點(diǎn)？②圖像表示的加速度又有什么特點(diǎn)？速度大小和方向均不隨時(shí)間變化加速度a=0conclusion勻變速直線運(yùn)動(dòng)02思考與討論

根據(jù)上節(jié)課我們做的探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們最終可以得到這樣一種v-t圖像。t/s0v/(1)圖像的斜率變不變？(2)圖像的斜率不變，說明哪個(gè)物理量也不變？勻變速直線運(yùn)動(dòng)1.定義：沿一條直線，加速度不變的運(yùn)動(dòng)，叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。2.特點(diǎn)：①a恒定不變②v-t圖象是一條傾斜直線。3.斜率的物理意義：代表的是加速度勻變速直線運(yùn)動(dòng)4.勻變速直線運(yùn)動(dòng)分類（1）勻加速直線運(yùn)動(dòng)：物體的速度隨時(shí)間均勻增加的直線運(yùn)動(dòng)。v0vOt特點(diǎn)：加速度的大小和方向都不變，且與速度方向相同。勻變速直線運(yùn)動(dòng)（2）勻減速直線運(yùn)動(dòng)：物體的速度隨時(shí)間均勻減小的直線運(yùn)動(dòng)。4.勻變速直線運(yùn)動(dòng)分類Ovv0t特點(diǎn)：加速度的大小和方向都不變，且與速度方向反向。思考與討論

如圖所示，在2t時(shí)間內(nèi)物體的速度方向沒有變化，且速度大小均勻變化，那么是否可以認(rèn)為在2t時(shí)間內(nèi)物體做的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)呢？vOtt2t

盡管速度方向沒有變化且大小均勻變化，加速度大小不變，但加速度方向改變了，即加速度不再恒定，所以不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)與觀察思考與討論

盡管速度方向變化了且大小均勻變化，但加速度大小方向都沒有改變，即加速度恒定，所以是勻變速直線運(yùn)動(dòng)

如圖所示，在2t時(shí)間內(nèi)物體的速度方向改變了，但速度大小還均勻變化，那么是否可以認(rèn)為在2t時(shí)間內(nèi)物體做的是勻變速直線運(yùn)動(dòng)呢？Ovv0tt2t實(shí)驗(yàn)與觀察conclusion速度與時(shí)間的關(guān)系03思考與討論

觀察圖甲和圖乙，可知?jiǎng)蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)的v－t圖像與我們在數(shù)學(xué)里學(xué)的一次函數(shù)圖像類似，類比一次函數(shù)的表達(dá)式，寫出速度與時(shí)間的關(guān)系式，由此可看出速度v與時(shí)間t存在什么關(guān)系？vtv0a=+思考與討論根據(jù)第一章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，你還能用什么方法寫出速度與時(shí)間的關(guān)系式？t/s0v/t

把運(yùn)動(dòng)開始時(shí)刻取作0時(shí)刻，則由0時(shí)刻到t時(shí)刻的時(shí)間間隔?t為t，而t時(shí)刻的速度為v與開始時(shí)刻的速度初速度v0

之差就是速度變化量，則有：速度與時(shí)間的關(guān)系1.公式：

2.適用范圍：勻變速直線運(yùn)動(dòng)。3.矢量性：v0、v、a均為矢量，應(yīng)用時(shí)，應(yīng)先選取正方向。(1)一般取v0的方向?yàn)檎较?若v0＝0，則取運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?。(2)已知量：a或v與v0的方向相同時(shí)取正值，與v0的方向相反時(shí)取負(fù)值。(3)待求量：對(duì)計(jì)算結(jié)果中的正、負(fù)，應(yīng)根據(jù)正方向的規(guī)定加以說明。速度與時(shí)間的關(guān)系4.公式的特殊形式:(1)當(dāng)a＝0時(shí)，v＝v0(勻速直線運(yùn)動(dòng))。(2)當(dāng)v0＝0時(shí)，v＝at(由靜止開始的勻加速直線運(yùn)動(dòng))。5.“知三求一”的思想:

此公式中有四個(gè)物理量，知道其中三個(gè)就可求第四個(gè)物理量。速度與時(shí)間的關(guān)系例1：一輛汽車以36km/h的速度在平直公路上勻速行駛，從某時(shí)刻起，它以0.6m/s2的加速度加速，10s末因故突然緊急剎車，隨后汽車停了下來。剎車時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小是6m/s2

。（1）汽車在10s末的速度是多少？（2）汽車從剎車到停下來用了多長時(shí)間？速度與時(shí)間的關(guān)系做題步驟：1.選取正方向（一般選取初速度v0的方向?yàn)檎较颍?.寫出原始公式，帶數(shù)計(jì)算3.若求出是負(fù)值，需說明一下方向（負(fù)號(hào)說明方向與v0方向相反）速度與時(shí)間的關(guān)系解：設(shè)以汽車運(yùn)動(dòng)的勻速行駛的方向?yàn)檎较?。va0x以汽車運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较蚪⒁痪S坐標(biāo)系（如圖），與正方向一致的量取正號(hào)，相反的取負(fù)號(hào)。（1）初速度v0＝36km/h＝10m/s，加速度a1＝0.6m/s2，時(shí)間t1＝10s根據(jù)速度時(shí)間方程v＝v0＋at得：v1＝v0＋a1t1＝10m/s＋0.6m/s2×10s＝16m/s速度與時(shí)間的關(guān)系（2）汽車從第10s末開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)已知：v1＝16m/s，末速度v2＝0，加速度a＝－6m/s2

。根據(jù)速度時(shí)間方程v＝v0＋at得：速度與時(shí)間的關(guān)系例2：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)，其加速度大小為6m/s2。求∶汽車在剎車2s末和5s末的速度。解：由題知初速度v0=18m/s，加速度a=-6.0m/s2，由v=vo+at得，若速度減為0所需時(shí)間為：剎車后2s末的速度:

v2=v0+at=18+(-6)×2=6m/s剎車后5s時(shí)汽車早已停止運(yùn)動(dòng)，故v5=0求出剎車停止所用的時(shí)間t

t0>tt0<tv=0v=v0+at速度與時(shí)間的關(guān)系思考與討論：1.甲乙中的v-t圖像，速度怎么變化？2.甲乙中的v-t圖像，在相等的時(shí)間間隔內(nèi)，速度的變化量相等嗎？3.甲乙中的v-t圖像，物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)嗎？conclusion課堂練習(xí)041．關(guān)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A．勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度隨時(shí)間均勻增大B．做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向不會(huì)改變C．加速度大小不變的直線運(yùn)動(dòng)就是勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．速度的變化率保持不變D【答案】D【詳解】A．勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度恒定，不隨時(shí)間變化，故A錯(cuò)誤；B．若做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體速度方向與加速度方向相反，物體速度方向會(huì)發(fā)生改變，故B錯(cuò)誤；C．加速度恒定的直線運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度方向變化、加速度大小不變的直線運(yùn)動(dòng)不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度恒定，速度的變化率保持不變，故D正確。故選D。2．甲、乙兩個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)，它們的速度－時(shí)間圖像如圖所示，下列說法正確的是（

）

A．在0-t1時(shí)間內(nèi)，甲的加速度大于乙的加速度，且方向相反B．在0-t1時(shí)間內(nèi)，甲、乙加速度方向相反C．在0-t2時(shí)間內(nèi)，甲、乙運(yùn)動(dòng)方向相同D．在t1-t2時(shí)間內(nèi)，甲的加速度小于乙的加速度，且方向相同D【答案】D【詳解】AB．速度—時(shí)間圖像的斜率表示加速度，在0-t1時(shí)間內(nèi)，甲圖像的斜率小于乙圖像的斜率，因此甲的加速度小于乙的加速度，且方向相同，故AB錯(cuò)誤；C．在0-t2時(shí)間內(nèi)，甲物體一直向正方向運(yùn)動(dòng)，在0-t1時(shí)間內(nèi)，乙物體向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，在t1-t2時(shí)間內(nèi)，乙物體向正方向運(yùn)動(dòng)，因此，在0-t1時(shí)間內(nèi)，甲、乙運(yùn)動(dòng)方向相反，在t1-t2時(shí)間內(nèi)，甲、乙運(yùn)動(dòng)方向相同，故C錯(cuò)誤；D．在t1-t2時(shí)間內(nèi)，甲圖像的斜率小于乙圖像的斜率，因此甲的加速度小于乙的加速度，且方向相同，故D正確。故選D。3．如圖所示，航空母艦上有幫助飛機(jī)起飛的彈射系統(tǒng)，已知某戰(zhàn)機(jī)在跑道上加速時(shí)產(chǎn)生的加速度為5m/s2，戰(zhàn)斗機(jī)滑行2s后起飛，起飛速度為180km/h，則航空母艦靜止時(shí)彈射系統(tǒng)必須使戰(zhàn)機(jī)具有的初速度為（）A．170m/s B．190m/s C．30m/s D．40m/sD【答案】D【詳解】設(shè)戰(zhàn)斗機(jī)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，初速度為

，末速度為則由速度公式可得解得故選D。4．如圖所示，某輛汽車以24m/s的初速度剎車，經(jīng)過2s，汽車的速度減為12m/s。若汽車剎車過程為勻減速直線運(yùn)動(dòng)，以a表示加速度的大小，以v表示再經(jīng)過1s汽車的速度的大小，則（）A．a(chǎn)＝6m/s2，v＝6m/s B．a(chǎn)＝6m/s2，v＝8m/sC．a(chǎn)＝12m/s2，v＝6m/s D．a(chǎn)＝12m/s2，v＝8m/sA【答案】A【詳解】CD．以a表示加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有故CD錯(cuò)誤；故A正確，B錯(cuò)誤。故選A。AB．再經(jīng)過1s汽車的速度為5