2．勻變速直線運動的速度與時間的關系

必修一第二章勻變速直線運動的速度與時間的關系課前預習反饋知識點1：勻變速直線運動1．定義：沿著一條直線且_____________的運動，叫勻變速直線運動。2．分類(1)勻加速直線運動：物體的速度隨時間___________的變速直線運動。(2)勻減速直線運動：物體的速度隨時間___________的變速直線運動。知識點2：直線運動的v－t圖像1．勻速直線運動的速度—時間圖像是一條平行于時間坐標軸的直線(如圖所示)2．勻變速直線運動的速度—時間圖像如下圖所示，勻變速直線運動的v－t圖像是一條傾斜的直線，直線a反映了速度隨時間是___________的，即是勻加速直線運動的圖像；直線b反映了速度隨時間是___________的，即是勻減速直線運動的圖像。知識點3：速度與時間的關系式1．速度公式：v＝_________。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等于物體在開始時刻的_________加上在整個過程中速度的___________。預習自測『判一判』(1)加速度不變的運動就是勻變速直線運動。()(2)勻變速直線運動的加速度不變。()(3)速度逐漸增加的直線運動是勻加速直線運動。()(4)勻變速直線運動的v－t圖像是一條傾斜直線。()(5)公式v＝v0＋at適用于任何做直線運動的物體。()(6)公式v＝v0＋at既適用于勻加速直線運動，也適用于勻減速直線運動。()『選一選』2019年12月17日，中國首艘國產(chǎn)航母“山東艦”正式入列，標志著中國海軍正式進入雙航母時代。在“山東艦”上裝有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng)，已知“殲－15”型戰(zhàn)斗機在跑道上加速時產(chǎn)生的最大加速度為6.0m/s2，起飛的最小速度是70m/s，彈射系統(tǒng)能夠使飛機所具有的最大速度為40m/s，則飛機起飛需要加速的時間是()A．3s B．4sC．5s D．6s『想一想』在節(jié)假日期間，你可能到公園或游樂場玩蹦床，如下圖所示是一同學某次蹦床跳起后的v－t圖像，已知t2＝2t1，結合你的體會和經(jīng)歷，分析下列問題。(1)他所做的運動是勻變速運動嗎？(2)他跳起時速度多大？(3)哪段時間是上升的，哪段時間是下降的？(4)從圖像中可以看出，是選上升過程的速度為正方向還是選下降過程速度方向為正方向？(5)他在t2末回到蹦床上了嗎？課內(nèi)互動探究勻變速直線運動的v－t圖像情境導入：通過上節(jié)課的實驗，我們知道勻變速直線運動的v－t圖像是一條傾斜的直線，請思考：v－t圖像能表示物體做曲線運動的情況嗎？下圖中物體的運動性質如何？要點提煉：勻變速直線運動v－t圖像特點1．兩種類型(1)勻加速直線運動的圖像逐漸遠離t軸，如圖甲所示。(2)勻減速直線運動的圖像逐漸靠近t軸，如圖乙所示。2．v－t圖像的應用通過v－t圖像，可以明確以下信息：圖線上某點的縱坐標正負號表示瞬時速度的方向絕對值表示瞬時速度的大小圖線的斜率正負號表示加速度的方向絕對值表示加速度的大小圖線與坐標軸的交點縱截距表示初速度橫截距表示開始運動或速度為零的時刻圖線的拐點表示運動性質、加速度改變的時刻兩圖線的交點表示速度相等的時刻圖線與橫軸所圍圖形的面積表示位移，面積在橫軸上方位移為正值，在橫軸下方位移為負值典題1A、B是做勻變速直線運動的兩個物體的v－t圖像，如圖所示。(1)A、B各做什么運動？求其加速度；(2)兩圖線的交點的意義是什么？(3)求1s末A、B的速度；(4)求6s末A、B的速度。對點訓練1．某汽車在啟用ABS剎車系統(tǒng)和不啟用該剎車系統(tǒng)緊急剎車時，其車速與時間的變化關系分別如圖中的①、②圖線所示。由圖可知，啟用ABS后()A．t1時刻車速更小B．0～t1的時間內(nèi)加速度更大C．加速度總比不啟用ABS時大D．剎車時間比不啟用ABS更短勻變速直線運動速度公式的理解及應用情境導入:觀察圖甲和圖乙，可知勻變速直線運動的v－t圖像與我們在數(shù)學里學的一次函數(shù)圖像類似，類比一次函數(shù)的表達式，寫出速度與時間的關系式，由此可看出速度v與時間t存在什么關系？要點提煉:1．速度公式2．公式的適用條件：公式v＝v0＋at只適用于勻變速直線運動。3．公式的矢量性：(1)公式v＝v0＋at中的v0、v、a均為矢量，應用公式解題時，首先應先選取正方向。(2)一般以v0為正方向，此時勻加速直線運動a>0，勻減速直線運動a<0；對計算結果v>0，說明v與v0方向相同；v<0，說明v與v0方向相反。4．兩種特殊情況：(1)當v0＝0時，v＝at。由于勻變速直線運動的加速度恒定不變，表明由靜止開始的勻加速直線運動的速度大小與其運動時間成正比。(2)當a＝0時，v＝v0。加速度為零的運動是勻速直線運動，也表明勻速直線運動是勻變速直線運動的特例。典題2卡車原來用10m/s的速度勻速在平直公路上行駛，因為道口出現(xiàn)紅燈，司機從較遠的地方即開始剎車，使卡車勻減速前進，當車減速到2m/s時，交通燈轉為綠燈，司機當即放開剎車，并且只用了減速過程的一半時間卡車就加速到原來的速度，從剎車開始到恢復原速過程用了12s。求：(1)減速與加速過程中的加速度；(2)開始剎車后2s末及10s末的瞬時速度。對點訓練2．一跳傘員從高空離開直升機落下，開始未打開傘(如圖所示)，先做勻加速直線運動，落下一段距離后才打開傘，打開傘后做勻減速直線運動，加速度大小為2m/s2，經(jīng)20s到達地面時的速度為4m/s，試求跳傘員在空中下落的最大速度。核心素養(yǎng)提升易錯點：對勻減速剎車問題，盲目套用公式計算錯誤案例貨車以v＝20m/s的速度勻速行駛，突然前面有緊急情況(如下圖所示)，司機緊急剎車，加速度大小為4m/s2，求貨車6s末的速度。補充1.（多選）一物體做勻變速直線運動,當t=0時,物體的速度大小為12m/s,方向向東;當t=2s時,物體的速度大小為8m/s,方向仍向東。當t為多少時,物體的速度大小變?yōu)?m/s()A.3s B.5s C.7s D.9s補充2.一輛汽車從靜止開始勻加速啟動,然后保持勻速運動,最后做勻減速運動直到停下。從汽車開始運動起計時,表中給出了不同時刻汽車的瞬時速度,根據(jù)表中數(shù)據(jù),通過分析、計算,可以得出()時刻(s)1.02.03.05.07.09.510.5速度(m/s)3.06.09.012.012.09.03.0A.汽車加速運動經(jīng)歷的時間為4.0sB.汽車加速運動經(jīng)歷的時間為5.0sC.汽車勻速運動經(jīng)歷的時間為2.0sD.汽車減速運動經(jīng)歷的時間為1.0s補充3.如圖所示,物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑,經(jīng)過B點后進入水平面(設經(jīng)過B點前后速度大小不變),最后停在C點。每隔0.2秒鐘