高中物理 第二章 勻變速直線運動的研究 第2章 勻變速直線運動的研究 第2節(jié) 勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系課件 新人教必修1

1、2021/8/11 星期三12勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系1了解勻變速直線運動的概念和特點，知道其兩種運動類型2知道勻變速直線運動速度時間圖象的特征3理解勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系，會根據(jù)速度與時間的關(guān)系式進行相關(guān)計算2021/8/11 星期三22021/8/11 星期三3一、勻變速直線運動1定義：沿著一條直線，且 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加速度2021/8/11 星期三43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，如右上圖所示(2)勻變

2、速直線運動的v-t圖象是一條傾斜的直線，如右圖所示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2021/8/11 星期三5【思考】一個做直線運動的物體的v-t圖象如右圖所示，在t1時刻物體的加速度為零嗎？【提示】由圖象可以看出，物體做勻變速直線運動，其加速度在任意時刻都是不變的，在t1時刻的速度為零，但此時的速度是變化的，所以t1時刻的加速度不為零2021/8/11 星期三6二、速度與時間的關(guān)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，就等于物體在開始時刻的 ，再加上在整個過程中速度的 v0at速度v0變化

3、量2021/8/11 星期三7一、對速度與時間關(guān)系式的理解1公式vv0at中各符號的含義(1)v0、v分別表示物體的初、末速度(2)a為物體的加速度，且a為恒量2公式的矢量性(1)公式中的v0、v、a為矢量，應(yīng)用公式解題時，一般取v0的方向為正方向，a、v與v0的方向相同時取正值，與v0的方向相反時取負值(2)a與v0同向時物體做勻加速運動，a與v0方向相反時，物體做勻減速直線運動3公式的適用條件公式vv0at只適用于勻變速直線運動4公式vv0at的特殊形式(1)當a0時，vv0(勻速直線運動)(2)當v00時，vat(由靜止開始的勻加速直線運動)2021/8/11 星期三8 (1)vv0at

4、是勻變速直線運動速度公式的一般表示形式，只要知道初速度v0和加速度a，就可以計算出各個時刻的瞬時速度(2)對于做勻減速直線運動的物體，應(yīng)注意物體速度減為零之后能否加速返回，若不能返回，應(yīng)注意題中所給時間與物體所能運動的最長時間t的關(guān)系 1.有兩個做勻變速直線運動的質(zhì)點，下列說法正確的是()A經(jīng)過相同的時間，速度大的質(zhì)點加速度必定大B若初速度相同，速度變化大的質(zhì)點加速度必定大C若加速度相同，初速度大的質(zhì)點的末速度一定大D相同時間里，加速度大的質(zhì)點速度變化必定大2021/8/11 星期三9【解析】由勻變速直線運動的加速度定義式a知，相同時間內(nèi)v大a就大，若t不等，v0大或v大，其加速度a不一定大【

5、答案】D二、勻速直線運動的vt圖象和勻變速直線運動的vt圖象1勻速直線運動的速度時間圖象2021/8/11 星期三10做勻速直線運動物體的速度時間圖象是一條平行于時間軸的直線，如右圖所示，它反映出速度的值不隨時間改變的特點根據(jù)圖象不僅可以直觀地看出速度的大小及方向不變的特點，而且可以根據(jù)某段時間內(nèi)圖線與時間軸所圍成的矩形“面積”求出位移由于兩坐標軸分別表示速度和時間，因此它們乘積的物理意義是位移，而在圖象中是以“面積”的形式表現(xiàn)出來的2勻變速直線運動的速度時間圖象2021/8/11 星期三11(1)如右圖所示，勻變速直線運動的v-t圖象是一條傾斜的直線，直線a反映了速度隨時間均勻增加，即是勻加

6、速直線運動的圖象；直線b反映了速度隨時間均勻減小，即是勻減速直線運動的圖象(2)從v-t圖象中可以獲取：某時刻的瞬時速度某段時間內(nèi)的速度變化量加速度的大小位移的大小2021/8/11 星期三12 (1)同一形狀的圖象在不同的圖象中所表示的含義是不相同的，所以在處理習題時，一定要先看清是xt圖象還是vt圖象(2)在分析圖象時，還要搞清圖象的斜率，截距的含義以及圖線所代表的運動規(guī)律等(3)xt，vt圖象描述的都是直線運動 2.如下圖是四個物體分別做直線運動的vt圖象，其中做勻變速直線運動的是()2021/8/11 星期三13【解析】【答案】BC2021/8/11 星期三14說一說如右圖所示是一個物

7、體運動的v-t圖象它的速度怎樣變化？在相等的時間間隔內(nèi)，速度的變化量總是相等嗎？物體在做勻加速運動嗎？【點撥】勻變速直線運動在任意相等的時間內(nèi)速度的變化都相等，速度均勻變化圖中顯示出其速度在增加，在相等的時間間隔內(nèi)，速度的變化量不相等，則物體的運動不是勻加速運動，是加速度在減小的變加速直線運動2021/8/11 星期三15 一 質(zhì)點從靜止開始以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，則質(zhì)點勻速直線運動時的速度是多大？勻減速直線運動時的加速度多大？【解析】質(zhì)點的運動過程包括加速勻速減速三個階段，畫出

8、運動過程的示意圖如下圖所示，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2021/8/11 星期三162021/8/11 星期三17(1)因為v、v0、a都是矢量，在直線運動中這些矢量只可能有兩個方向，所以如果選定該直線的一個方向為正方向，則凡與規(guī)定正方向相同的矢量在公式中取正值，與規(guī)定正方向相反的矢量取負值(2)應(yīng)用：該公式中有四個物理量，知道任意三個便能確定第四個，是常用的勻變速直線運動的基本公式(3)特別指出：當v00(即從靜止開始加速)時，公式變成為vat，瞬時速度和時間成正比2021/8/11 星期三18【答案】26 m/s11：

9、物體做勻加速直線運動，到達A點時的速度為5 m/s，經(jīng)3 s到達B點時的速度為14 m/s，再經(jīng)過4 s到達C點，則它到達C點時的速度為多大？2021/8/11 星期三19 如右圖所示，請回答：(1)圖線分別表示物體做什么運動？(2)物體3 s內(nèi)速度的改變量是多少，方向與速度方向有什么關(guān)系？(3)物體5 s內(nèi)速度的改變量是多少？方向與其速度方向有何關(guān)系？(4)物體的運動加速度分別為多少？方向如何？(5)兩圖象的交點A的意義2021/8/11 星期三202021/8/11 星期三21 物體各時刻的速度可以由圖象直接讀出，其加速度可以由圖象中圖線的斜率求得，注意圖線與圖線及圖線與坐標軸的交點的含義

10、21：質(zhì)點做直線運動的v-t圖象如右圖所示，則()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C3 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D23 s內(nèi)與34 s內(nèi)質(zhì)點的速度方向相反2021/8/11 星期三22【解析】由圖象知，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A項不正確；13 s內(nèi)質(zhì)點加速度不變，故B項正確；3 s末質(zhì)點的速度為5 m/s，故C項正確；24 s內(nèi)質(zhì)點的速度一直為負，故D項不正確【答案】BC在勻變速直線運動中，有一類比較特殊的問題，那就是“剎車型”問題，很多同學容易把“剎車型”問題統(tǒng)一看做勻減速直線運動問題，從而掉入命題者

11、設(shè)置的陷阱中，請仔細分析以下問題2021/8/11 星期三23汽車在平直的公路上以20 m/s的速度勻速行駛，前面有情況需緊急剎車，剎車的加速度大小是8 m/s2，剎車后可視為勻減速直線運動，求剎車3 s后汽車的速度【思路點撥】物體做勻減速運動時，必須考慮減速到0所用的時間，不能直接用公式vv0at，因為可能不需要這么長時間汽車就停下來了【解析】汽車的初速度為：v020 m/s，設(shè)v0方向為正，汽車做勻減速直線運動，則加速度為：a8 m/s2.剎車3 s后的末速度為：vv0at20 m/s(8)3 m/s4 m/s.v0和v02021/8/11 星期三24方向相反，表明汽車的速度減為零后又向相反的方向做加速運動，這是不