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2.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)回顧實(shí)驗(yàn)回顧實(shí)驗(yàn)回顧實(shí)驗(yàn)回顧實(shí)驗(yàn)回顧實(shí)驗(yàn)回顧兩圖表示的速度有什么特點(diǎn)?表示的加速度有什么特點(diǎn)?物體做什么運(yùn)動(dòng)?甲乙t1=0.12v1=0.275t2=0.44v2=0.575t1=0.06v1=0.30t2=0.48v2=0.675?v?t?v?t分析v-t圖像t/sv/(m.s-1)0.10.20.30.40.50.60.20.40.60.81.01.20?v1?t1?v2?t2無論Δt選在什么區(qū)間,對(duì)應(yīng)的速度的變化量Δv與時(shí)間的變化量Δt之比都是一樣的,即物體運(yùn)動(dòng)的加速度保持不變。所以,實(shí)驗(yàn)中小車的運(yùn)動(dòng)是加速度不變的運(yùn)動(dòng)。一、勻變速直線運(yùn)動(dòng)1.定義:沿著一條直線,且加速度不變的運(yùn)動(dòng),叫作勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是一條傾斜的直線2.分類:⑴勻加速直線運(yùn)動(dòng):物體的速度隨時(shí)間均勻增加。⑵勻減速直線運(yùn)動(dòng):物體的速度隨時(shí)間均勻減小。v/m.s-1t/s0v0v/m.s-1t/s0v0勻加速(a、v同向)v/m.s-1t/s0v0v/m.s-1t/s0v0勻減速(a、v
同向)針對(duì)練習(xí)(多選)表明物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖象是(
)DCABABD二、速度與時(shí)間的關(guān)系
除v-t圖像外,我們還可以用公式描述物體運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系。vt3142532t/sv/(m·s-1)0物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度為a=1m/s2;表示物體的速度每一秒都增加1m/s。1s末,物體的速度:v1=2+1×1=3m/s2s末,物體的速度:3s末,物體的速度:ts末,物體的速度:v2=2+1×2=4m/sv3=2+1×3=5m/sv=2+1×t=v0+at二、速度與時(shí)間的關(guān)系物體運(yùn)動(dòng)開始時(shí)刻(t=0)的速度v0,到時(shí)刻
t的速度v
,則速度的變化量為:△v=v-v0
v=v0+at∴速度與時(shí)間關(guān)系:v=v0+at末速度
=
初速度
+
增加的速度v0tvtvt0Δv=atv0①當(dāng)v0=0
時(shí),物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。②當(dāng)
a=0
時(shí),物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。v=atv=v0特殊例子:二、速度與時(shí)間的關(guān)系②v、v0、a都是矢量,方向不一定相同(一般以v0的方向?yàn)檎较?,則對(duì)于勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度取正值;對(duì)于勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度取負(fù)值。)①適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)。③統(tǒng)一同一單位制。v=v0+at注意:二、速度與時(shí)間的關(guān)系一輛汽車以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未因故突然緊急利車,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(zhǎng)時(shí)間?【例題】物理解題一般步驟根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本概念、規(guī)律可知求解運(yùn)動(dòng)學(xué)問題的基本方法、步驟為:1.審題。弄清題意,畫情境圖,明確已知量,未知量,待求量。2.明確研究對(duì)象。選擇參考系、坐標(biāo)系。3.分析有關(guān)的物理量。4.應(yīng)用規(guī)律、幾何關(guān)系等建立解題方程。5.解方程。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未因故突然緊急利車,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(zhǎng)時(shí)間?解:汽車先做初速度為36km/h的勻加速的直線運(yùn)動(dòng),持續(xù)加速了10s,之后剎車減速運(yùn)動(dòng),最后停下來。
(1)初速度由:v=v0+at代入數(shù)據(jù)得:v=10m/s+0.6m/s2×10s=16m/s運(yùn)動(dòng)示意圖運(yùn)動(dòng)示意圖a1=0.6m/s2v0=36km/ha2=6m/s2t=10st2=?【例題】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未因故突然緊急利車,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(zhǎng)時(shí)間?解:汽車先做初速度為36km/h的勻加速的直線運(yùn)動(dòng),持續(xù)加速了10s,之后剎車減速運(yùn)動(dòng),最后停下來。
運(yùn)動(dòng)示意圖運(yùn)動(dòng)示意圖a1=0.6m/s2v0=36km/ha2=6m/s2t=10st2=?由:v=v0+at代入數(shù)據(jù)得:16=0+(-6)×t解得:t=2.67s(2)【例題】物理解題一般步驟根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本概念、規(guī)律可知求解運(yùn)動(dòng)學(xué)問題的基本方法、步驟為:1.審題。弄清題意,畫情境圖,明確已知量,未知量,待求量。2.明確研究對(duì)象。選擇參考系、坐標(biāo)系。3.分析有關(guān)的物理量。4.應(yīng)用規(guī)律、幾何關(guān)系等建立解題方程。5.解方程。物理解題一般步驟汽車以20m/s的速度勻速行駛,現(xiàn)以4.0m/s2的加速度開始剎車,則剎車后3s末和6s末的速度各是多少?
t=?v0=20m/sa1=-4m/s20xv=0鞏固訓(xùn)練剎車先判斷,再解直接解,再檢驗(yàn)汽車以20m/s的速度勻速行駛,現(xiàn)以4.0m/s2的加速度開始剎車,則剎車后3s末和6s末的速度各是多少?t=?v0=20m/sa1=-4m/s20xv=0鞏固訓(xùn)練剎車先判斷,再解直接解,再檢驗(yàn)汽車剎車過程是一個(gè)實(shí)際的運(yùn)動(dòng)過程,一旦車的速度減到0,汽車將保持靜止?fàn)顟B(tài),不后退由結(jié)果可知,車實(shí)際已經(jīng)停下來了所以6s末v6
=0以初速方向?yàn)檎较?,則a=?4m/s23s末v3
=v0+at=20+(?4)×3m/s=8m/s解法二:6s末v6
=v0+at=20+(?4)×6m/s=?4m/s如圖是一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象。它的速度怎樣變化?在相等的時(shí)間間隔內(nèi),即Δt'=Δt時(shí),速度的變化量Δv'和Δv總是相等嗎?物體在做勻變速運(yùn)動(dòng)嗎?t1t2t3t4v1v2v3v40vtΔvΔtΔv′Δt′解:①速度越來越大,做加速度運(yùn)動(dòng)。②在相等的時(shí)間里,速度的變化量Δv'≠Δv。
③物體的加速度逐漸減小,做非勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
思考與討論課堂練習(xí)1、某物體做直線運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖像如圖所示。根據(jù)圖像回答:(1)物體在OA段做____________運(yùn)動(dòng),加速度為____________,
在AB段做______________運(yùn)動(dòng),加速度是_____________。(2)物體在5s時(shí)的速度為——————m/s。勻加速直線1m/s2勻減速直線?2m/s2
2課堂練習(xí)某汽車緊急制動(dòng)時(shí)加速度的大小為6m/s2,如果必須在2s內(nèi)停下來,那么該汽車行駛的速度不能超過多少m/s?解:設(shè)汽車的初速度為v0,加速度大小為a,最長(zhǎng)制動(dòng)時(shí)間為t
逆向看作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),由速度公式:v=vo+at代入數(shù)據(jù)解的:v0=12m/s課堂練習(xí)A、B兩個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動(dòng),速度—時(shí)間圖像如圖所示,下列說法正確的是
(
)A.A、B運(yùn)動(dòng)方向相反B.t=4s時(shí)A、B的速度相同C.A的初速度為0D.A的加速度比B的加速度大B課堂練習(xí)火車沿平直軌道勻加速前進(jìn),通過某一路標(biāo)時(shí)的速度為10.8km/h,1min后變成54km/h,再經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間火車的速度才能達(dá)到64.8km/h?
【解】由速度公式v=v0+at得
一、勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)的
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