速度變化規(guī)律

速度變化規(guī)律一、勻變速直線運動的特點：1.勻變速直線運動：物體_______保持不變的直線運動。加速度2.特點：（1）軌跡是直線。（2）加速度的_____和_____都不改變。大小方向3.分類：（1）勻加速直線運動：加速度和速度_____的勻變速直線運動，其運動的速度_____增加。（2）勻減速直線運動：加速度和速度_____的勻變速直線運動，其運動的速度_____減小。同向均勻反向均勻二、勻變速直線運動的速度—時間關(guān)系1.速度公式：（1）一般式：vt=_____。（2）特殊式：v0=0時，vt=___。（3）物理意義：描述了做勻變速直線運動的物體____________的變化規(guī)律。v0+atat速度隨時間2.圖像描述：如圖所示。（1）v-t圖像：①特點：勻變速直線運動的v-t圖像是一條_________。傾斜直線②圖像提供的信息：a.直觀反映物體運動速度隨_____變化的規(guī)律。b.可以求出某時刻物體運動___________或物體達到某速度所需要的_____。c.可以利用圖線的斜率求出物體的_______。時間速度的大小時間加速度（2）a-t圖像：①畫法：以時間為橫坐標，_______為縱坐標可以得到加速度隨時間變化的圖像。②特點：做勻變速直線運動的物體，其a-t圖像為___________的直線。加速度平行于t軸3.關(guān)于勻變速直線運動v-t圖像的解釋正確的有_____。①③①圖像甲為初速度為零的勻加速直線運動，斜率為正。②圖像乙為初速度為v0的勻加速直線運動，斜率為負。③圖像丙為初速度為v0的勻減速直線運動，斜率為負。一、對速度公式vt=v0+at的認識1.公式的矢量性：（1）公式中的v0、vt、a均為矢量，應(yīng)用公式解題時，首先要規(guī)定正方向，一般取v0的方向為正方向，a、vt與v0的方向相同時取正值，與v0的方向相反時取負值。計算時將各量的數(shù)值和正負號一并代入計算。（2）a與v0同向時物體做勻加速直線運動，a與v0方向相反時，物體做勻減速直線運動。2.公式的特殊形式：（1）當a=0時，vt=v0（勻速直線運動）。（2）當v0=0時，vt=at（由靜止開始的勻加速直線運動）。3.速度公式vt=v0+at與加速度定義式a=的比較：速度公式vt=v0+at雖然是加速度定義式a=的變形，但兩式的適用條件是不同的：（1）vt=v0+at僅適用于勻變速直線運動。（2）a=可適用于任意的運動，包括直線運動和曲線運動?！舅伎肌び懻摗壳榫常喝鐖D所示，一汽車在平直的公路上做勻變速直線運動，運動開始時刻（t=0）的速度為v0（也稱初速度），加速度為a。討論：（1）怎樣求t時刻物體的瞬時速度vt。（模型建構(gòu)）提示：由加速度的定義式a=整理得：vt=v0+at。（2）由vt=v0+at可知，物體的初速度越大，加速度越大，末速度越大，這種說法對嗎？ （科學(xué)思維）提示：不對。物體的初速度和加速度越大，如果加速度方向與初速度方向相反，速度在減小，末速度變小?！镜淅痉丁吭谄街惫飞?，一輛汽車以108km/h的速度行駛，司機發(fā)現(xiàn)前方有危險立即剎車①，剎車時加速度大小為6m/s2，求：（1）剎車后3s②末汽車的速度大小。（2）剎車后6s②末汽車的速度大小。【審題關(guān)鍵】序號信息提?、賱驕p速直線運動②首先要判斷剎車時間【解析】v0=108km/h=30m/s，規(guī)定v0的方向為正方向，則a=-6m/s2，汽車剎車所用的總時間t0==5s。（1）t1=3s時的速度v1=v0+at=30m/s-6×3m/s=12m/s。（2）由于t0=5s<t2=6s，故6s末時汽車已停止，即v2=0。答案：（1）12m/s（2）0【規(guī)律方法】應(yīng)用vt=v0+at的一般思路（1）選取一個過程為研究過程，以初速度方向為正方向。判斷各量的正負，利用vt=v0+at由已知量求未知量。（2）對汽車剎車類問題，一定要注意剎車時間，不要認為在給定的時間內(nèi)汽車一定做勻減速運動，可能早已停止?！灸割}追問】1.（多選）在【典例示范】中若汽車在平直的高速公路上行駛。已知在某段時間內(nèi)這輛汽車的加速度方向與速度方向相同，則在這段時間內(nèi)，該汽車（）（物理觀念）A.一定做加速直線運動B.不一定做勻加速直線運動C.可能做勻變速直線運動D.一定做勻變速直線運動【解析】選A、B、C。汽車的加速度方向與速度方向相同，所以汽車一定做加速直線運動，A正確；因為不能判斷加速度大小是否恒定，所以不能確定汽車是否做勻變速直線運動，故D錯誤，B、C正確。2.在【典例示范】中若汽車勻加速行駛，經(jīng)過路旁兩根電線桿共用5s時間，汽車的加速度為2m/s2，它經(jīng)過第2根電線桿時的速度為15m/s，則汽車經(jīng)過第1根電線桿的速度為（）（科學(xué)思維）A.2m/s

B.10m/sC.2.5m/s D.5m/s【解析】選D。由題意知vt=15m/s，a=2m/s2，t=5s，根據(jù)vt=v0+at得，v0=vt-at=15m/s-2×5m/s=5m/s，則D正確，A、B、C錯誤?！狙a償訓(xùn)練】火車沿平直鐵軌勻加速前進，通過某一路標時的速度為10.8km/h，1min后變成了54km/h，又需經(jīng)多長時間，火車的速度才能達到64.8km/h？【解析】三個不同時刻的速度分別為：v1=10.8km/h=3m/s；v2=54km/h=15m/s；v3=64.8km/h=18m/s時間t1=1min=60s。所以加速度a=m/s2=0.2m/s2則時間t2==15s。答案：15s二、勻變速直線運動的v-t圖像的應(yīng)用1.利用v-t圖像分析加速度：（1）v-t圖像的斜率表示加速度大小。①定量分析：如圖所示的v-t圖像中，圖線的傾斜程度（斜率）k==a，表示物體的加速度。②定性分析：斜率越大，加速度越大，斜率越小，加速度越??；斜率為零，加速度為零，即速度保持不變。（2）斜率的正負表示加速度的方向。①斜率為正，表示加速度的方向與正方向相同；②斜率為負，表示加速度的方向與正方向相反。2.從速度—時間（v-t）圖像可以得到的信息：（1）物體運動的初速度，即圖像中的縱軸截距。（2）根據(jù)a=計算出加速度的大小。（3）物體是加速運動，還是減速運動。（4）物體在某一時刻的速度或物體達到某一速度所需要的時間。【思考·討論】情境：如圖所示，v-t圖像能形象直觀地描述物體的運動，是物理學(xué)中的重點部分之一。討論：（1）速度—時間圖像描述了什么問題？怎樣畫速度—時間圖像？（物理觀念）提示：速度—時間圖像是描述速度隨時間變化關(guān)系的圖像，它以時間軸為橫軸，以速度為縱軸，在坐標系中將不同時刻的速度以坐標的形式描點，然后連線，就畫出了速度—時間圖像。（2）圖中兩條直線a、b分別是兩個物體運動的速度—時間圖像。哪個物體運動的加速度比較大？（科學(xué)思維）提示：a直線的傾斜程度更厲害，也就是更陡些，而b相對較平緩，所以a的速度變化快，即a的加速度大，b的速度變化慢，加速度小。直線的傾斜程度叫斜率，因而圖像的斜率在數(shù)值上等于加速度。【典例示范】（2019·濰坊高一檢測）一物體做勻變速直線運動的v-t圖像如圖所示。（1）分析物體的運動情況，求出加速度。（2）求從計時開始，速度大小變?yōu)?0m/s，所需時間t?！窘忸}探究】（1）由圖像求得加速度a，再由速度公式vt=_____求時間t。（2）隱含條件：速度大小為10m/s，其方向可沿正方向也可沿_______。v0+at負方向【解析】（1）由v-t圖像知，0～9s內(nèi)，速度由v0=18m/s變?yōu)関t=0，故加速度a==-2m/s2；v-t圖線是一條傾斜的直線，表明物體在運動過程中加速度不變。故物體做初速度為18m/s、加速度為-2m/s2的勻變速直線運動。（2）末速度大小為10m/s，其方向可能與v0相同，也可能相反。當v=10m/s時，由v=v0+at得t==4s；當v′=-10m/s時，t′==14s。答案：（1）見解析（2）4s或14s【規(guī)律方法】由v-t圖像可以直觀判定的物理量（1）速度變化：遠離t軸為加速，靠近t軸為減速。（2）加速度正負：圖線斜向上為正，斜向下為負。（3）加速度大?。孩賵D線為直線的，加速度恒定不變。②圖線為曲線的，斜率變大的加速度變大，斜率變小的加速度變小?！舅仞B(yǎng)訓(xùn)練】1.某物體沿直線運動，其v-t圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A.第1s內(nèi)和第2s內(nèi)物體的速度方向相反B.第1s內(nèi)和第2s內(nèi)物體的加速度方向相反C.第3s內(nèi)物體的速度方向和加速度方向相反D.第2s末物體的加速度為零【解析】選B。第1s內(nèi)、第2s內(nèi)縱坐標為正，速度均為正向，A錯誤；根據(jù)斜率的正、負，第1s內(nèi)加速度為正向，第2s內(nèi)加速度為負向，B正確；第3s內(nèi)速度為負向，加速度為負向，C錯誤；第2s末物體的加速度為-2m/s2，D錯誤。2.（多選）（2019·泰安高一檢測）如圖為甲、乙兩物體的速度隨時間變化的圖像，據(jù)圖可知（）A.甲一定比乙的加速度大B.甲一定比乙的加速度小C.甲可能比乙的加速度大D.由于兩圖像不在同一坐標系內(nèi)，又沒有數(shù)據(jù)和單位，故無法比較甲、乙的加速度大小【解析】選C、D。物體做勻變速直線運動，其v-t圖線的傾斜程度反映加速度大小，但切忌用直線傾角的正切來求加速度，因為物理圖像中，坐標軸的單位長度是可以表示不同的大小的，因而，不同人在用v-t圖線來描述同一勻變速直線運動時，所得直線的傾角可能不同，故選項A、B錯誤，C、D正確?！狙a償訓(xùn)練】如圖所示是某質(zhì)點的速度—時間圖像，則下列說法正確的是（）A.在0～6s內(nèi)，質(zhì)點做勻變速直線運動B.在6～10s內(nèi)，質(zhì)點處于靜止狀態(tài)C.在4s末，質(zhì)點運動方向反向D.在t=12s末，質(zhì)點的加速度為-1m/s2【解析】選D。在0～6s內(nèi)，質(zhì)點運動的加速度有兩個值，不是勻變速直線運動，A錯誤；在6～10s內(nèi)，質(zhì)點速度為4m/s，質(zhì)點做勻速直線運動，B