高中物理 2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系课件 新人教版必修1.ppt

2 2匀变速直线运动的速度与时间的关系 1 这个v t图像有什么特点 匀速直线运动 2 表示的速度有什么特点 3 表示的加速度又有什么特点 是一条平行于时间轴的直线 表示速度不随时间变化 描述的是匀速直线运动 a 0 思考与讨论一 小车在钩码牵引下的运动 用v t图象直观的描述了小车的速度随时间变化的规律 思考与讨论二 1 小车的速度随时间如何变化 逐渐增大 2 怎样求出小车的加速度 3 倾斜直线反映物体运动的加速度有何特点 加速度是恒量 在直线上取两点 得出 v t 求其比值 一 匀变速直线运动 1 定义 沿着一条直线 且加速度不变的运动 叫做匀变速直线运动 匀变速直线运动的v t图象是一条倾斜的直线 2 特点 任意相等时间内的 v相等 速度均匀变化 3 分类 1 匀加速直线运动 物体的速度随时间均匀增加的匀变速直线运动 2 匀减速直线运动 物体的速度随时间均匀减小的匀变速直线运动 探究 匀变速直线运动的v t图像 初速度为v0的匀加速直线运动 速度方向与加速度方向均为正方向v0 0 a 0 初速度为0的负向匀加速直线运动 速度方向与加速度方向均为负方向v0 0 a 0 初速度为v0的正向匀减速直线运动 加速度方向与初速度方向相反v0 0 a 0 初速度为v0的负向匀减速直线运动 加速度方向与初速度方向相反v00 探究 匀变速直线运动的v t图像 先做初速度为v0的正向匀减速直线运动 速度为0后 又做负方向的匀加速运动a 0恒定不变 先做初速度为v0的负向匀减速直线运动 速度为0后 又做正方向的匀加速运动a 0恒定不变 探究 匀变速直线运动的v t图像 思考与讨论三 1 匀变速直线运动的v t图象与我们在数学里学的什么图象类似 2 你能否类比一次函数的表达式 猜想一下右图中所示的速度与时间的关系式呢 y kx b v0 v kt v0k 由a v t 1 v v v0 2 t t 0 3 所以v v0 vv v0 at 二 推导匀变速直线运动的速度公式 加速度 初态的速度 运动过程对应的时间 末态的速度 匀变速直线运动公式的说明 v v0 at 注意 只适用于匀变速直线运动 是矢量式 计算方法 1 选定初速度为正方向2 加速运动 a取正值 减速运动 a取负值3 计算结果 正值表示与初速度同向 负值表示与初速度反向 初速度为零时 v at 通过v t图象来理解速度与时间关系式 匀加速直线运动 v v0 a t v at0加速时 与v0同向减速时 与v0反向 匀减速直线运动 初速度v0 36km h 10m s 加速度a 0 5m s2 时间t 10s 10s后的速度v v0 at 10m s 0 5m s2 10s 15m s 54km h 三 速度公式的应用 例1 汽车以36km h的速度匀速行驶 现以0 5m s2的加速度加速 10s后的速度能达到多少 解 汽车10s内匀加速运动初速度方向为正方向 加速度a 6m s2 时间t 2s 2s末的速度v 0 据v v0 at0 v0 6m s2 2sv0 12m s 43km h 例题2 某汽车在紧急刹车时加速度的大小是6m s2 如果必须在2s内停下来 汽车的行驶速度最高不能超过多少 解 汽车2s内匀减速到静止选取初速度方向为正方向 3 某物体沿一直线运动 其v t图象如图所示 则下列说法中错误的是 a 第2s内和第3s内速度方向相反b 第2s内和第3s内的加速度方向相反c 第3s内速度方向与加速度方向相反d 第4s末加速度为零 ad 4 某物体做匀加速直线运动 加速度为0 6m s2 那么在任意1s内 a 此物体的末速度一定等于初速度的0 6倍b 此物体任意1s的初速度一定比前1s的末速度大0 6m sc 此物体在每1s内的速度变化量为0 6m sd 此物体任意1s内的末速度一定比前1s的初速度大0 6m s c 5 如图所示是某质点做直线运动的v t图象 请回答 1 质点在ab bc cd段各做什么运动 2 ab cd段的加速度各是多少 3 质点在5s末的速度多大 6 如图甲所示为物体做直线运动的v t图像 若将该物体的运动过程用x t图像表示出来 其中x为物体相对出发点的位移 则图乙中的四幅图描述正确的是 解析0 t1时间内物体匀速正向运动 故选项a错 t1 t2时间内 物体静止 且此时离出发点有一定距离 选项b d错 t2 t3时间内 物体反向运动 且速度大小不变 即x t图像中 0 t1和t2 t3两段时间内 图线斜率大小相等 故c对 7 一辆汽车从甲地开往乙地 先由静止启动做匀加速直线运动 然后保持匀速直线运动 最后做匀减速直线运动 当速度减为0时刚好到达乙地 从汽车启动开始计时 表给出了某些时刻汽车的瞬时速度 根据表中的数据通过分析 计算可以得出汽车 时刻 s 1 02 03 05 07 09 510 5速度 m s 3 06 09 012129 03 0a 匀加速直线运动经历的时间为4 0sb 匀加速直线运动经历的时间为5 0sc 匀减速直线运动经历的时间为2 0sd 匀减速直线运动经历的时间为4 0s ac 解题步骤 1 认真审题 分析已知量和待求量 2 弄清题意 画示意图 并在图中标出各个物理量 多过程的物理量符号要区分开如 v1v2v33 用公式建立方程 选定正方向 代入数据 注意单位换算 计算出结果 4 对计算结果和结论进行验算和讨论 规范书写 物体在 过程中 做 运动 据 公式 以 方向为正 代入数值 练习1 汽车以20m s的速度匀速行驶 现以4 0m s2的加速度开始刹车 则刹车后3s末和6s末的速度各是多少 由题知初速度v0 20m s加速度a 4 0m s2 刹车后3s内匀减速运动 末速度为v3v3 v0 at 20m s 4 0 3m s 8m s若速度减为0所需时间为t由速度公式v v0 at 0 20m s 4m s2 t解得t 5s刹车后6s时汽车早已停止运动 故v6 0 刹车问题 先判断停下用的时间 思考 某质点运动的v t图象如下图所示 已知t 2s时速度v0 10m s 加速度a 2m s2