勻變速直線運動速度與時間關(guān)系

1、第第二二章章勻勻變變速速直直線線運運動動的的研研究究 2.2勻變速直線運動的速度與勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系時間的關(guān)系 v v / / 勻速直線運動 1 1、這個、這個v-tv-t圖像有什圖像有什 0.8 么特點？么特點？ 0.6 是一條平行于時間是一條平行于時間0.4 軸的直線軸的直線 0.2 1.0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 / s 2 2、表示的速度有什么、表示的速度有什么特點？特點？ 3 3、表示的加速度、表示的加速度又有什么特點？又有什么特點？ 表示速度不隨時間表示速度不隨時間變化變化 a = 0 物體的物體的速度隨時間速度隨時間怎樣變化？怎樣變化？物體做什么樣的運動

2、？物體做什么樣的運動？ v/ (m/s) 80 60 40 20 0 5 10 15 20 t / s v/(m/s) v增大增大 80 60 40 20 0 5 10 15 20 t / s v減小減小 加速直線運動加速直線運動 減速直線運動減速直線運動 v/(m/s) 100 80 60 40 20 0 t v v t ?v20 m /s2?4 m /s?t5 s5 10 15 20 t/s ?v40 m/s2?4 m/s?t10 s?v? 恒量?t?a想一想想一想 加速度不變，但速度卻不斷增加加速度不變，但速度卻不斷增加 或者減小的直線運動為哪種運動？或者減小的直線運動為哪種運動？ 勻變

3、速直線運動勻變速直線運動 定義：沿著一條直線，且加速度不變的運動。定義：沿著一條直線，且加速度不變的運動。 勻變速直線勻變速直線運動的運動的v-t圖象圖象 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 v/m/s 甲甲 乙乙 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 t t/s 勻變速直線運動的勻變速直線運動的v-t圖象是一條圖象是一條傾斜傾斜的的直線直線 勻變速直線運動分類勻變速直線運動分類： 勻加勻加速速直線運動：直線運動： 物體的物體的速度速度隨時間隨時間均勻增加均勻增加。 勻減速勻減速直線運動：直線運動： 物體的物體的速度速度隨時間隨時間均勻減小均勻減小。 討論與探究討論與探究 V

4、m.s-1 4 o 1 2 3 4 請敘述它的運請敘述它的運動情況動情況 ？ t/s 勻變速v v- - v0 v= v0 0 + a t t a = = t 直t 線運末末速度速度 運動過程對應(yīng)的運動過程對應(yīng)的時間時間 動公 0 式的說初速度初速度 加速度加速度 明 v=v+a t 運用此關(guān)系式處理問題需先明確研究過程運用此關(guān)系式處理問題需先明確研究過程 適用于勻變速直線運動。適用于勻變速直線運動。 V、V0、a都是矢量，方向不一定相同都是矢量，方向不一定相同, 在直在直線運動中，線運動中，因此因此,應(yīng)應(yīng)先規(guī)定正方向。先規(guī)定正方向。 （一般以一般以V0的方向為正方向）的方向為正方向） 則則

5、對于對于勻加速勻加速直線運動，加速度取直線運動，加速度取 正值正值； 對于對于勻減速勻減速直線運動，加速度取直線運動，加速度取 負值負值。 統(tǒng)一國際單位制。統(tǒng)一國際單位制。 討論 v = v0+ a t ? 當(dāng)當(dāng) v 0= 0 v = a t t 物體做初速度為零的勻加速直線運動物體做初速度為零的勻加速直線運動 ? 當(dāng)當(dāng) a = 0 v = v0 物體做勻速直線運動物體做勻速直線運動 說一說說一說 v v4 v t v t t1 t2 t3 t4 思考思考1:物體運動物體運動的速度怎樣變化的速度怎樣變化? v3 v2 思考思考2:在相等的在相等的時間間隔內(nèi)時間間隔內(nèi),速速度的變化量總是度的變化

6、量總是相等嗎相等嗎? 思考思考3:物體在做物體在做勻加速運動嗎勻加速運動嗎? v1 o t v v4 v3 v2 v1 t t1 t2 t3 t4 v 根據(jù)加速度的定義：根據(jù)加速度的定義： = av t t v 物體的加速度越來越大，物體的加速度越來越大， 說明速度增大得越來越快說明速度增大得越來越快 物體做的不是勻變速運動，物體做的不是勻變速運動， 而是加速度增加的加速運動而是加速度增加的加速運動 t o 做曲線上某點的切線，這點切線的斜率就表示做曲線上某點的切線，這點切線的斜率就表示 物體在這一時刻的瞬時加速度；物體在這一時刻的瞬時加速度； 隨著時間的延續(xù)，這些切線越來越陡，斜率越隨著時間

7、的延續(xù)，這些切線越來越陡，斜率越 來越大。來越大。 例題例題1、汽車以、汽車以40km/h的速度勻速行駛，現(xiàn)以的速度勻速行駛，現(xiàn)以0.6m/s2的加速度加速，的加速度加速，10s后速度能達到多少？后速度能達到多少？ 運動示意圖運動示意圖 解：以初速度解：以初速度v0=40km/h=11m/s的方向為正方向的方向為正方向 則則10s后的速度后的速度: v=v0+at =11m/s+0.6m/s210s =17m/s 例題例題2、某汽車在某路面緊急剎車時，、某汽車在某路面緊急剎車時，加速度的大小是加速度的大小是6m/s2，如果必須在，如果必須在2s內(nèi)停下來，汽車的行駛速度最高內(nèi)停下來，汽車的行駛速

8、度最高不能超過多少？不能超過多少？ 運動示意圖運動示意圖 解：以汽車初速度解：以汽車初速度v0方向為正方向方向為正方向 則由則由v=v0+at得得 v02=v- at =0 - ( -6m/s)2s=12m/s=43km/h 汽車的速度不能超過汽車的速度不能超過43km/h 例題3 ：汽車以20m/s 的速度勻速行駛，現(xiàn)以末的速度各是多少？ 24.0m/s 的加速度開始剎車，則剎車后 3s末和6s解答1 1： 剎車后3s3s末的速度 v v3 3=v=v0 0+at=20m/s+4.0+at=20m/s+4.03m/s=32m/s 3m/s=32m/s 6s 6s末的速度v v6 6=v=v0

9、 0+at=20m/s+4.0+at=20m/s+4.06m/s=44m/s6m/s=44m/s 錯誤錯誤 例題3 ：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？ 解答2 2： 以初速度v0=20m/s的方向為正方向 則加速度a=4.0m/s2， 剎車后3s末的速度 v3=v0+at=20m/s4.03m/s=8m/s 6s末的速度 v6=v0+at=20m/s4.06m/s=-4m/s 錯誤錯誤 例題3 ：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？ 解解：由題以初速度：由題以初速度v0=20m/s的方向為正方向，的方向為正方向， 則加速度則加速度a=4.0m/s2， 剎車至停止所需時間剎車至停止所需時間 2 t=（vtv0）/a=（020m/s）/（4.0m/s ）=5s。 故剎車后故剎車后3s時的速度時的速度v3=v0+at=20m/s4.03m/s=8m/s 剎車后剎車后6s時汽車已停