勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系高一物理高效互動(dòng)課件（人教2019）

高中物理必修一

第二章

勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究

勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系

高中物理必修一

第二章

勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究

學(xué)習(xí)任務(wù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系剎車類問(wèn)題

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)，叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。2、v－t圖像：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v－t圖像是一條傾斜的直線。3、分類 (1)勻加速直線運(yùn)動(dòng)：

速度隨時(shí)間均勻增加。

(2)勻減速直線運(yùn)動(dòng)：

速度隨時(shí)間均勻減小。

一

勻變速直線運(yùn)動(dòng)

思考：

A、B、C、D四個(gè)物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，它們的速度圖像如圖所示，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)哪一個(gè)物體的加速度為零而速度不為零？(2)同一時(shí)刻，哪兩個(gè)物體的速度相同而加速度不同？(3)同一時(shí)刻，哪兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的加速度相同但速度不相同？(4)同一時(shí)刻，哪一個(gè)物體的加速度比另一個(gè)物體小，但速度比另一個(gè)物體大？(1)B

(2)A、B

(3)A、D

(4)同一時(shí)刻C比A的加速度小，但C的速度比A的大。

一.勻變速直線運(yùn)動(dòng)

例1、(多選)甲、乙兩物體從同一位置出發(fā)沿同一直線運(yùn)動(dòng)，兩物體運(yùn)動(dòng)的v－t圖像如圖所示，下列判斷正確的是(

)A.甲做勻速直線運(yùn)動(dòng)，乙先做勻加速后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B.兩物體兩次速度相同的時(shí)刻分別在1s末和4s末C.乙在前2s內(nèi)的加速度為2m/s2，2s后的加速度為1m/s2D.2s后，甲、乙兩物體的速度方向相反AB

一

勻變速直線運(yùn)動(dòng)

4、要點(diǎn)強(qiáng)化：對(duì)v－t圖像的理解(1)圖像的斜率：v－t圖像的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度，斜率為正，加速度為正；斜率為負(fù)，則加速度為負(fù)。(2)圖像的交點(diǎn)與折點(diǎn)①兩條圖線的交點(diǎn)：表明在該時(shí)刻兩物體具有相同的速度。②圖線與縱軸的交點(diǎn)：表示物體的初速度。③圖線與橫軸的交點(diǎn)：表示在該時(shí)刻速度大小為零。④圖線折點(diǎn)：表示加速度發(fā)生變化，可能是大小變化，可能是方向變化，也可能是大小、方向同時(shí)變化。0vt

（1）物體在做加速度越來(lái)越大的加速直線運(yùn)動(dòng)

（2）物體在做加速度越來(lái)越小的加速直線運(yùn)動(dòng)a

一

勻變速直線運(yùn)動(dòng)

一

勻變速直線運(yùn)動(dòng)

思考：

如圖為某物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，求物體的加速度，推算5秒末、10秒末物體的速度分別為多少？

二速度與時(shí)間的關(guān)系

1、速度與時(shí)間的關(guān)系式末速度

初速度速度變化由加速度的定義式

可以推導(dǎo)得出：

2、物理意義：做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，t時(shí)刻的速度v等于物體運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)的速度v0加上在整個(gè)過(guò)程中速度的變化量at。3、公式v＝v0＋at的適用條件：只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

二速度與時(shí)間的關(guān)系

4、公式的矢量性

公式中的v、v0、a均為矢量，應(yīng)用公式解題時(shí)，應(yīng)先選取正方向，一般以v0的方向?yàn)檎较颉?(1)若加速度方向與正方向相同，則加速度取正值；若加速度方向與正方向相反，則加速度取負(fù)值。 (2)若計(jì)算出v為正值，則表示末速度方向與初速度的方向相同；若v為負(fù)值，則表示末速度方向與初速度的方向相反。5、兩種特殊情況 (1)當(dāng)v0＝0時(shí)，v＝at(由靜止開(kāi)始的勻加速直線運(yùn)動(dòng))。 (2)當(dāng)a＝0時(shí)，v＝v0(勻速直線運(yùn)動(dòng))。

二速度與時(shí)間的關(guān)系

例2、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末因故突然緊急剎車，隨后汽車停了下來(lái)。剎車時(shí)做勻減速運(yùn)動(dòng)C的加速度大小是6m/s2。

(1）汽車在10s未的速圍是多少?

(2）汽車從剎車到停下來(lái)用了多長(zhǎng)時(shí)間?解（1）汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。初速度v0=10m/s，加速度a=0.6m/s2

，時(shí)間t=10s。根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系式，有v＝v0＋at=10m/s+0.6m/s2x10s=16m/s(2）以汽車運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较蚪⒁痪S坐標(biāo)系，與正方向一致的量取正號(hào)，相反的取負(fù)號(hào)。汽車從第10s末開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，因此初速度v0=16m/s，末速度v=0，加速度a=一6m/s2根據(jù)v＝v0＋at可得，汽車10s末的速度為16m/矢量式應(yīng)用時(shí)要先規(guī)定正方向

三

剎車類問(wèn)題

1、運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：勻減速到速度為零后停止運(yùn)動(dòng)，加速度a突然消失。2、求解方法：求解時(shí)要注意確定實(shí)際運(yùn)動(dòng)時(shí)間。例3火車正常行駛的速度是54km/h，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后開(kāi)始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，6s末的速度是43.2km/h，求： (1)火車的加速度； (2)15s末的速度大??； (3)45s末的速度大小。

三

剎車類問(wèn)題

解：(1)以火車運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍?/p>

初速度v0＝54km/h＝15m/s

末速度v＝43.2km/h＝12m/s

由加速度定義式可知負(fù)號(hào)表示方向與火車運(yùn)動(dòng)方向相反。(2)火車從開(kāi)始減速到停止所用的時(shí)間火車在15s末的速度大小為v1＝v0＋at1＝15m/s＋(－0.5)×15m/s＝7.5m/s。(3)由(2)分析可知，火車從開(kāi)始減速到停止所用的時(shí)間為30s，所以火車在45s末的速度為零。

能力提升

1、

下列對(duì)做直線運(yùn)動(dòng)的物體的描述正確的是(

) A.加速度為負(fù)值的直線運(yùn)動(dòng)，一定是勻減速直線運(yùn)動(dòng) B.加速度大小不變的運(yùn)動(dòng)，一定是勻變速直線運(yùn)動(dòng) C.加速度恒定(不為零)的直線運(yùn)動(dòng)一定是勻變速直線運(yùn)動(dòng) D.若物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速度的方向發(fā)生改變，則一定不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)C

能力提升

2、質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律是v＝6＋2t(各物理量均采用國(guó)際單位制單位)，則對(duì)于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(

) A.質(zhì)點(diǎn)的加速度為2m/s2

B.質(zhì)點(diǎn)的初速度為12m/s C.第2s末質(zhì)點(diǎn)的速度為8m/s D.任意1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)速度的改變量為4m/sA

能力提升

3、一個(gè)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的v－t圖像如圖所示，由圖像可知其速度—時(shí)間的關(guān)系為(

)A.v＝(4＋2t)m/sB.v＝(－4＋2t)m/sC.v＝(－4－2t)m/sD.v＝(4－2t)m/sB

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4、滑雪運(yùn)動(dòng)員不借助雪杖，以加速度a1由靜止從山坡頂勻加速滑下，測(cè)得其20s后的速度為20m/s，50s后到達(dá)坡底，又以加速度a2沿水平面做減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)20s恰好停止運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)坡底時(shí)速度大小不變。求： (1)a1和a2的大?。?(2)滑雪運(yùn)動(dòng)員到達(dá)坡底后再經(jīng)過(guò)6s時(shí)的速度大小。

能力提升

解析(1)運(yùn)動(dòng)員下滑過(guò)程中的加速度大小運(yùn)動(dòng)員到達(dá)坡底時(shí)的速度大小v2＝a1t2＝1×50m/s＝50m/s運(yùn)動(dòng)員在水平面上的加速度即a2的大小為2.5m/s2。(2)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)坡底后再經(jīng)過(guò)6s時(shí)的速度大小為v3＝v2＋a2t4＝50m/s－×6m/s＝35m/s。

能力提升

5、磁懸浮列車由靜止開(kāi)始沿直線加速出站，加速度為0.6m/s2，2min后列車速度為多大？列車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為432km/h，如果以0.8m/s2的加速度沿直線減速進(jìn)站，求減速160s時(shí)速度為多大？

能力提升

解：取列車開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍?/p>

列車運(yùn)動(dòng)的初速度v0＝0，加速度為a1＝0.6m/s2，