《1.5匀变速直线运动的速度与时间的关系.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《1.5匀变速直线运动的速度与时间的关系.ppt（29页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、匀变速直线运动的 速度与时间的关系,以v为纵轴，t为横轴，建立直角坐标系,1、匀速直线运动的vt图象 是一条平行于 t 轴的直线,从vt图象中读出质点在各个不同时刻的速度，包括大小和方向,问题：从v-t图象中还可以得到哪些信息？,a=0,取与某点相邻的两个计数点间的平均速度为该点的瞬时速度，并填在下表中：,2.4,4.0,5.6,7.1,8.8,10.4,11.9,vt图象是一条直线，其特点为：,在相等的时间内，速度的变化相等。,即： 恒量,一、匀变速直线运动,速度随时间均匀变化即加速度恒定的运动称为匀变速直线运动。,（1）速度随时间均匀变化,相等的时间内，速度的变化相等。,（2）加速度恒定,
2、加速度大小、方向均不随时间改变。,1、定义：,思考：做匀变速运动的物体，若取初速度v0的方向为正方向,a0的物理意义是什么？,a0的物理意义是什么？,2、特点,（1）若物体的速度随时间均匀增加，称为匀加速直线运动，（a、v0同向）.如汽车起动、飞机起飞、石块自由下落等均可近似认为是匀加速直线运动。,（2）若物体的速度随时间均匀减少，称为匀减速直线运动，（a、v0反向）.如汽车刹车、飞机降落、石块被竖直向上抛等均可近似认为是匀减速直线运动。,V0 a0,V0 a0,V0 a0,V0,a、v同向,a、v反向,3、匀变速直线运动的分类,加速度的定义式：,1、匀变速直线运动的速度公式：,2、公式vtv
3、0at的物理意义,该公式反映了做匀变速直线运动的物体的瞬时速度随时间的变化规律,二、匀变速直线运动的速度与时间的关系,3、公式vtv0at中各符号的含义及单位,v0为开始时刻物体的瞬时速度，称为初速度；单位m/s。,vt为经过时间t后物体的瞬时速度，称为末速度；单位m/s。,a为物体的加速度，为恒量，表明物体的速度均匀变化，即在相等时间内速度的变化量相等；单位m/s2。,t表示物体的速度从v0变化到vt所用的时间；单位s,4、公式vtv0at的矢量性,(1)公式中的v0、vt、a均为矢量，应用公式解题时，一般取v0的方向为正方向，a、vt与v0的方向相同时取正值，与v0的方向相反时取负值对计算
4、结果中的正、负，应根据正方向的规定加以说明，如vt0，表明末速度与初速度v0同向；若a0，表明加速度与v0反向,(2)a与v0同向时物体做匀加速运动，a与v0反向时，物体做匀减速直线运动,(3)对匀减速直线运动有两种处理方法：一是将a直接用负值代入，速度公式vtv0at形式不变；二是将a用其绝对值代入(即a仅表示加速度的大小)，速度公式应变形为vtv0at.,5、两种特殊情况,(1)当v00时，vtat，表明瞬时速度与时间成正比,(2)当a0时，vtv0，表明物体做匀速直线运动,例题1、汽车以40km/h的速度匀速行驶，现以0.6m/s2 的加速度加速，10s后速度能达到多少？,运动示意图,解
5、：以初速度v0=40km/h=11m/s的方向为正方向,则10s后的速度: vt=v0+at=17m/s=62km/h,注意：,1、公式中的物理量代入具体数值运算时 单位要统一,2、v0、a、vt都是矢量，处理问题时应 先选取正方向。 （一般选择初速度v0方向为正方向）,例题2、某汽车在某路面紧急刹车时，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？,运动示意图,解：以汽车初速度v0方向为正方向,则由vt=v0+at得,v0=vt-at=0-(-6) 2=12m/s=43km/h,汽车的速度不能超过43km/h,6、解匀变速直线运动速度与时间关系题目步骤：,
6、（1）、规定正方向（一般设初速度方向为正方向）。 加速运动，a为正值。 减速运动，a为负值。,（2）、明确初速度v0、末速度vt、加速度a和时间t及各量的正负号。,（3）、将已知量带入公式求未知量，若所求量是矢量，要说明方向。,（2）在解题过程中可适当运用图解法。,注意：,（1）统一单位。,训练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？,解答1：由题知初速度v0=20m/s， 加速度a=4.0m/s2， 由速度公式vt=v0+at 可知刹车后3s末的速度 v3=v0+at =20m/s+4.03m/s=32m/s 6s末的速度
7、 v6=v0+at=20m/s+4.06m/s=44m/s,解答2：取初速度的方向为正方向v0=20m/s 则加速度a=4.0m/s2， 由速度公式vt=v0+at ， 可知刹车后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,训练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？,训练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？,解：取初速度的方向为正方向v0=20m/s，
8、则加速度a=4.0m/s2， 由速度公式vt=v0+at 可知刹车至停止所需时间 t0=（vtv0）/a=（020）/4.0=5s。 故刹车后3s时的速度 v3=v0+at=20m/s4.03m/s=8m/s 刹车后6s时汽车早已停止运动，故v6=0,2、刹车问题要先判断停止时间。,小结：,匀变速直线运动的速度公式：,1、该式是矢量式（应用时要先规定正方向）；,二、匀变速直线运动的vt图象,1、由匀变速直线运动的速度公式 可知：vt是t的一次函数，对应的vt图象是一条倾斜的直线。,vt图像的信息：,(2)某时刻的瞬时速度vt,(3)某段时间t内的速度变化v,(5)图像与坐标轴、时刻线所围“面积
9、”表示这段时间内的位移,(1)纵坐标截距:初速度v0,v0,(4)“斜率”表示加速度,二、匀变速直线运动的vt图象,1、由匀变速直线运动的速度公式 可知：vt是t的一次函数，对应的vt图象是一条倾斜的直线。,（1）如图(甲)所示，直线a反映了速度随时间是均匀增加的，为匀加速直线运动的图像；直线b反映了速度随时间是均匀减小的，为匀减速直线运动的图像 (2)若物体做匀减速直线运动，加速度为a，当速度减为零之后，又反向做匀加速直线运动，如果加速度不变，则整个运动过程也是匀变速直线运动，如图(甲)中的c所示,(7)图像与坐标轴、时刻线所围“面积”表示这段时间内的位移,【例3】 做直线运动的物体，其vt
10、图像如图所示，试根据vt图像判断： (1)第1秒内，物体的加速度为多大？ (2)第2秒内和第4秒内的加速度是否相同？ (3)在第4秒内，物体做什么运动？,答案：见解析,（1）物体在做加速度越来越大的加速直线运动,（2）物体在做加速度越来越小的加速直线运动,a,训练2、2009年3月14日，亚丁湾索马里海域六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船，中国特战队员发射爆震弹成功将其驱离假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的vt图像如图所示，设运动过程中海盗快艇所受阻力不变则下列说法正确的是(B) A海盗快艇在066 s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动 B海盗快艇在96 s末开始调头逃离 C海
11、盗快艇在66 s末离商船最近 D海盗快艇在96 s116 s内沿反方向做匀减速直线运动,解析：在066 s内图像的斜率越来越小，加速度越来越小，故海盗快艇做加速度减小的加速运动，A选项错；海盗快艇在96 s末，速度由正变负，即改变运动的方向，开始掉头逃离，此时海盗快艇离商船最近，B对、C错；海盗快艇在96 s116 s内，沿反方向做匀加速直线运动，D选项错,巩固训练 1下列关于匀变速直线运动的说法，正确的是(D) A匀变速直线运动是运动快慢相同的运动 B匀变速直线运动是速度变化量相同的运动 C匀变速直线运动的图像是一条倾斜的直线 D匀变速直线运动的vt图像是一条倾斜的直线,解析：运动快慢相同是
12、指速度相同，匀变速直线运动的速度是均匀变化的，故A错；匀变速直线运动在相等时间内的速度变化量相同，若时间不相等，则速度的变化量是不同的，故B错；匀变速直线运动的vt图像是一条倾斜的直线，而其他量随时间的变化图像不一定是一条倾斜的直线，故C错，D对,2对于公式vtv0at，下列说法正确的是(C) A适用于任何变速运动 B只适用于匀加速直线运动 C适用于任何匀变速直线运动 Dv0和vt只能是正值，不可能为负值,解析：速度公式vtv0at，适用于所有的匀变速直线运动，包括匀加速直线运动和匀减速直线运动，不适用于非匀变速运动，A、B错，C对；公式中的三个矢量v0、vt及a均可能是正值或负值，D错,3关
13、于匀变速直线运动中的加速度的方向和正、负值问题，下列说法中错误的是(B) A匀加速直线运动中的加速度方向一定和初速度方向相同 B匀减速直线运动中加速度一定是负值 C匀加速直线运动中的加速度也有可能取负值 D只有在规定了初速度方向为正方向的前提下，匀加速直线运动的加速度才取正值,解析：在匀加速直线运动中加速度方向一定与初速度方向相同，反之，在匀减速直线运动中加速度方向一定与初速度方向相反若选初速度方向为负，则在匀加速直线运动中加速度为负值，而在匀减速直线运动中加速度为正值，故错误的说法是B.,4(2010年三亚高一检测)物体从O点开始计时，沿水平直线移动，取向右的方向为运动的正方向，其vt图像如
14、图所示，则物体在最初的4 s内是(ABD) A前2 s内物体做匀减速直线运动 B前2 s内物体向左运动，后2 s内物体向右运动 Ct4 s时刻，物体与O点距离最远 Dt4 s时刻，物体又回到O点,解析：由图像知，物体前2 s内向左做匀减速直线运动，后2 s内向右做匀加速直线运动.2 s末物体离O点最远，4 s末物体回到出发点O，故A、B、D正确，C错误,5汽车在平直公路上以10 m/s的速度做匀速直线运动，发现前面有情况而刹车，获得的加速度大小是2 m/s2，则： (1)汽车经3 s时速度的大小为多少？ (2)汽车经10 s时速度的大小为多少？,解析：设经过t0时间汽车停下，取运动方向为正方向， 由vtv0at0和vt0可得010 m/s2 m/s2t0 所以t05 s (1)汽车经3 s时速度的大小 v3v0at10 m/s2 m/s23 s4 m/s (2)汽车在5 s末就已经停下来， 故经10 s时汽车的速度v100.,答案：(1)4 m/s(2)0,