内容正文:
2 匀变速直线运动的速度与
时间的关系
第二章 匀变速直线运动的研究
学科素养与目标要求
1.知道匀变速直线运动的特点及分类.
2.理解匀变速直线运动的v-t图像特点.
物理观念:
掌握匀变速直线运动的速度公式,并会用公式解决简单的匀变速直线运动问题.
科学思维:
梳理教材 夯实基础
探究重点 提升素养
随堂演练 逐点落实
内容索引
NEIRONGSUOYIN
梳理教材 夯实基础
01
1.定义:沿着一条直线,且 不变的运动.
2.v-t图像:匀变速直线运动的v-t图像是一条 .
3.分类:
(1)匀加速直线运动:a和v同向,速度随时间 .
(2)匀减速直线运动:a和v反向,速度随时间 .
匀变速直线运动
一
倾斜的直线
均匀增加
加速度
均匀减小
1.速度与时间的关系式:v= .
2.意义:做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度v等于物体在开始时刻的速度v0加上在整个过程中速度的变化量 .
速度与时间的关系
二
at
v0+at
1.判断下列说法的正误.
(1)匀变速直线运动的加速度不变.( )
(2)速度逐渐增加的直线运动是匀加速直线运动.( )
(3)公式v=v0+at适用于任何做直线运动的物体.( )
(4)匀加速直线运动的v-t图像的斜率逐渐增大.( )
2.一辆电车,原来的速度是8 m/s,在一段足够长的下坡路上以0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,则行驶了20 s时的速度为___ m/s.
即学即用
√
×
×
×
18
02
探究重点 提升素养
四个物体运动的v-t图像如图1所示.
(1)它们分别做什么运动?
导学探究
匀变速直线运动的特点及v-t图像
一
答案 甲做匀速直线运动;
乙做匀加速直线运动;
丙做匀减速直线运动;
丁做反向匀加速直线运动
(2)匀加速直线运动的v-t图像斜率一定为正值吗?匀减速直线运动的v-t图像斜率一定为负值吗?
答案 不一定 不一定
图1
1.匀变速直线运动的特点
(1)加速度a恒定不变;
(2)v-t图像是一条倾斜直线.
2.v-t图像与物体的运动
(1)匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线.
(2)匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线,如图2所示,a表示匀加速直线运动,b表示匀减速直线运动.
①v-t图线的斜率的绝对值等于物体的加速度的大小,斜率的正、负表示加速度的方向.
②v-t图线与纵轴的交点的纵坐标表示物体的初速度.
知识深化
图2
(3)非匀变速直线运动的v-t图像是一条曲线,曲线上某点切线的斜率等于该时刻物体的加速度.
图3甲、乙中,速度v随时间t的增加都增大.
甲图中,在相等的时间Δt内Δv2>Δv1,加速度增大;乙图中,在相等的时间Δt′内Δv2′<Δv1′,加速度减小.
图3
例1 (2018·商丘市高一检测)中国青年网消息,被称作“最能装”的8A型列车在北京正式亮相,如图4所示,最大载客量达到3 456人.该列车匀减速进站,停靠一段时间后又匀加速(同方向)出站,在如图所示的四个v-t图像中,正确描述了列车运动情况的是
图4
√
解析 匀变速直线运动的v-t图像是倾斜直线,A错误;
列车先匀减速,后速度为零,再匀加速,D错误;
由于列车前后运动方向一致,故B正确,C错误.
例2 (2018·邯郸市高一检测)太原晚报消息,为让电动汽车跑得更“欢”,太原未来五年将建5万个充电柱.如图5所示为某新型电动汽车试车时的v-t图像,则下列说法中正确的是
A.在0~6 s内,新型电动汽车做匀变速直线运动
B.在6~10 s内,新型电动汽车处于静止状态
C.在第4 s末,新型电动汽车向相反方向运动
D.在第12 s末,新型电动汽车的加速度为-1 m/s2
√
图5
解析 新型电动汽车在0~4 s内做加速度为1.5 m/s2的匀加速直线运动,在4~6 s内做加速度为-1 m/s2的匀减速直线运动,在6~10 s内以4 m/s的速度做匀速直线运动,在10~14 s内做加速度为-1 m/s2的匀减速直线运动,综上所述,只有D正确.
匀变速直线运动速度与时间的关系
二
设一个物体做匀变速直线运动,运动开始时刻(t=0)的速度为v0(叫作初速度),加速度为a,请根据加速度定义式求t时刻物体的瞬时速度.
导学探究
速度和时间关系式v=v0+at的理解
1.公式的适用条件:公式v=v0+at只适用于匀变速直线运动.
2.公式的矢量性
(1)公式v=v0+at中的v0、v、a均为矢量,应用公式解题时,首先应先选取正方向.
(2)一般以v0的方向为正方向,此时匀加