内容正文:
2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
启动过程汽车做怎样的运动?
刹车过程速度随时间怎样变化?
2.unknown
1.了解匀变速直线运动的概念和特点,知道其两种运动类型。
2.知道匀变速直线运动v-t图像的特点,理解图像的物理意义。(难点)
3.理解匀变速直线运动的速度与时间的关系,会根据速度公式进行计算。(重点)
一、匀变速直线运动
问题探究:
(1)这个v-t图像有什么特点?
(2)表示的速度有什么特点?
(3)表示的加速度有什么特点?
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
0 1 2 3 4 5 6 7
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
v /m/s
t/s
v0
2
(1)图像是一条倾斜直线,说明速度随时间均匀增加。
(2)小车运动的加速度保持不变。
小车的运动图像
探究:
⑴图像的形状特点
⑵速度如何变化的
⑶小车做怎样的运动
△t
△v
△t
△v
△v
△v
△t
△t
4
6
8
10
1
2
3
4
v/(m/s)
t/s
0
t1
t2
t4
t3
△t
△t
△v
△v
v1
v2
v3
v4
△t
△v
△t
△v
一、匀变速直线运动
1.定义:
质点沿着一条直线,且加速度不变的运动。
质点沿着一条直线,且速度随时间均匀变化的运动。
v-t图像是一条倾斜直线。
2.分类:
匀加速直线运动:物体的速度随时间均匀增加。
(汽车启动)
匀减速直线运动:物体的速度随时间均匀减小。
(刹车过程)
怎样判定匀加、匀减?
v0 >0,a >0
v0 <0,a <0
匀加速
(a、v同向)
匀减速
(a、v反向)
v0 <0,a >0
v0 >0,a <0
匀加速
匀加速
匀减速
匀减速
1.从v-t图像中我们能得出哪些信息?
(1)质点在任一时刻的瞬时速度(大小和方向)及任一速度所对应的时刻;
(2)比较速度的变化快慢,即加速度
0
t
t1
t2
v
v0
v1
v2
v3
v4
t4
t3
△v
△v′
△t
△t′
【归纳总结】
=
△v
a = ——
△t
△v′
a′= ——
△t′
2.为什么v-t图像只能反映直线运动的规律?
因为速度是矢量,既有大小又有方向。物体做直线运动时,只可能有两个速度方向。规定了一个为正方向时,另一个便为负值。当物体做曲线运动时,速度方向各不相同,不可能仅用正、负号表示所有的方向。
任何v-t图像反映的也一定是直线运动的规律。
例1.下列关于匀变速直线运动的说法正确的是( )
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a-t图像是一条倾斜直线
D.匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜直线
D
例2. 关于直线运动,下述说法中正确的是( )
A.匀速直线运动的速度是恒定的,不随时间而改变
B.匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变
C.速度随时间不断增加的运动,叫匀加速直线运动
D.速度随着时间均匀减小的直线运动,通常叫做匀减速直线运动
ABD
从运动开始时刻t=0到时刻t,
那么:时间的变化量是△t=t-0
速度的变化量是△v=v-v0
得:v=v0 +at
v
Δt
Δν
二、速度与时间的关系式
1.推导:
加速度
初速度
运动过程对应的时间
末速度
匀加速直线运动
匀减速直线运动
2.理解:由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量,所以at就是整个运动过程中速度的变化量;再加上运动开始时物体的速度v0,就得到t时刻物体的速度v。
v
t
△t
v0
△v=at
v
t
v
△t
v0
△v=at
v
(1)当 v 0=0时,
(2)当a =0时,
v = at:
3.两种特殊情况:
物体做初速度为零的匀加速直线运动
v = v0:
物体做匀速直线运动
v
0
t
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、v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)
解:以初速度v0=40km/h=11m/s的方向为正方向
则10s后的速度:
v=v0+at=(11+0.6×10)m/s=17m/s=62km/h
例2.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
例3.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?
解:以汽车初速度v0方向为正方向
则由v=v0+at得
v0=v-at=0-(-6)×2m/s=12m/s=43km/h
汽车的速度不能超过43km/h
运动示意图
解匀变速直线运动速度与