内容正文:
第05讲 匀变速直线运动的速度与时间的关系
【学习目标】
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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图象特点.
3.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
【基础知识】
一 匀变速直线运动
1.定义:沿着一条直线,且 不变的运动,叫做匀变速直线运动.
2.分类
(1)匀加速直线运动:物体的速度随时间 .
(2)匀减速直线运动:物体的速度随时间 .
3.v-t图象:匀变速直线运动的v-t图象是一条 的直线,如图所示,1表示 运动,2表示 运动.
二 速度与时间的关系式
1.速度公式:v= .
2.对公式的理解:做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度等于初速度v0加上t时间内速度的变化量at.
答案:
一 1.加速度 2.(1)均匀增大 (2)均匀减小 3.倾斜 匀加速直线 匀减速直线
二 1.v0+at
【考点剖析】
考点一:对匀变速直线运动的理解
例1. (多选)下列说法中正确的是( )
A.匀变速直线运动是加速度恒定的直线运动
B.做匀变速直线运动的物体相同时间内速度的变化量相同
C.当运动物体的加速度为负值时,物体一定不可能做匀加速直线运动
D.匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线
【答案】ABD
【解析】匀变速直线运动的特点是加速度恒定,运动轨迹是直线,A正确;由于匀变速直线运动的加速度恒定,所以相同时间内速度的变化量at相同,B正确;当物体的初速度为负时,加速度的方向与速度方向相同时,物体做匀加速直线运动,C错误;匀变速直线运动的速度均匀变化,其v-t图象是一条倾斜的直线,D正确.
考点二:公式v=v0+at的应用
例2.美国“肯尼迪”航空母舰上的飞机弹射系统可以缩减战机起跑的位移.假设弹射系统对“F-A15”型战斗机作用了0.2 s时间后,可以使飞机达到一定的初速度v0,然后飞机在甲板上起跑,加速度为2 m/s2,经过10 s,达到起飞速度vt=50 m/s的要求,求:
(1)飞机离开弹射系统瞬间的速度是多少?
(2)弹射系统对飞机提供的加速度是多少?
【答案】(1)30 m/s (2)150 m/s2
【解析】 (1)以初速度方向为正,由匀加速直线运动速度时间公式vt=v0+at得:
v0=vt-at=(50-2×10)m/s=30 m/s.
(2)弹射系统所提供的加速度为:
= m/s2=150 m/s2.
考点三:匀变速直线运动的v-t图象
例3.(2020-2021学年北京市海淀区101中学高一(上)期中)(多选)在地面上以初速度v0把物体竖直向上抛出,经过时间t1,物体到达最高点。不计空气阻力,在上升过程中,物体的速度v随时间t的变化关系如图所示。在0~t1时间内,物体运动的速度( )
A.物体运动的速度保持不变 B.物体运动的速度逐渐减小
C.物体的加速度保持不变 D.物体的加速度逐渐减小
【答案】 BC
【解析】 从图像可以看出,物体的速度随时间的推移逐渐减小,故A错误,B正确;
从图像分析,是一条倾斜的直线,斜率不变,故加速度不变,故C正确,D错误。
故选BC。
【真题演练】
1.关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A.匀减速直线运动中,加速度可能减小
B.匀加速直线运动中,加速度可能增大
C.匀加速直线运动中,加速度的方向一定和速度方向相同
D.匀减速直线运动中,加速度的方向一定和速度方向相同
【答案】 C
【解析】 匀减速直线运动中,加速度恒定不变,速度减小,A错误;
匀加速直线运动中,加速度恒定不变,速度增大,B错误;
加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动,当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动,D错误C正确。故选C。
2.(2017·浙江卷11月选考,T9)(难度★)杂技运动在训练时的照片如图所示,有一小球自由落下,落到水平桌面后反弹,如此数次落下和反弹。若规定竖直向下为正方向,碰撞时间不计,空气阻力不计,则下列v-t图像中正确的是( )
【答案】B
【解析】小球向下运动后,弹起来,所以速度先正值,后变为负值,且弹性球在弹起来时速度大小变化很小,仅改变方向,根据以上线索可以排除ACD,正确答案为B
3. (2021·辽宁选考,T3)某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术,汽车的位置x随时间t的关系如图所示,则汽车行驶速度v与时间t的关系图像可能正确的是
【答案】A
【解析】根据位置随时间变化的图像斜率表示速度可知,在0~t1时间内速度逐