内容正文:
2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
一、匀变速直线运动
1.沿着一条直线,且加速度不变的运动。(a一定,大小、方向都不变)
2.匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线。(斜率表示加速度a)
3.匀加速直线运动:速度随时间均匀增加;匀减速直线运动:速度随时间均匀减小。
二、速度与时间的关系
1.根据加速度的定义公式: ,变形得出:
①可以理解为:末速度=初速度+速度的变化量
2.根据v-t图像来理解:
三、公式 和 的适用条件
1. 只适用于匀变速直线运动。
2. 适用于任何情况下求时间t内物体的平均加速度。
四、v-t图像的分析
1.匀变速直线运动的v-t图像
①初速度为零的匀加速直线运动的v-t图像是一条过原点的倾斜直线。
②初速度不为零的匀变速直线运动的v-t图像是一条在v轴上有截距的倾斜直线。
2.常见的匀变速直线运动的v-t图像
【典型例题】
题型一、匀变速直线运动的理解
1.关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A.匀加速直线运动的加速度是不断增大的
B.做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向总是相同的
C.相同时间内加速度的变化量相同且不为零
D.任意时刻速度的变化率相同
2.如图所示图像能表示匀变速直线运动的是( )
题型二、匀变速直线运动速度与时间关系式的应用
1.[多选]一物体的速度随时间变化的关系为v=5-3t(各物理量采用国际单位制单位),下列说法正确的是( )
A.物体的初速度为5m/s
B.物体做匀加速直线运动
C.物体每秒的速度变化量为-3m/s
D.经过2s物体的速度为零
2.[多选]如图所示,在足够长的固定斜面上,一小物块以大小为8m/s的初速度从A点沿光滑斜面向上A做匀变速直线运动,2s后到达B点(图中未画出),小物块到达B点时的速度大小为2m/s。小物块在斜面上运动的加速度大小可能为( )
A.2m/s2 B.3m/s2 C.4m/s2 D.5m/s2
3.[多选]某次性能测试中一汽车做匀变速直线运动,某时刻的速度为20m/s,加速度为-5m/s2。下列说法正确的是( )
A.汽车的加速度方向与速度方向相同
B.汽车的加速度方向与速度方向相反
C.保持此加速度不变再过1s,汽车的速度变为15m/s
D.保持此加速度不变再过4s,汽车的速度为零
4.卡车原来以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方开始刹车,使卡车匀减速前进,当车减速到2m/s时,交通灯转为绿灯,司机当即停止刹车,并且只用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原速过程用了12s.
求:
(1)减速与加速过程中的加速度大小?
(2) 开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度?
5.一做匀变速直线运动的质点速度随时间的变化规律为v=20-4t(各物理量采用国际单位制单位)。求:
(1)质点的初速度与加速度及两者方向的关系。
(2)质点6s末的速度。
(3)若该质点是处于紧急刹车状态的汽车,求汽车在6s末的速度。
6.一质点从静止开始以1m/s的加速度做匀加速直线运动,经5s后做匀速直线运动,最后2s的时间内使质点匀减速运动到速度为零,则质点匀速运动时速度多大?匀减速运动时的加速度又是多大?
题型三、v-t图像的理解与应用
1.[多选]甲、乙两物体沿同一条直线做匀变速直线运动,它们的速度随时间变化的规律分别如图中的直线A、B所示。下列说法中正确的是( )
A.0~8s内,甲、乙均做匀减速直线运动
B.t=5s时,甲的速度大小为8m/s
C.0~8s内,甲、乙的加速度大小之比为5:3
D.t=8s时,乙的速度大小为11.4m/s
2.甲、乙两物体同时从同一位置出发沿同一直线运动,它们的v-t图象如图所示,则下列判断正确的是( )
A.甲做匀速直线运,乙做匀变速直线运动
B.两物体两次相遇的时刻分别是1s末和4s末
C.第2s末乙物体的运动方向改变
D.乙在前2s内做匀加速直线运动,2s后做匀减速直线运动
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