2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系-2023-2024学年高一物理备课高效互动课件（人教2019必修第一册）

高中物理必修一 第二章 匀变速直线运动的研究 2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 高中物理必修一 第二章 匀变速直线运动的研究 学习任务 匀变速直线运动 速度与时间的关系 刹车类问题 一 匀变速直线运动 1、定义:沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。2、v－t 图像：匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜的直线。 3、分类 (1)匀加速直线运动： 速度随时间均匀增加。 (2)匀减速直线运动： 速度随时间均匀减小。 一 匀变速直线运动 思考： A、B、C、D四个物体在一条直线上运动，它们的速度图像如图所示，请回答以下问题： (1)哪一个物体的加速度为零而速度不为零？ (2)同一时刻，哪两个物体的速度相同而加速度不同？ (3)同一时刻，哪两个物体运动的加速度相同但速度不相同？ (4)同一时刻，哪一个物体的加速度比另一个物体小，但速度比另一个物体大？ (1)B　(2)A、B　(3)A、D　 (4)同一时刻C比A的加速度小，但C的速度比A的大。 一.匀变速直线运动 例1、 (多选)甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动，两物体运动的v－t 图像如图所示，下列判断正确的是(　　) A.甲做匀速直线运动，乙先做匀加速后做匀减速直线运动 B.两物体两次速度相同的时刻分别在1 s末和4 s末 C.乙在前2 s内的加速度为2 m/s2，2 s后的加速度为1 m/s2 D.2 s后，甲、乙两物体的速度方向相反 AB 一 匀变速直线运动 4、要点强化：对v－t 图像的理解 (1)图像的斜率：v－t 图像的斜率表示物体运动的加速度，斜率为正，加速度为正；斜率为负，则加速度为负。 (2)图像的交点与折点 ①两条图线的交点：表明在该时刻两物体具有相同的速度。 ②图线与纵轴的交点：表示物体的初速度。 ③图线与横轴的交点：表示在该时刻速度大小为零。 ④图线折点：表示加速度发生变化，可能是大小变化，可能是方向变化，也可能是大小、方向同时变化。 0 v t （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 一 匀变速直线运动 一 匀变速直线运动 思考： 如图为某物体运动的v-t图像，求物体的加速度，推算5秒末、10秒末物体的速度分别为多少？ 二　速度与时间的关系 1、速度与时间的关系式 末速度 初速度 速度变化 由加速度的定义式 可以推导得出： 2、物理意义：做匀变速直线运动的物体，t 时刻的速度v 等于物体运动开始时的速度v0加上在整个过程中速度的变化量at 。 3、公式v＝v0＋at 的适用条件：只适用于匀变速直线运动。 二　速度与时间的关系 4、公式的矢量性 公式中的v、v0、a均为矢量，应用公式解题时，应先选取正方向，一般以v0的方向为正方向。 (1)若加速度方向与正方向相同，则加速度取正值；若加速度方向与正方向相反，则加速度取负值。 (2)若计算出v为正值，则表示末速度方向与初速度的方向相同；若v为负值，则表示末速度方向与初速度的方向相反。 5、两种特殊情况 (1)当v0＝0时，v＝at(由静止开始的匀加速直线运动)。 (2)当a＝0时，v＝v0(匀速直线运动)。 二　速度与时间的关系 例2、一辆汽车以36 km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起，它以0.6m/s2的加速度加速，10s末因故突然紧急刹车，随后汽车停了下来。刹车时做匀减速运动C的加速度大小是6m/s2。 (1）汽车在10s未的速围是多少? (2）汽车从刹车到停下来用了多长时间? 解（1）汽车做匀加速直线运动。初速度v0= 10m/s，加速度a=0.6 m/s2 ，时间t=10s 。根据匀变速直线运动速度与时间的关系式，有 v＝v0＋at= 10m/s + 0.6m/s2x10s= 16m/s (2）以汽车运动方向为正方向建立一维坐标系，与正方向一致的量取正号，相反的取负号。 汽车从第10s末开始做匀减速直线运动，因此初速度v0= 16 m/s，末速度v=0，加速度a=一6 m/s2 根据v＝v0＋at 可得， 汽车10s末的速度为16 m/s，从刹车到停下来要用2.67s 矢量式应用时要先规定正方向 三 刹车类问题 1、运动特点：匀减速到速度为零后停止运动，加速度a突然消失。 2、求解方法：求解时要注意确定实际运动时间。 例3 火车正常行驶的速度是54 km/h，关闭发动机后开始做匀减速直线运动，