内容正文:
第1课时 匀变速直线运动的速度与时间、位移与时间的关系
第二章 第二节 匀变速直线运动的规律
物理
观念
能根据匀变速直线运动的特点,推导匀变速直线运动的公式:vt=v0+at;s=v0t+ at2,并利用相关公式分析和解决简单的相关问题。
科学
思维
从现象入手,用数学公式来描述相关现象,从而形成相关的物理规律。
科学态度
与责任
用速度公式解决简单的生活、生产、科技等中的匀变速直线运动问题,如刹车问题。
核心素养目标
知识点二 位移与时间的关系
知识点一 速度与时间的关系
素养培优专栏 探究两类匀减速直线运动的问题
课时精练
随堂演练
内
容
索
引
知识点一 速度与时间的关系
索引
开始时刻(t=0)的速度为v0做匀加速直线运动的汽车,加速度大小为a,经过时间t,汽车的速度变化量多大,汽车获得的速度多大?
提示:at v0+at
情境导学
1.匀变速直线运动的速度公式:vt=________。
2.匀变速直线运动的v -t图像(如图)
直线与纵轴的交点即为物体的________,直线的斜率k= 就是物体运动的________。
基础梳理
v0+at
初速度
加速度
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.由公式v=v0+at知v的大小一定大于v0的大小。( )
判断正误
√
×
×
×
1.对速度公式的理解
(1)速度公式中,末速度vt是时间t的一次函数,其v -t图线是一条倾斜的直线,斜率表示加速度a,纵轴截距表示初速度v0。
(2)速度公式既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动。
(3)此公式中有四个物理量,知道其中三个就可以求第四个物理量。
核心归纳
2.公式的矢量性
(1)公式vt=v0+at中的v0、vt、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,匀加速直线运动a>0,匀减速直线运动a<0;计算结果vt>0说明vt与v0方向相同,vt<0说明vt与v0方向相反。
3.公式的两种特殊形式
(1)当a=0时,vt=v0(匀速直线运动)。
(2)当v0=0时,vt=at(由静止开始的匀加速直线运动)。
滑雪运动员不借助滑雪杖,以加速度a1由静止从山坡顶匀加速滑下,测得20 s后的速度为20 m/s,50 s时到达坡底,又以加速度a2沿水平面做匀减速运动,经20 s恰好停止运动,运动员经过坡底时速度大小不变。求:
(1)a1和a2的大小;
答案:1 m/s2 2.5 m/s2
例1
运动员到达坡底时的速度大小
v3=a1t2=1×50 m/s=50 m/s
运动员在水平面上的加速度
(2)滑雪运动员到达坡底后再经过6 s时的速度大小。
答案:35 m/s
运动员到达坡底后再经过6 s时的速度大小为v5=v3+a2t4=50 m/s-2.5×6 m/s=35 m/s。
规律总结
应用速度公式v=v0+at解决问题的步骤
1.选取、确定研究对象。
2.画出运动过程的草图,标上已知量。
3.选取一个过程为研究过程,以初速度方向为正方向,判断各量的正、负,利用v=v0+at和已知量求解未知量。
4.讨论求出的矢量的大小及方向。
针对练1.(2022·湖北应城高一期中)关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是
A.由vt=v0+at可知,初速度一定的情况下,加速度越大的物体,末速度一定越大
B.加速度为正的物体,一定做加速运动
C.由a= 可知,加速度的大小与速度变化量的大小成正比
D.速度变化越快的物体,加速度一定越大
√
由vt=v0+at可知,此式为矢量式,当初速度与加速度相反时,物体做减速运动,所以初速度一定的情况下,加速度越大的物体,末速度不一定越大,故A错误;加速度为正的物体,若初速度为负,物体做减速运动,故B错误;a= 是加速度的定义式,加速度的大小与速度变化量的大小无关,故C错误;加速度是描述速度变化快慢的物理量,所以速度变化越快的物体,加速度一定越大,故D正确。
针对练2.(2022·浙江杭州高一期中)如图所示,某型号车尾部标有“55TFSI字样,其中“55”就是从静止加速到100公里每小时的最大加速度乘以10,再四舍五入算出来的,称为G值。G值越大,加速越快。由此推算,则从0加速到100公里每小时的时间约为
A.3 s B.5 s
C.7 s D.9 s
根据题意可知,汽车的最大加速度为a=5.5 m/s2,由公式vt=v0+at可得,