内容正文:
第二节 匀变速直线
运动的规律
[定位·学习目标]
1.通过学习速度公式、位移公式、速度与位移公式、平均速度公式并解释相关现象,深化对匀变速直线运动的理解.
2.通过用公式法和图像法,探究匀变速直线运动的规律,
学会与他人合作交流,掌握科学抽象理想化模型的方法.
3.通过学习v-t图像的应用,并利用公式解决物理问题,体验用物理规律研究问题的方法,学习科学严谨的科学态度.
探究·必备知识
突破·关键能力
检测·学习效果
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物理
一、速度与时间的关系
1.匀变速直线运动的加速度
在相等时间内的速度变化相等,即 恒定.
2.匀变速直线运动的速度公式
vt= .
加速度
v0+at
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3.形象直观的v-t图像
倾斜
加速度
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二、位移与时间的关系
1.v-t图像与t轴围成的面积
v-t图像中,在时间t内,图线与t轴所围面积表示时间t内物体的 .
2.匀变速直线运动的位移公式
s= ,式中a为加速度,v0为初速度,s为时间t内的位移.
位移
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三、速度与位移的关系
1.速度与位移公式
2as
2.中间时刻的瞬时速度
(1)内容:在匀变速直线运动中,某一段时间内中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的 速度.
平均
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1.判断正误.
(1)速度随时间不断增加的直线运动,一定是匀加速直线运动.( )
×
(3)匀减速直线运动中某段时间内中间时刻的瞬时速度不等于初、末速度的平均值.( )
√
×
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2.以36 km/h速度行驶的列车开始下坡,在坡路上的加速度等于0.2 m/s2,经过30 s到达坡底,求坡路的长度和列车
到达坡底时的速度.
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3.通过测试得知某型号的卡车在某路面上急刹车时
加速度的大小是5 m/s2.如果要求它在这种路面上行驶时在 22.5 m 内必须停下,它的行驶速度不能超过多少?
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物理
探究点一 匀变速直线运动及其v-t图像
如图所示为“探究小球沿倾斜直槽运动的速度变化特点”实验中得到的小球速度随时间变化的图像,请分析后回答:
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(1)由图像可以判断小球在做什么样的运动?
答案:(1)由于v-t图像是倾斜的直线,故小球做匀加速
直线运动,其速度随时间均匀增加.
(2)在图像中可以直接或间接得到哪些信息?
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几种直线运动的速度—时间图像(v-t图像)
项目 匀速直线运动 匀变速直线运动 变加速直线运动
图像
(示例)
特点 (1)平行于t轴的直线.
(2)斜率为零 (1)倾斜直线.
(2)斜率表示加速度 (1)曲线.
(2)若斜率的绝对值不断增大,则表示加速度不断增大,若斜率的绝对值不断减小,则表示加速度不断减小
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图像关键信息 (1)纵截距:表示物体的初速度.
(2)横截距:表示物体在开始计时后过一段时间才开始运动,或物体经过一段时间速度变为零.
(3)与横轴的交点:表示速度为零的时刻.
(4)图线折点:表示加速度改变的时刻.
(5)两图线的交点:表示该时刻两物体具有相同的速度
注意 (1)v-t图像只能描述直线运动,无法描述曲线运动.
(2)v-t图像描述的是物体的速度随时间的变化规律,并不表示物体的运动轨迹
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√
[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,乙做匀变速直线运动
B.两物体两次速度相同的时刻分别在第1 s末和第 4 s末
C.乙在前2 s内做匀加速直线运动,2~6 s内做匀减速直线运动
D.2 s后,甲、乙两物体的速度方向相反
√
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解析:由v-t图像知,甲以2 m/s的速度做匀速直线运动,乙在0~2 s内做匀加速直线运动,加速度a1=2 m/s2,
2~6 s内做匀减速直线运动,加速度a2=-1 m/s2,A错误,
C正确;t=1 s和t=4 s时二者速度相同,B正确;0~6 s内甲、乙的速度方向相同,都沿正方向,D错误.
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[针对训练1] (多选)一艘渔船正在海面上航行,假如渔船在海面上做直线运动的v-t