内容正文:
2.2匀变速直线运动的速度与时间关系
第二章 匀变速直线运动的研究
课堂目标
1.知道匀变速直线运动的特点及分类。
2.能够根据加速度表达式推导得出速度公式,并会用此公式解决有关问题。
3.理解运动图像的物理意义及其应用。
一.匀变速直线运动
思考讨论:A、B线的加速度是否发生变化?
1.定义:加速度(a≠0)不变的直线运动
2.特点:
(1)匀加速直线运动:
物体的速度随时间均匀增加(a与v同向)
物体的速度随时间均匀减小(a与v反向)
(1).加速度a恒定不变
(2).v-t图为倾斜直线
3.分类
O
t
v0
v
A
B
(3)任意相等时间,速度变化量相等(速度变化率相同)
A的加速度恒定
判断哪些是匀加速直线运动,哪些是匀加速直线运动?
匀加速(a、v 同向)
匀减速(a、v 反向)
O
t
v0
v
v = v0 + at
末速度
加速度
初速度
对应时间
说明:
1.公式v =vo+at是矢量式(要规定正方向,一般以初速度v0方向为正方向)
4.速度与时间的关系
2、使用范围:
匀变速直线运动。
3.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。
O
t
v0
v
v = v0 + at
末速度
加速度
初速度
对应时间
4.速度与时间的关系
特例:
若vo=0,则v=at , 物体做初速度为零的匀加速直线运动
若a=0,则v=v0 , 物体做匀速直线运动
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.任意相等时间内,加速度的变化量相等且不为零
D.任意时刻速度的变化率相同
D
2. (多选)甲、乙两物体在同一直线上做匀变速直线运动的速度—时间图像如图所示。由此可知( )
A.甲和乙的初速度方向相同,大小之比为3∶1
B.在t=4 s时,两者的瞬时速度大小相等
C.甲和乙的加速度方向相同,大小之比为3∶1
D.甲和乙的加速度方向相反,大小之比为1∶1
AD
3. 某质点做直线运动,其速度与时间的关系式为v=-3t+4(式中时间的单位为s,速度的单位为m/s),以初速度方向为正方向,下列说法正确的是( )
A.质点的初速度为1.5 m/s
B.质点的初速度为-4 m/s
C.质点的加速度为3 m/s2
D.质点的加速度为-3 m/s2
D
4.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,6 s末的速度是43.2 km/h,求:
(1)火车的加速度;
(2)15 s末的速度大小;
(3)45 s末的速度大小。
(1)0.5 m/s2,方向与火车运动方向相反
(2)7.5 m/s
(3)0
注意:
刹车问题要先判断停止时间。
5. 某汽车在某路面紧急刹车时速度为20m/s,加速度大小为 4m/s2 ,则汽车运动 4 s 后的速度为多少?8s后速度为多少?
6.物体在做直线运动,则下列对物体运动的描述正确的是( )
A.加速度为负值的直线运动,一定是匀减速直线运动
B.加速度大小不变的运动,一定是匀变速直线运动
C.加速度恒定(不为零)的直线运动一定是匀变速直线运动
D.若物体在运动过程中,速度的方向发生改变,则一定不是匀变速直线运动
C
7.(多选)如图所示,A、B、C三辆汽车在同一平直训练场地上行驶,它们的v-t图像分别为图中的a、b、c,由图像可知( )
A.三辆汽车中B车加速度最大
B.C汽车做加速度变大的加速直线运动
C.2 s末B车的速度为4 m/s
D.第3 s末,B、C两汽车的加速度相同
AC
8.滑雪运动员不借助雪杖,以加速度a1由静止从山坡顶匀加速滑下,测得其
20 s后的速度为20 m/s,50 s后到达坡底,又以加速度a2沿水平面做减速运动,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;
(2)滑雪运动员到达坡底后再经过6 s时的速度大小。
答案
(1)1 m/s2 2.5 m/s2 (2)35 m/s
9.一辆汽车关闭发动机后做初速度大小v0=36 m/s的匀减速直线运动,直到速度减为零,其v-t图像如图所示。已知汽车在t1=9 s时刻的速度大小v1=9 m/s。求:
(1)汽车加速度的大小和方向;
(2)汽车速度减为零的时刻t2。
答案
(1)3 m/s2 与速度方向相反
(2)12 s
10.一物体做匀变速直线运动,从某时刻开始计时,1s末速度是3 m/s,3s末速度为1m/s。求:
(1)物体运动的加速度。
(2)开始计时时刻,物体的速度多大?
(3)从开始计时经多长时间物体的速度变为0?
思考:
某质点运动的v-t图象如下图所示已知t=2s时速度v0=10m/s,加速度a=2m/s2。4s时的速度?
2
10
4
t/s
v/ms-1
0
不能!v=vo+at该式只适用于匀变速直线运动!
$$