内容正文:
第二节 匀变速直线运动的
速度与时间的关系
第二章 匀变速直线运动的研究
1
1.物理观念:知道匀变速直线运动的概念及其特点
2.科学思维:知道匀变速直线运动的加速保持不变的特性。知道分析
匀变速直线运动的速度-时间图像
3.科学探究:学会通过速度时间图像探究物体的运动性质。
4.科学态度与责任:通过分析速度-时间图像,养成正确的分析问题的
思路和严谨的科学态度。
教学目标
所有做直线运动的物体的速度始终保持不变吗?
如果速度保持不变,我们就把它叫作匀速直线运动
如果速度时刻发生改变,那么应该叫什么运动?这种运动有什么特点呢?
想一想
提示:观察图像回答问题
匀变速直线运动
静止开始运动
初速度不等于零
斜率
斜率
这种沿着直线且加速度不变的运动叫作匀变速直线运动。匀变速直线运动的-t 图像时一条倾斜的直线。
可知,两种情况下加速度保持不变
1.定义:沿着一条直线,且________不变的运动。
2.分类
(1)匀加速直线运动:速度随时间__________的直线运动。
(2)匀减速直线运动:速度随时间__________的直线运动。
3.图像:匀变速直线运动的v-t图像是一条______的直线。
匀变速直线运动
加速度
均匀增加
均匀减小
倾斜
加速运动
减速运动
匀变速直线运动的图像
A
B
C
D
E
正向匀加速
正向匀减速
反向匀加速
反向匀减速
正向匀加速
设:时间轴的正方向为运动的正方向
C
D
E
A
B
O
B
D
注意:整个运动发生在一条直线轨迹上
讨论:如图所示的-t图像描述的是某一位跳水运动员的跳水过程,请回答以下问题:(设向下为正方向)
(1)0-2s运动员做什么运动?方向如何?
(2)2-5s运动员做什么运动?方向如何?
(3)5-7s运动员做什么运动?方向如何?
(4)说出运动员在水里运动的时间段?
匀减速,方向向上
匀加速,方向向下
匀减速,方向向下
5-7秒时间
例题1:下列说法正确的是( )
A.0~4 s时间内物体的速度方向改变了三次
B.0~4 s时间内物体加速度保持不变
C.0~4 s时间内物体做匀变速直线运动
D.0~4 s时间内物体的运动方向没变
D
描述匀变速直线运动的物理量
1.匀速直线运动:沿着一条直线且速度保持不变的运动
描述匀速直线运动的物理量:
速度
位移
时间 t
2.匀变速直线运动:沿着一条直线且加速度保持不变的运动
描述匀变速直线运动的物理量:
末速度
位移
时间 t
初速度
物理量之间有什么关系呢?
速度与时间的关系
匀变速直线运动的加速度保持不变,但速度时刻在变。我们把匀变速运动开始时的速度叫作初速度,运动后的某一时刻的速度叫作末速度。
匀变速直线运动的速度变化量为
由加速度定义式可得,
得
1.速度公式:
2.对公式的理解:做匀变速直线运动的物体,在t 时刻的速度v 等于物体在开始时刻的 加上在整个过程中速度的 。
速度与时间的关系
初速度
初速度变化量
初速度
末速度
运动时间t
例题2:一辆汽车以20m/s的速度在平直公路上匀速行驶,某时刻突然以5m/s2的加速度做匀加速直线运动,那么6s后汽车获得的速度为多少?
解:已知,汽车的初速度为=20m/s ,加速度=5m/s2,运动时间为t=6s ,得6s末的速度为
=20+5×6m/s = 50 m/s
例题3:在独库公路上,一辆比亚迪汉以72km/h的速度匀速行驶,某时刻司机发现前方有横跨马路的羊群,立即刹车,刹车时加速度大小为4m/s2,求:
(1)刹车后2 s末汽车的速度大小
(2)如需要停车,共需要多长时间
解:(1)已知,汽车的初速度为=20m/s ,加速度=-4m/s2,=2s末的速度为=20 - 4×2m/s = 12 m/s
(2)设停车所需时间为t ,
例题4:某汽车在紧刹车时加速度的大小是4m/s2, 如果必须在4s内停下来,汽车的行驶速度最高不能超过多少?
解:(1)设汽车的初速度为,加速度=-4m/s2,=4s,末的速度 由 得
所以最高初速度不能超过57.6km/h
例题5:一辆在马路上做匀加速直线运动的汽车,经过路旁的两根电线杆的时间为5 s,汽车的加速度为3m/s2,如果汽车经过第二根电线杆时的速度是20 m/s,求汽车经过第一根电线杆时的速度
解:设汽车过第一根电线杆时的速度为,已知经过第二根电线杆时的速度为=20m/s,加速度为=3m/s2,=5s,
由 得 ×5m/s = 5 m/s
例题6:一辆汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。从某时刻起,它以0.6m/ 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的加速度大小是6m/ 。
(1)汽车在10s末的速度是多少?
(2)汽车从刹车到停下来用了多少时间?
16 m/s
2.67 s
匀加速
匀减速
例题7:(多选)一物体做直线运动,下图表示该物体做匀变速直线运动的是( )
AC
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