内容正文:
2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
[学习目标]
1.知道匀变速直线运动的特点及分类(重点)。
2.理解匀变速直线运动的v-t图像特点(重点)。
3.掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式,会用此公式解决简单的匀变速直线运动问题(难点)。
一、匀变速直线运动
【导学】
如图为实验所绘制的小车速度随时间变化的v-t图像,分析小车的速度和加速度随时间的变化。
【知识整理】
1.匀变速直线运动:沿着一条直线,且________________的运动。
2.匀变速直线运动的特点:
(1)加速度________________;
(2)v-t图像是一条倾斜直线。、
3.分类:
(1)匀加速直线运动:速度随时间均匀增大的直线运动。如图A、B两物体为匀加速直线运动。
(2)匀减速直线运动:速度随时间________________的直线运动。如图C、D两物体为匀减速直线运动。
【例题】
4.一个质点在某一段运动过程中,下列说法正确的是( )
A.加速度大小不变时一定是匀变速直线运动
B.速度大小不变时可能是匀速直线运动
C.某时刻加速度为0,则此时刻速度一定为0
D.某时刻速度为0,则此时刻加速度一定为0
5.一物体做直线运动,其图像如图所示,从图中可以看出,以下说法正确的是( )
A.只有内加速度与速度方向相同
B.内物体的加速度为
C.内物体的速度一直在减小
D.内加速度的方向与速度方向相同
二、匀变速直线运动速度与时间的关系
【知识整理】
6.速度方程:______________。
7.公式的矢量性
公式vt=v0+at中的速度vt、v0和加速度a都是________量。一般情况下,我们以初速度v0的方向为正方向,即初速度v0为正值。
(1)如果加速度a是正值,表示a与v0的方向相同,物体的速度数据随时间的增加而____________,物体做的是__________运动。其v-t图像向________倾斜。
(2)如果加速度a是负值,表示a与v0的方向相反,其v-t图像向________倾斜。
(3)如果加速度a=0,物体的速度不发生变化,其运动就是________________运动,v-t图像是一条________直线。
8.v-t图像
判断下列三个图的加速度方向和初速度方向有何关系
【例题】
9.新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动,做匀减速直线运动。内速度由减至0。该过程中加速度大小为( )
A. B. C. D.
10.“礼让行人”是城市文明交通的体现.小王驾驶汽车以30m/s的速度匀速行驶,发现前方的斑马线上有行人通过,立即刹车使车做匀减速直线运动,经过2s时速度为20m/s。求:
(1)刹车时的加速度大小。
(2)刹车4s时的速度大小。
(3)刹车8s时的速度大小。
11.如图所示,一汽车遇到紧急情况,立即刹车直至停止。汽车刹车过程可视为匀减速直线运动,其速度随时间变化的关系式为,v和t单位分别是和s。求:
(1)汽车刹车过程初速度的大小和加速度的大小a;
(2)刹车后末速度的大小。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.加速度不变 2.恒定不变 3.均匀减小
【详解】1.略
2.略
3.略
4.B
【详解】A.匀变速直线运动的定义是加速度大小、方向均恒定,且运动轨迹为直线。仅加速度大小不变时,若加速度方向改变(如匀速圆周运动)或运动轨迹为曲线,就不属于匀变速直线运动,A错误;
B.匀速直线运动的特点是速度大小、方向均恒定,因此速度大小不变时,若方向也保持不变,就是匀速直线运动,存在该可能性,B正确;
C.加速度是速度的变化率,加速度为0仅说明速度不发生变化,速度可以为任意恒定值,例如匀速直线运动中加速度为0,速度不为0,C错误;
D.速度为0时加速度不一定为0,例如竖直上抛运动的最高点,瞬时速度为0,但加速度为重力加速度g,D错误。
故选B。
5.D
【详解】AD.物体做加速运动,加速度的方向与速度的方向相同,由图可知内,速度方向为正,加速度方向为正;内,速度方向为负,加速度方向为负,故D正确,A错误;
B.内,物体的加速度,B错误;
C.由图可知,内速度先减小后反向增大,C错误。
故选D。
6. 7. 矢 增加 加速 上 下 匀速直线 水平 8. 相同 相反 零
【详解】6.略
7.略
8.略
9.C
【详解】根据运动学公式,代入数值解得
故加速度大小为。
故选C。
10.(1)5m/s2
(2)10m/s
(3)0m/s
【详解】(1)刹车时的加速度
故刹车时的加速度大小为5m/s2。
(2)刹车4s时的速度大小
(3)汽车刹车至速度为0所需时间
故刹车8s时,汽车已停止,汽车速度大小为0。
11.(1),
(2)
【详解】(1)用与对比可得初速度,加速度。
(2)刹车至末速度为零所用时间
故刹车后末速度的大小。
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