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2019学年高中物理第二章匀变速直线运动的研究2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系课件新人教版必修1_图文

2 匀变速直线运动的速度与 时间的关系 1.匀变速直线运动: (1)概念:沿着一条直线,且_加__速__度__不变的运动。 (2)特点。 ①_加__速__度__不变。 ②运动轨迹是_直__线__。 (3)分类。 ①匀加速直线运动:速度随着时间_均__匀__增__加__的匀变速 直线运动。 ②匀减速直线运动:速度随着时间_均__匀__减__小__的匀变速 直线运动。 (4)v-t图象:是一条_倾__斜__的直线,如图,a为_匀__加__速__ 直线运动,b为_匀__减__速__直线运动。 2.速度和时间的关系: (1)速度公式:v=_v_0+_a_t_。 (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_速__度__v_0 ,再加上在 整个过程中速度的_变__化__量__a_t_。 (3)公式适用条件:_匀__变__速__直__线__运动。 【预习自测】 1.下列关于匀变速直线运动的说法中,正确的 是( ) A.匀变速直线运动是运动快慢相同的运动 B.匀变速直线运动是速度变化量相同的运动 C.匀变速直线运动的速度一直在增加 D.匀变速直线运动就是速度变化快慢相同的运动 【解析】选D。匀变速直线运动是速度变化快慢相同的 运动,即在相同时间内速度变化量相等的运动,若时间 不相同,则速度的变化量不同,因此A、B错误,D正确。 匀变速直线运动分为匀加速直线运动和匀减速直线运 动,只有加速度方向与速度方向相同时,才做加速运 动,C错误。 2.对于公式v=v0+at,下列说法正确的是 ( ) A.适用于任何变速运动 B.只适用于匀加速直线运动 C.适用于任何匀变速直线运动 D.v0和v只能是正值,不可能为负值 【解析】选C。速度公式v=v0+at,适用于所有的匀变速 直线运动,包括匀加速直线运动和匀减速直线运动,不 适用于非匀变速运动,A、B错,C对;公式中的三个矢量 v0、v及a均可能是正值或负值,D错。 【补偿训练】 (多选)如图所示的四个图象中,表示物体做匀加速直线 运动的是 ( ) 【解析】选A、D。匀加速直线运动的v-t图象是一条远 离时间轴的倾斜直线,选项A中速度为负值代表速度方 向与规定正方向相反,但速度在均匀增大,选项D中速度 为正值,代表速度方向与规定正方向相同,速度不断均 匀增大,故A、D正确。 主题一 速度-时间图象 【问题探究】 1.一辆汽车以1m/s的初速度在平直的公路上前进,速度 计上记录了汽车在不同时刻的速度值,列表如下: 时刻t/s 速度v/(m·s-1) 012345678 9 … 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 … 画出汽车运动的v-t图象,并说明其v-t图象有什么特点? 提示:v-t图象如图所示。汽车运动的v-t图象是一条倾 斜的直线。 2.从v-t图象中可以看出,汽车的速度变化有什么特点? 汽车做什么运动? 提示:从v-t图象中可以看出,在相等的时间间隔Δ t内, 对应的速度变化量Δ v都相等,即 ? v 是一个恒量,也即 ?t 汽车运动的加速度保持不变;汽车做匀加速直线运动。 【探究总结】 1.匀速直线运动的v-t图象:如图甲所示,由于匀速直线 运动的速度不随时间改变,因而v-t图象是一条平行于 时间轴的直线。从图象中可以直接读出速度的大小和 方向。 2.匀变速直线运动的v-t图象:如图乙所示,匀变速直线 运动的v-t图象是一条倾斜的直线。 (1)直线a反映了速度随着时间是均匀增加的,为匀加速 直线运动的图象。 (2)直线b反映了速度随着时间是均匀减小的,为匀减速 直线运动的图象。 (3)直线c反映了速度随着时间先均匀减小,后均匀增加, 由于加速度不变,整个运动过程也是匀变速直线运动。 【拓展延伸】v-t图象中的五点信息 (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,或物体经过一定时间速度变为零。 (3)与横轴的交点:表示速度为零且方向改变的时刻。 (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。 【典例示范】 (2017·张家口高一检测)如图所示是某物体做直线运动 的v-t图象,由图象可知 ( ) A.物体在0~2 s内做匀速直线运动 B.物体在2~8 s内静止 C.t=1 s时物体的加速度为6 m/s2 D.t=5 s时物体的加速度为12 m/s2 【解题指南】解答本题时应明确以下两点: (1)物体的运动性质可以由图线判定。 (2)物体的加速度可以通过速度时间图象的斜率求得。 【解析】选C。在0~2 s,v-t图象是一条倾斜直线且速 度不断增大,可判定物体在做匀加速直线运动,其加速度 a1= 1 2 ? 2 0 m/s2=6 m/s2,可知A错、C对。在2~8 s内v-t图 象是一条水平线,即速度恒为12m/s,可知物体在做匀速 直线运动,并非静止,故B错。在8~12 s内,v-t图象是一 条倾斜直线且速度不断减小,可知物体在做匀减速直线 运动,且加速度a2= 0 ? 12 4 m/s2=-3 m/s2,负值代表加速度 方向与速度方向相反,加速度大小为3m/s2,故D错。 【误区警示】 1.分析v-t图象时的两点注意: (1)加速度是否变化看有无折点:在折点位置,图线的斜 率改变,表示此时刻物体的加速度改变。v-t图象为曲 线,可认为曲线上处处是折点,加速度时刻在改变。 (2)速度方向是否改变看与时间轴有无交点:在与时间 轴的交点位置,纵坐标的符号改变,表示物体的速度方 向改变。 2.v-t图象的理解: (1)v-t图象只能描述直线运动,无法描述曲线运动。 (2)v-t图象描述的是物体的速度随时间的运动规律,并 不表示物体的运动轨迹。 【探究训练】 1.(多选)如图所示是质点做直线运动的v-t图