高中物理教科版1.5 匀变速直线运动速度与时间的关系

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高中第一个物理规律的学习
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匀变速直线运动速度与时间的关系
速度时间图像能得到哪些信息？
任意时刻的速度信息（包括大小和方向）
速度变化情况（远离t轴与靠近t轴）
物体往复运动情况（看与t轴的交点）
速度变化快慢——加速度情况（斜率k）
能用V-t图描述哪些运动？
匀速直线运动、匀加速直线运动、匀减速直线运动、匀变速往复直线运动、加速度增大的直线运动、加速度减小的直线运动；
曲线运动？匀变速曲线运动？
0
复习V-t图像
1
匀变速直线运动
1、定义：
3、分类
匀______直线运动
（1）轨迹是直线
物体在一条_____运动，速度随时间________即加速度______的运动。
2、特点：
直线
均匀变化
恒定
匀______直线运动
加速
减速
（2）v-t
图像是一条倾斜直线
（3）加速度
a
恒定（包括大小和方向）
4、注意：
匀变速直线运动是加速度恒定的运动，
但加速度恒定的运动不一定是匀变速直线运动
2
速度时间关系
从运动开始时刻
t
=0到时刻
t
，
那么：时间的变化量是Δt=t-0
速度的变化量是Δv=v-v0
得：v＝v0
+at
1.推导：
加速度
初速度
运动过程对应的时间
末速度
你能独立推导出v-t关系吗？试一试？
式中各项分别表示什么？
v
Δt
Δv
2
速度时间关系
t
v
Δt
v
t
Δt
v0
Δv=at
v
匀加速直线运动
匀减速直线运动
v0
Δv=at
v
2.理解：公式中的at
表示什么？该公式的物理意义是什么？
由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量，
所以at就是整个运动过程中速度的变化量；再加上运
动开始时物体的速度v0，就得到t时刻物体的速度v。
2
速度时间关系
(1)当
v0
=0时，
(2)当a
=0时，
v
=
at：
3.两种特殊情况：
物体做初速度为零的匀加速直线运动
v
=
v0：
物体做匀速直线运动
v
0
t
3
例题分析
解题关键：
1.公式中的物理量代入具体数值运算时单位要统一。
2.v0、a、v都是矢量，应先选取正方向。(一般选择初速度v0方向为正方向)
例1.汽车以36km/h的速度匀速行驶，现以0.5m/s2
的加速度加速，10s后速度能达到多少？
运动示意图
解：汽车向右加速运动
v=v0+at
解得：v=54km/h
3
例题分析
例2.某汽车在某路面紧急刹车时，加速度的大小是6m/s2，如果必须在2s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？
运动示意图
解：汽车向右减速运动
0=v0+at
解得：v0=43.2km/h
3
例题分析
例3.某汽车正以12m/s的速度在路面上匀速行驶，前方出现紧急情况需刹车，加速度大小是3m/s2，求汽车经多长时间停止运动。
解：汽车向右减速为零
0=v0+at
解得：t=4s
4s末汽车已刹车完毕，所以5s末时
汽车处于静止状态，即速度为零。
刹车问题
判断刹停时间
注意：
互动探究：若题设条件不变，求汽车开始刹车后5s末的速度。
4
达标训练
1.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
C
4
达标训练
2.以18
m/s的速度行驶的汽车，紧急刹车后做匀减速直线运动，其加速度大小为6
m/s2.求：(1)汽车在刹车2
s末的速度大小；
(2)汽车在刹车6
s末的速度大小．
解：汽车刹车，从减速到静止
0＝v0＋at0　
解得：t0＝3
s
(1)2
s末时物体仍在做匀减速运动
v2＝v0＋at2
解得：v2＝6
m/s
(2)因为3
s末汽车已经停下，所以6
s末速度为0.
4
达标训练
3.一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动，经5s后做匀速运动，最后2s的时间质点做匀减速运动直至静止，则质点匀速运动时的速度是多大？减速运动时的加速度是多大？
分析：质点的运动过程包括加速、匀速、减速
三个阶段，如图：图示中AB为加速，BC为匀速，
CD为减速，匀速运动的速度既为AB段的末速度，也为CD段的初速度。
解析：AB段加速运动
vB=v0+a1t1
BC段匀速运动
vC=vB
解得：
vC
=5m/s
CD段减速运动
0=vC+a2t2
解得：a2=
-2.5m/s2
4
达标训练
4.卡车原来以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机从较远的地方开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到2m/s时，交通灯转为绿灯，司机当即停止刹车，并且只用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速过程用了12s。求：(1)减速与加速过程中的加速度大小；(2)开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度。
运动示意图
4
达标训练
(1)卡车全过程变速运动
t2=t1
t1+t2=t总
得：t1=8s，t2=4s
卡车匀减速运动
v=v0+a1t1
卡车匀加速运动
v0=v+a2t2
解得：a1=-1m/s2；
a2=2m/s2
(2)2s末减速运动
v1=v0+a1t3
解得：
v1
=8m/s
10s末加速运动
v2=v+a2(t4-t1)
解得：
v2
=6m/s
梳理知识
及时复习
规范作业
训练思维
认真纠错
提升能力