高中物理-同步教学第1章-5.匀变速直线运动速度与时间的关系课件-教科版必修1.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,5.,匀变速直线运动速度与时间的关系,1,加速度的定义式是,a,_.,在国际单位制中，加速度的单位是,_,，符号是,_,【,答案,】,米每二次方秒,m/s,2,或,m,s,2,2,在变速直线运动中，如果是加速运动，则加速度的方向与速度的方向是,_,的；如果是,_,，则加速度的方向与速度的方向是相反的,【,答案,】,相同减速运动,一、速度与时间的关系,1,匀变速直线运动,(1),定义：在物理学中，速度随时间,变化即,恒定的运动称为匀变速直线运动,(2),分类：,匀加速直线运动是物体的速度随着时间,的直线运动,匀减速直线运动是物体的速度随着时间,的直线运动,2,速度与时间的关系式,(1),速度公式,v,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,，就等于物体在开始时刻的,，再加上在整个过程中速度的,.,均匀,加速度,均匀增加,均匀减小,v,0,at,速度,v,0,变化量,二、直线运动的,v,t,图象,1,匀速直线运动的,v,t,图象是一条平行于,的直线，如图甲所示,2,匀变速直线运动的,v,t,图象是一条,的直线，如图乙所示,a,表示匀加速直线运动，,b,表示匀减速直线运动,甲乙,3,v,t,图线的倾斜程度，即图线斜率等于物体的,.,时间轴,倾斜,加速度,一个做直线运动的物体的,v,t,图象如右图所示，在,t,1,时刻物体的加速度为零吗？,【,提示,】,由图象可以看出，物体做匀变速直线运动，其加速度在任意时刻都是不变的，在,t,1,时刻的速度为零，但此时的速度是变化的，所以,t,1,时刻的加速度不为零,一、对速度与时间关系式的理解,1,公式,v,t,v,0,at,中各符号的含义,(1),v,0,、,v,t,分别表示物体的初、末速度,(2),a,为物体的加速度，且,a,为恒量,2,公式的矢量性,(1),公式中的,v,0,、,v,t,、,a,为矢量，应用公式解题时，一般取,v,0,的方向为正方向，,a,、,v,t,与,v,0,的方向相同时取正值，与,v,0,的方向相反时取负值,(2),a,与,v,0,同向时物体做匀加速运动，,a,与,v,0,方向相反时，物体做匀减速直线运动,3,公式的适用条件,公式,v,t,v,0,at,只适用于匀变速直线运动,4,公式,v,t,v,0,at,的特殊形式,(1),当,a,0,时，,v,t,v,0,(,匀速直线运动,),(2),当,v,0,0,时，,v,t,at,(,由静止开始的匀加速直线运动,),(1),v,v,0,at,是匀变速直线运动速度公式的一般表示形式，只要知道初速度,v,0,和加速度,a,，就可以计算出各个时刻的瞬时速度,(2),对于做匀减速直线运动的物体，应注意物体速度减为零之后能否加速返回，若不能返回，应注意题中所给时间与物体所能运动的最长时间,t,的关系,1.,有两个做匀变速直线运动的质点，下列说法正确的是,(,),A,经过相同的时间，速度大的质点加速度必定大,B,若初速度相同，速度变化大的质点加速度必定大,C,若加速度相同，初速度大的质点的末速度一定大,D,相同时间里，加速度大的质点速度变化必定大,【,答案,】,D,二、匀速直线运动的,v,t,图象和匀变速直线运动的,v,t,图象,1,匀速直线运动的速度,时间图象,做匀速直线运动物体的速度,时间图象是一条平行,于时间轴的直线，如右图所示，它反映出速度的值,不随时间改变的特点根据图象不仅可以直观地看,出速度的大小及方向不变的特点而且可以根据某,段时间内图线与时间轴所围成的矩形,“,面积,”,求出,位移由于两坐标轴分别表示速度和时间，因此它们乘积的物理意义是,位移，而在图象中是以,“,面积,”,的形式表现出来的,2,匀变速直线运动的速度,时间图象,(1),如果速度均匀增加或减小，说明加速度不变，,v,t,图象是一条倾斜的直线如下图中甲图象的加速度,a,1,2 m/s,2,，方向与初速度方向相同，物体做匀加速直线运动；乙图象的加速度,a,2,2 m/s,2,，负号表示其方向与初速度方向相反，物体做匀减速直线运动,(2),从,v,t,图象中可以获取：,某时刻的瞬时速度,某段时间内的速度变化量,加速度的大小,位移的大小,3非匀变速直线运动的,v,t,图象,如果速度不是均匀变化的，则物体的加速度在变化，,v,t,图象是一条曲线，曲线上某点的切线的斜率表示该时刻的瞬时加速度如右图所示物体在做加速运动，但加速度在逐渐减小,2.,如下图是四个物体分别做直线运动的,v,t,图象，其中做匀变速直线运动的是,(,),【,解析,】,【,答案,】,BC,一质点从静止开始以,1 m/s,2,的加速度做匀加速直线运动，经,5 s,后做匀速直线运动，匀速直线运动的时间为,4 s,，最后,2 s,时间内质点做匀减速直线运动直到静止，则质点匀速直线运动时的速度是多大？匀减速直线运动时的加速度多大？,【,解析,】,质点的运动过程包括加速,匀速,减速三个阶段，画出运动过程的示意图如图所示，图中,AB,段为加速，,BC,段为匀速，,CD,段为减速，匀速运动的速度既为,AB,段的末速度，也为,CD,段的初速度,(1),因为,v,、,v,0,、,a,都是矢量，在直线运动中这些矢量只可能有两个方向，所以如果选定该直线的一个方向为正方向，则凡与规定正方向相同的矢量在公式中取正值，与规定正方向相反的矢量取负值,(2),应用：该公式中有四个物理量，知道任意三个便能确定第四个，是常用的匀变速直线运动的基本公式,(3),特别指出：当,v,0,0(,即从静止开始加速,),时，公式变成为,v,at,，瞬时速度和时间成正比,1,1,：物体做匀加速直线运动，到达,A,点时的速度为,5 m/s,，经,3 s,到达,B,点时的速度为,14 m/s,，再经过,4 s,到达,C,点，则它到达,C,点时的速度为多大？,【,答案,】,26 m/s,如右图所示，请回答：,(1),图线,分别表示物体做什么运动？,(2),物体,3 s,内速度的改变量是多少，方向与速度方向有什么关系？,(3),物体,5 s,内速度的改变量是多少？方向与其速度方向有何关系？,(4),物体的运动加速度分别为多少？方向如何？,(5),两图象的交点,A,的意义,物体各时刻的速度可以由图象直接读出，其加速度可以由图象中图线的斜率求得，注意图线与图线及图线与坐标轴的交点的含义,2,1,：甲乙、丙三个物体的,v,t,图,象如右图所示，则下列说法正确的是,(,),A,零时刻甲的位移最大,B,甲的加速度最大,C,开始计时后，甲、乙、丙皆做匀变速运动,D,开始计时后，乙先静止一段时间，然后做匀加速运动，并且乙做匀加速运动的加速度最大,【,解析,】,v,t,图象中不能判断甲的起始位置，故,A,错；,v,t,图象的斜率表示加速度，故,a,乙,a,丙,a,甲,，选项,B,错；开始计时后，甲、丙做匀变速运动，乙先静止一段时间，再做匀变速运动，故,C,错，,D,对,【,答案,】,D,汽车在平直公路上以,10 m/s,的速度做匀速直线运动，发现前面有情况而刹车，若获得的加速度大小为,2 m/s,2,，则经过,10 s,时汽车的速度有多大？,【,错因分析,】,没有考虑汽车的实际运动情况，而盲目乱套公式解答本题应先计算汽车还能运动多长时间，才能求,10 s,末的速度,1,已知一运动物体的初速度,v,0,5 m/s,，加速度,a,3 m/s,2,它表示,(,),A,物体的加速度方向与速度方向相同，而物体的速度在减小,B,物体的加速度方向与速度方向相同，而物体的速度在增大,C,物体的加速度方向与速度方向相反，而物体的速度在减小,D,物体的加速度方向与速度方向相反，而物体的速度在增大,【,解析,】,物体的初速度方向为正方向，其加速度为负表示加速度的方向与速度方向相反，物体做匀减速直线运动，其速度在均匀减小,【,答案,】,C,2,一辆汽车在平直的高速公路上行驶已知在某段时间内这辆汽车的加速度方向与速度方向相同，则在这段时间内，该汽车,(,),A,一定做加速直线运动,B,不一定做匀加速直线运动,C,可能做匀变速直线运动,D,一定做匀变速直线运动,【,解析,】,汽车的加速度方向与速度方向相同，所以一定是加速运动因为不能判断加速度大小是否恒定，所以不能确定汽车是否做匀变速运动,【,答案,】,ABC,3,一辆车由静止开始做匀加速直线运动，在第,8 s,末开始刹车，经,4 s,停下来，汽车刹车过程也在做匀变速运动，那么前后两段加速度的大小之比是,(,),A,1,4,B,1,2,C,2,1 D,4,1,【,答案,】,B,4,(2010,年豫南七校联考,),物体运动的,v,t,图象,如右图所示，设向右为正，下列关于前,4 s,内物,体运动情况的判断，下列说法正确的是,(,),A,物体始终向右运动,B,物体先向右运动，第,2 s,末开始向左运动,C,第,3 s,末物体在出发点的左侧,D,第,2 s,末物体距出发点最远,【,解析,】,速度的正、负表示物体运动方向，故前,2 s,物体向右运动，后,2 s,向左运动，,A,错，,B,对由于前,2 s,物体一直向右运动，离出发点越来越远，第,2 s,末开始又向左运动，逐渐靠近出发点，故第,2 s,末物体离出发点最远，,D,对物体在,4 s,末回到出发点，故,3 s,末物体在出发点右侧，,C,错,【,答案,】,BD,5,质点从静止开始做匀加速直线运动，经,4 s,后速度达到,20 m/s,，然后匀速运动了,10 s,，接着经,4 s,匀减速运动后静止求：,(1),质点在加速运动阶段的加速度为多大？,(2),质点在,16 s,末的速度为多大？,【,答案,】,(1)5 m/s,2,(2)10 m/s,