（通用）高考物理总复习 主题一 机械运动与物理模型 1.2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系课件 新人教

1.2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系匀变速直线运动的速度与时间的关系学习目标学习目标核心提炼核心提炼1.知道什么是匀变速直线运动。知道什么是匀变速直线运动。1个定义个定义匀变速直线运匀变速直线运动动1个公式个公式速度公式速度公式vv0at1个图象个图象vt图象的特图象的特点及应用点及应用2.能用能用vt图象描述匀变速直线图象描述匀变速直线运动，理解图象的物理意义。运动，理解图象的物理意义。3.理解匀变速直线运动的速度公理解匀变速直线运动的速度公式式vv0at，会用其进行相关的，会用其进行相关的计算。计算。一、匀变速直线运动一、匀变速直线运动1.定义：定义：沿着一条直线，且沿着一条直线，且_不变的运动。不变的运动。2.vt图象图象：匀变速直线运动的：匀变速直线运动的vt图象是一条图象是一条_。3.分类分类(1)匀加速直线运动：速度随时间匀加速直线运动：速度随时间_。(2)匀减速直线运动：速度随时间匀减速直线运动：速度随时间_。加速度加速度倾斜的直线倾斜的直线均匀增加均匀增加均匀减小均匀减小思维拓展思维拓展物体的物体的vt图象如图所示，请问：图象如图所示，请问：(1)0t1、t1t2时间内，物体的运动情况；时间内，物体的运动情况；(2)两段时间内物体的加速度相同吗？两段时间内物体的加速度相同吗？答案答案(1)0t1时间内，物体做匀减速直线运动。时间内，物体做匀减速直线运动。t1t2时间内，物体做匀加速直线运动。时间内，物体做匀加速直线运动。(2)两段时间内物体的加速度相同。两段时间内物体的加速度相同。二、速度与时间的关系二、速度与时间的关系1.速度公式：速度公式：v _。2.含义：含义：做匀变速直线运动的物体，在做匀变速直线运动的物体，在t时刻的速度时刻的速度v等于物体等于物体在开始时刻的在开始时刻的_加上在整个过程中速度的加上在整个过程中速度的_。v0at速度速度v0变化量变化量at思维拓展思维拓展匀变速直线运动的速度公式匀变速直线运动的速度公式要点归纳要点归纳1.公式的理解：公式的理解：由于由于a在数值上等于单位时间内速度的变化量，在数值上等于单位时间内速度的变化量，所以所以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物体的速度v0，就得到，就得到t时刻物体的速度时刻物体的速度v。2.公式的适用条件：公式的适用条件：公式公式vv0at只适用于匀变速直线运动。只适用于匀变速直线运动。3.公式的矢量性公式的矢量性(1)公式公式vv0at中的中的v0、v、a均为矢量，应用公式解题时，均为矢量，应用公式解题时，首先应先选取正方向。首先应先选取正方向。(2)一般以一般以v0的方向为正方向，此时匀加速直线运动的方向为正方向，此时匀加速直线运动a0，匀，匀减速直线运动减速直线运动a0；对计算结果；对计算结果v0，说明，说明v与与v0方向相同；方向相同；v0，说明，说明v与与v0方向相反。方向相反。4.公式的特殊形式公式的特殊形式(1)当当a0时，时，vv0(匀速直线运动匀速直线运动)。(2)当当v00时，时，vat(由静止开始的匀加速直线运动由静止开始的匀加速直线运动)。精典示例精典示例例例1 汽车在平直路面紧急刹车时，加速度的大小是汽车在平直路面紧急刹车时，加速度的大小是8 m/s2，(1)如果必须在如果必须在2 s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？少？(2)如果汽车以最高允许速度行驶，必须在如果汽车以最高允许速度行驶，必须在1.5 s内停下来，汽内停下来，汽车在刹车的过程中加速度至少多大？车在刹车的过程中加速度至少多大？思路探究思路探究(1)汽车经过某过程汽车经过某过程“停下来停下来”，隐含着什么条件？，隐含着什么条件？(2)汽车刹车时，它的加速度是否一定为负值？汽车刹车时，它的加速度是否一定为负值？若取初速度方向为正，则加速度为若取初速度方向为正，则加速度为_；若取初速度方向为负，则加速度为若取初速度方向为负，则加速度为_。提示提示(1)经过某过程经过某过程“停下来停下来”，意味着汽车的末速度为零。，意味着汽车的末速度为零。(2)负值负值正值正值解析解析(1)以初速度方向为正方向以初速度方向为正方向汽车的加速度汽车的加速度a8 m/s2，运动时间，运动时间t2 s，末速度，末速度v0由公式由公式vv0at代入数值得代入数值得v016 m/s57.6 km/h(2)仍以初速度方向为正方向，汽车的初速度仍以初速度方向为正方向，汽车的初速度v016 m/s运动时间运动时间t1.5 s，末速度，末速度v0由公式由公式vv0at，代入数值得，代入数值得a10.7 m/s2答案答案(1)16 m/s(或或57.6 km/h)(2)10.7 m/s2误区警示误区警示(1)画出物体运动过程的示意图，明确各种已知量和未知量。画出物体运动过程的示意图，明确各种已知量和未知量。(2)减速运动时，减速运动时，a与与v方向相反，注意正负。方向相反，注意正负。针对训练针对训练1 火车沿平直铁轨匀加速前进，通过某一路标时的速火车沿平直铁轨匀加速前进，通过某一路标时的速度为度为10.8 km/h，1 min后变成了后变成了54 km/h，又需经多少时间，又需经多少时间，火车的速度才能达到火车的速度才能达到64.8 km/h?答案答案15 s精典示例精典示例例例2 汽车以汽车以45 km/h的速度匀速行驶。的速度匀速行驶。(1)若汽车以若汽车以0.6 m/s2的加速度加速，则的加速度加速，则10 s末速度能达到多少？末速度能达到多少？(2)若汽车刹车以若汽车刹车以0.6 m/s2的加速度减速，则的加速度减速，则10 s末速度能达到末速度能达到多少？多少？(3)若汽车刹车以若汽车刹车以3 m/s2的加速度减速，则的加速度减速，则10 s末速度为多少？末速度为多少？思维导图思维导图答案答案(1)18.5 m/s(2)6.5 m/s(3)0 误区警示误区警示处理刹车应注意的问题处理刹车应注意的问题针对训练针对训练2 (2017广东惠州三中期中广东惠州三中期中)某汽车在某路面上紧急刹某汽车在某路面上紧急刹车时，如图车时，如图1所示，刹车的加速度为所示，刹车的加速度为6 m/s2，如果该汽车开始，如果该汽车开始刹车时的速度为刹车时的速度为60 km/h，则该汽车刹车，则该汽车刹车5 s时的速度为多少？时的速度为多少？图图1答案答案0速度速度时间图象时间图象要点归纳要点归纳1.匀速直线运动的匀速直线运动的vt图象图象如图甲所示，由于匀速直线运动的速度不随时间改变，因而如图甲所示，由于匀速直线运动的速度不随时间改变，因而vt图象是一条平行于时间轴的直线。从图象中可以直接读出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。速度的大小和方向。2.匀变速直线运动的匀变速直线运动的vt图象图象如图乙所示，匀变速直线运动的如图乙所示，匀变速直线运动的vt 图象是一条倾斜的直线。图象是一条倾斜的直线。(1)直线直线a反映了速度随着时间是均匀增加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。的，为匀加速直线运动的图象。(2)直线直线b反映了速度随着时间是均匀减小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。的，为匀减速直线运动的图象。(3)直线直线c反映了速度随着时间先均匀减小，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。动过程也是匀变速直线运动。3.vt图象的应用图象的应用图线上某点的图线上某点的纵坐标纵坐标正负号正负号表示瞬时速度的方向表示瞬时速度的方向绝对值绝对值表示瞬时速度的大小表示瞬时速度的大小图线的斜率图线的斜率正负号正负号表示加速度的方向表示加速度的方向绝对值绝对值表示加速度的大小表示加速度的大小图线与坐标轴图线与坐标轴的交点的交点纵截距纵截距表示初速度表示初速度横截距横截距表示开始运动或速度为零的时刻表示开始运动或速度为零的时刻图线的拐点图线的拐点表示加速度改变表示加速度改变两图线的交点两图线的交点表示速度相等表示速度相等精典示例精典示例例例3 如图如图2所示为所示为A、B两个物体做匀变速直线运动的两个物体做匀变速直线运动的vt图象。图象。(1)A、B各做什么运动？求其加速度；各做什么运动？求其加速度；(2)两图线的交点的意义是什么？两图线的交点的意义是什么？(3)求求1 s末末A、B的速度；的速度；(4)求求6 s末末A、B的速度。的速度。图图2思路探究思路探究(2)两图线的交点表示此时刻两个物体的速度相同。两图线的交点表示此时刻两个物体的速度相同。(3)1 s末末A物体的速度大小为物体的速度大小为3 m/s，方向与规定的正方向相同；，方向与规定的正方向相同；B物体的速度大小为物体的速度大小为6 m/s，方向与规定的正方向相同。，方向与规定的正方向相同。(4)6 s末末A物体的速度大小为物体的速度大小为8 m/s，方向与规定的正方向相同；，方向与规定的正方向相同；B物体的速度大小为物体的速度大小为4 m/s，方向与规定的正方向相反。，方向与规定的正方向相反。答案答案见解析见解析方法总结方法总结应用应用vt图象的三点注意事项图象的三点注意事项(1)把把vt图象中两条直线的交点误认为相遇。图象中两条直线的交点误认为相遇。(2)在在vt图象中根据直线向上倾斜、向下倾斜可判断运动方图象中根据直线向上倾斜、向下倾斜可判断运动方向。向。(3)vt图象不是质点的运动轨迹。图象不是质点的运动轨迹。针对训练针对训练3 如图如图3所示是某物体做直线运动的所示是某物体做直线运动的vt图象，由图图象，由图象可知象可知()A.物体在物体在02 s内做匀速直线运动内做匀速直线运动B.物体在物体在28 s内静止内静止C.t1 s时物体的加速度为时物体的加速度为6 m/s2D.t5 s时物体的加速度为时物体的加速度为12 m/s2图图3答案答案C1.(多选多选)关于匀变速直线运动，下列说法中正确的是关于匀变速直线运动，下列说法中正确的是()A.匀变速直线运动的加速度恒定不变匀变速直线运动的加速度恒定不变B.相邻的相同时间间隔内的位移相等相邻的相同时间间隔内的位移相等C.在任何相等的时间在任何相等的时间t内的速度变化内的速度变化v都相等都相等D.速度与运动时间成正比速度与运动时间成正比解析解析匀变速直线运动是加速度不变的直线运动，匀变速直线运动是加速度不变的直线运动，A正确；由正确；由于物体的速度不断变化，不同时间段的平均速度一般不同，所于物体的速度不断变化，不同时间段的平均速度一般不同，所以相邻的相同时间间隔内的位移一般不相等，以相邻的相同时间间隔内的位移一般不相等，B错误；由于速错误；由于速度随时间均匀变化，所以任何相等时间度随时间均匀变化，所以任何相等时间t内的速度变化内的速度变化v都相都相等，等，C正确；根据速度公式，速度与运动时间为一次函数，但正确；根据速度公式，速度与运动时间为一次函数，但不是正比关系，不是正比关系，D错误。错误。答案答案AC2.一辆匀加速行驶的汽车，经过路旁两根电线杆共用一辆匀加速行驶的汽车，经过路旁两根电线杆共用5 s时间，汽时间，汽车的加速度为车的加速度为2 m/s2，它经过第，它经过第2根电线杆时的速度为根电线杆时的速度为15 m/s，则汽车经过第则汽车经过第1根电线杆的速度为根电线杆的速度为()A.2 m/s B.10 m/s C.2.5 m/s D.5 m/s解析解析根据根据vv0at，得，得v0vat15 m/s25 m/s5 m/s，D正确。正确。答案答案D3.一列火车匀减速进站，停靠一段时间后又匀加速一列火车匀减速进站，停靠一段时间后又匀加速(同方向同方向)出站。出站。在如图所示的四个在如图所示的四个vt图象中，正确描述了火车运动情况的图象中，正确描述了火车运动情况的是是()解析解析进站速度均匀减小，出站速度均匀增大，故进站速度均匀减小，出站速度均匀增大，故A、D错错误误；进站、出站火车的运动方向相同，故进站、出站火车的运动方向相同，故C错错误误。答案答案B4.(多选多选)物体做匀加速直线运动，已知它在第物体做匀加速直线运动，已知它在第1 s末的速度是末的速度是6 m/s，在第，在第2 s末的速度是末的速度是8 m/s，则下面结论正确的是，则下面结论正确的是()A.物体在零时刻的速度是物体在零时刻的速度是3 m/sB.物体的加速度是物体的加速度是2 m/s2C.任何任何1 s内的速度变化都是内的速度变化都是2 m/sD.每每1 s初的速度比前初的速度比前1 s末的速度大末的速度大2 m/s答案答案BC5.(多选多选)如图如图4所示是质点做直线运动的所示是质点做直线运动的vt图象，则有图象，则有()A.在前在前6 s内物体做匀变速直线运动内物体做匀变速直线运动B.在在24 s内质点做匀变速直线运动内质点做匀变速直线运动C.4 s末质点的速度大小是末质点的速度大小是4 m/s，方向与规定的正方向相反，方向与规定的正方向相反D.34 s内与内与46 s内质点的速度方向相反内质点的速度方向相反图图4解析解析质点在质点在06 s内速度方向改变，加速度没有保持恒定不变，内速度方向改变，加速度没有保持恒定不变，故整个故整个6 s内质点不是做匀变速直线运动，内质点不是做匀变速直线运动，A错误；质点在错误；质点在24 s内，速度图线的斜率不变，即加速度不变，质点做匀变速直线内，速度图线的斜率不变，即加速度不变，质点做匀变速直线运动，运动，B正确；根据图象可知正确；根据图象可知4 s末质点的速度是末质点的速度是4 m/s，即大，即大小是小是4 m/s，方向与规定的正方向相反，方向与规定的正方向相反，C正确；质点在正确；质点在34 s内内和和46 s内速度均为负值，表明在这两段时间内质点的速度方向内速度均为负值，表明在这两段时间内质点的速度方向相同，都与规定的正方向相反，相同，都与规定的正方向相反，D错误。错误。答案答案BC