匀变速直线运动速度与时间的关系ppt课件

2 匀变速直线运动的速度与时间的关系,1,2,一、匀变速直线运动 1.定义:沿着一条直线,且_不变的运动。 2.v -t图象:匀变速直线运动的v -t图象是一条_ _。,加速度,倾斜,的直线,3,3.分类: (1)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_。,均匀增加,均匀减小,4,二、匀变速直线运动速度与时间的关系式,5,1.速度公式:v=_。 2.含义: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_加上在整个过程中速度的 _。,v0+at,速度v0,变化量at,6,【思考辨析】 (1)加速度不变的运动就是匀变速直线运动。 ( ) (2)匀变速直线运动的加速度不变。 ( ) (3)速度逐渐增加的直线运动是匀变速直线运动。 ( ),7,(4)加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动。 ( ) (5)匀变速直线运动的v -t图象是一条倾斜的直线。 ( ) (6)公式v=v0+at适用于任何做直线运动的物体。( ),8,提示:(1)。物体沿直线运动,且加速度不变的运动才是匀变速直线运动。 (2)。匀变速直线运动的加速度恒定不变。 (3)。速度均匀增加的直线运动才是匀变速直线运动。 (4)。匀变速直线运动的加速度大小和方向都不变。,9,(5)。由于匀变速直线运动的加速度不变,即v -t图象的斜率不变,所以匀变速直线运动的v -t图象是一条倾斜的直线。 (6)。公式v=v0+at仅适用于匀变速直线运动。,10,一 速度时间图象 考查角度1 速度时间图象的理解 【典例1】(2018商丘高一检测)中国青年网消息,北京被称作“最能装”的8A型列车正式亮相,最大载客量达到3 456人。,11,该列车匀减速进站,停靠一段时间后又匀加速(同方向)出站,在如图所示的四个v -t图象中,正确描述了列车运动情况的是 世纪金榜导学号28974030( ),12,【正确解答】选B。匀变速直线运动的v -t图象是倾斜直线,A错误;火车先匀减速,后速度为零,再匀加速,D错误;由于列车前后运动方向一致,故B正确,C错误。,13,【核心归纳】 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。,14,2.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。,15,(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。,16,【易错提醒】 (1)v -t图象中反映的都是直线运动。 (2)v -t图象的斜率表示加速度的大小。,17,考查角度2 速度时间图象的应用 【典例2】(2018邯郸高一检测)太原晚报消息,为让电动汽车跑得更“欢”,太原未来五年将建5万个充电桩。如图所示为某新型电动汽车试车时的v -t图象,则下列说法中正确的是 世纪金榜导学号28974031( ),18,A.在06 s内,新型电动汽车做匀变速直线运动 B.在610 s内,新型电动汽车处于静止状态 C.在4 s末,新型电动汽车向相反方向运动 D.在t=12 s末,新型电动汽车的加速度为-1 m/s2,19,【正确解答】选D。新型电动汽车在04 s内做加速度为1.5 m/s2的匀加速直线运动,在46 s内做加速度为-1 m/s2的匀减速直线运动,在610 s内以4 m/s的速度做匀速运动,在1014 s内做加速度为-1 m/s2的匀减速直线运动,综上所述,只有D正确。,20,【核心归纳】 v -t图象的应用,21,22,匀变速直线运动的两种情况,23,【过关训练】 1.(多选)(2018大连高一检测)2018年1月19日12时12分,在我国酒泉卫星发射中心,长征十一号固体运载火箭“一箭六星”发射成功。假设该运载火箭由地面向上发射,其竖直方向v -t图象如图所示,则由图象可知 ( ),24,A.0t1时间段火箭的加速度小于t1t2时间段火箭的加速度 B.0t2时间段火箭是上升的,在t2t3时间段火箭是下落的,25,C.t2时刻火箭上升的高度达到最大 D.0t3时间段火箭一直在向上运动,26,【解析】选A、D。由速度时间图象的斜率等于物体的加速度,可知,0t1时间内火箭的加速度小于t1t2时间内火箭的加速度,故A正确。由图看出,火箭的速度一直为正值,说明火箭一直在上升,故B错误。由于在0t3内火箭一直在上升,t3时刻速度为零开始下落,则t3时刻火箭上升的高度最大,离地面最远,故D正确,C错误。,27,2.(多选)(2018晋江高一检测)某质点运动的v -t图象如图所示,则该质点 世纪金榜导学号28974032( ),28,A.在第1 s末运动方向发生变化 B.在第2 s末运动方向发生变化 C.在第3 s末加速度方向发生变化 D.在第4 s内速度越来越大,29,【解析】选B、C。由题图知,在02 s内质点的速度均为正值,说明第1 s末运动方向没有发生变化,故A错误;第2 s末前质点速度方向为正,第2 s末后质点速度方向为负,故速度方向发生了变化,B正确;第3 s末前质点加速度方向为负,第3 s末后质点加速度方向变为正,故加速度方向发生了变化,故C正确;在第4 s内速度为负值,大小越来越小,故D错误。,30,【误区警示】应用v -t图象的两点注意 (1)v -t图象中,反应的都是直线运动,如果是曲线说明了加速度是时刻发生改变的。 (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。,31,【补偿训练】 1.如图所示是几个质点的运动图象,其中是匀变速直线运动的是 ( ) A.甲、乙、丙 B.甲、乙、丁 C.甲、丙、丁 D.乙,32,【解析】选A。匀变速直线运动的v -t图象为倾斜直线,a-t图象为平行于t轴的直线,故所给图中甲、乙、丙表示物体做匀变速直线运动,而丁表示物体做变加速运动,故A项正确。,33,2.一质点沿直线运动,其v -t图象如图所示。由图象可知 ( ),34,A.在02 s内质点做匀速直线运动 B.在24 s内质点做匀加速直线运动 C.质点2 s末的速度大于4 s末的速度 D.质点5 s末的速度大小为15 m/s,35,【解析】选D。在02 s内,质点速度随时间均匀增大,做匀加速直线运动,故A错误。在24 s内质点速度随时间不变,做匀速直线运动,故B错误。由图象知,质点 2 s末和4 s末的速度相同,故C错误。由图象知,质点 5 s末的速度为15 m/s,故D正确。,36,二 匀变速直线运动速度公式的理解与应用 【典例】某汽车在某路面上紧急刹车时,如图所示,刹车时的加速度为6 m/s2,如果该汽车开始刹车时的速度为60 km/h,则该汽车刹车5 s时的速度为多少? 世纪金榜导学号28974033,37,【正确解答】汽车开始刹车时的速度为 v0=60 km/h16.7 m/s。 设汽车开始刹车时的初速度方向为正方向,由匀变速直 线运动的速度公式v=v0+at得, 汽车从开始刹车到静止所用的时间为t= 2.8 s。,38,由于2.8 s5 s,所以汽车刹车2.8 s后变为静止,汽车刹车5 s时的速度为0。 答案:0,39,【核心归纳】 1.公式的适用条件:公式v=v0+at只适用于匀变速直线运动。 2.公式的矢量性: (1)公式v=v0+at中的v0、v、a均为矢量,应用公式解题时,首先应先选取正方向。,40,(2)一般以v0为正方向,此时匀加速直线运动a0,匀减速直线运动a0,说明v与v0方向相同;v0,说明v与v0方向相反。,41,加速度、初速度方向与运动性质的关系,42,3.两种特殊情况: (1)当v0=0时,v=at。 由于匀变速直线运动的加速度恒定不变,表明由静止开始的匀加速直线运动的速度大小与其运动时间成正比。,43,(2)当a=0时,v=v0。 加速度为零的运动是匀速直线运动,也表明匀速直线运动是匀变速直线运动的特例。,44,【特别提醒】 应用公式v=v0+at解题时的两点注意 (1)只有匀变速直线运动,该公式才能使用。 (2)在取初速度方向为正值的前提下,加速时a0,减速时a0。,45,【过关训练】 1.(2018唐山高一检测)关于匀变速直线运动的下列说法正确的是 ( ) A.匀减速直线运动就是加速度为负值的运动 B.匀加速直线运动的速度一定与时间成正比 C.匀变速直线运动的速度随时间均匀变化 D.速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动,46,【解析】选C。若规定初速度方向为正方向,匀减速直 线运动的加速度方向与初速度方向相反,则加速度为负 值;若规定初速度的相反方向为正方向,匀减速直线运 动的加速度方向与初速度方向相反,加速度为正值,故A 错误;根据速度公式v=v0+at,可知,当v00,v与t不成 正比,故B错误;根据v=at,a不变,可知相等时间内,47,速度的变化量相等,说明匀变速直线运动的速度随时间均匀变化,故C正确;对于速度先减小再增大的运动,若加速度不变,也可能是匀变速直线运动,比如竖直上抛运动,故D错误。,48,2.一跳伞员从高空离开直升机落下,开始未打开伞(如图所示),先做匀加速直线运动,落下一段距离后才打开伞,打开伞后做匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s2,经20 s到达地面时的速度为4 m/s,试求跳伞员在空中下落的最大速度。,49,【解析】跳伞员在空中下落的最大速度就是跳伞员做匀减速直线运动的初速度,跳伞员在做匀减速直线运动过程中,加速度a=-2 m/s2,据公式v=v0+at有v0=v-at= 4 m/s-(-2)20 m/s=44 m/s。 答案:44 m/s,50,【补偿训练】 1.关于匀变速直线运动,下列说法正确的是 ( ) A.加速度大的物体其运动速度一定大 B.加速度小的物体其运动速度一定小 C.匀加速直线运动中,物体的加速度方向与速度方向相同 D.加速度的方向就是初速度的方向,51,【解析】选C。加速度是反映速度变化快慢的物理量,与速度的大小无关,加速度大,速度不一定大,加速度小,速度不一定小,故A、B错误。匀加速直线运动中,加速度的方向与速度方向相同,故C正确。加速度的方向可能与初速度方向相同,可能与初速度方向相反,故D错误。,52,2.(2018银川高一检测)某质点的速度随时间变化的关系是v=5.5-2t,v与t的单位分别是m/s和s,则质点的初速度与加速度分别为 ( ) A.5.5 m/s与-2 m/s2 B.5.5 m/s与2 m/s2 C.0与-2 m/s2 D.0与2 m/s2,53,【解析】选A。根据速度时间公式得:v=v0+at=5.5-2t,解得质点的初速度为v0=5.5 m/s,加速度为a=-2 m/s2,故A正确,B、C、D错误。,54,3.(2018保山高一检测)下列有关匀变速直线运动的认识,其中正确的是 ( ) A.物体在一条直线上运动,若在相等的时间内通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动 B.加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动 C.匀变速直线运动是速度变化量为零的运动 D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量,55,【解析】选D。匀变速直线运动是轨迹为直线且加速度恒定的运动,即加速度大小、方向都不变,B错误,D正确;匀变速直线运动的速度不断变化,所以速度变化量不为零,相等时间内通过的位移必然不相同,A、C错误。,56,【拓展例题】考查内容:匀变速直线运动中的多解问题 【典例】如图所示,小球以6 m/s的速度由足够长的光滑斜面中部沿着斜面向上滑。已知小球在斜面上运动的加速度大小为2 m/s2,则小球的速度大小何时达到 3 m/s?(小球在光滑斜面上运动时,加速度的大小、方向都不改变),57,【正确解答】小球先沿斜面向上做匀减速直线运动,速度由6 m/s逐渐减小为零,然后又反向做匀加速直线运动,取沿斜面向上的方向为正方向,则v0=6 m/s,a= -2 m/s2,小球的速度大小为3 m/s,有两种情况:向上滑时v1=3 m/s,向下滑时v2=-3 m/s。,58,由公式v=v0+at得t= 所以t1= =1.5 s t2= =4.5 s 答案:1.5 s或4.5 s,59,60,61,