第1节 速度变化规律 [学习目标] 1.知道匀变速直线运动的特点(重点)。2.掌握匀变速直线运动的速度公式,会利用公式解决简单的问题(重难点)。3.会通过v-t图像描述物体的速度和加速度(重点)。 一、匀变速直线运动的特点 如图,一辆汽车从静止开始做直线运动。汽车沿直线运动时速度随时间变化的数据如下表,汽车在此过程中加速度变化吗 t/s 0 1 2 3 4 5 6 v/(m·s-1) 0 2 4 6 8 10 12 匀变速直线运动 (1)定义 物理学中,将物体 保持不变的直线运动称为匀变速直线运动。 (2)特点 加速度的大小和 都不变。 (3)分类 ①加速度与速度 时,物体做匀加速直线运动。 ②加速度与速度 时,物体做匀减速直线运动。 1.速度增大的运动一定是匀加速直线运动。 ( ) 2.做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度变化的方向总是相同的。 ( ) 3.做匀变速直线运动的物体,它的速度和加速度均是均匀变化的。 ( ) 4.加速度大小不变的直线运动一定是匀变速直线运动。 ( ) 做匀变速直线运动的物体,速度会不会先减小后增大 二、匀变速直线运动的速度—时间关系 设一个物体做匀变速直线运动,运动开始时刻(t=0)的速度为v0(叫作初速度),加速度为a,请根据加速度定义式求t时刻物体的瞬时速度vt。 匀变速直线运动速度与时间的公式: 。 1.适用范围:只适用于匀变速直线运动。其中at是t时间内 。 2.公式的矢量性:vt、v0、a均为矢量,一般以v0的方向为正方向。 (1)在加速运动中,加速度a取 值;在减速运动中a取 值。 (2)若计算出vt为正值,则表示末速度方向与初速度的方向 ,若vt为负值,则表示末速度方向与初速度的方向 。 3.两种特殊情况 (1)当v0=0时,vt= 。 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 比。 (2)当a=0时,vt= 。 加速度为零的运动是 运动。 例1 一个物体以10 m/s的速度在水平面上运动,某时刻起获得一个大小为2.5 m/s2的加速度。 (1)若加速度方向与初速度方向相同,求6 s末物体的速度大小; (2)若加速度方向与初速度方向相反,求1 s末和6 s末物体的速度。 例2 (2024·东莞市韩林中学高一期中)汽车的加速、减速性能是衡量汽车性能的一项重要指标,一辆汽车以54 km/h的速度匀速行驶。 (1)若汽车以1.5 m/s2的加速度加速,求8 s后汽车的速度大小。 (2)若汽车以1.5 m/s2的加速度刹车,分别求刹车8 s时和12 s时的速度大小。 刹车类问题,如汽车刹车运动、火车进站、飞机降落和滑块在粗糙的水平面上滑行的运动,都是做匀减速运动然后静止。 解题思路: (1)首先确定是刹车问题,刹车问题最重要的一点就是速度变为零以后静止,不会返回。 (2)确定刹车时间,汽车刹车是做速度减为零的匀减速直线运动,那么刹车时间t0=(v0表示汽车的初速度,a表示汽车加速度大小) (3)将题目给出的时间t与刹车时间t0对比。如果tt0,则代入t0进行有关匀变速直线运动计算。 三、速度—时间图像 一汽车从静止开始做匀加速直线运动,汽车运动的速度随时间的变化数据如下表。 t/s 0 1 2 3 4 5 6 v/(m·s-1) 0 2 4 6 8 10 12 请以速度v为纵坐标,以时间t为横坐标建立坐标系并描点连线。 1.v-t图像: 选时间t为 坐标,速度v为 坐标,可得到速度随时间变化的图像,称为v-t图像。 2.v-t图像的应用 (1)由v-t图像直接读出任一时刻所对应的 。 (2)由v-t图像上直接判断速度的方向:图像位于t轴上方,表示物体向 方向运动;图像位于t轴下方,表示物体向 方向运动。 (3)如图所示,v-t图像中两条图线的交点表示两个物体在该时刻具有相 ... ...
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