勻變速直線運動速度與時間的關系ppt課件

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2 勻變速直線運動的速度與時間的關系,1,2,一、勻變速直線運動 1.定義:沿著一條直線,且_______不變的運動。 2.v -t圖象:勻變速直線運動的v -t圖象是一條_____ _______。,加速度,傾斜,的直線,3,3.分類: (1)勻加速直線運動:速度隨時間_________。 (2)勻減速直線運動:速度隨時間_________。,均勻增加,均勻減小,4,二、勻變速直線運動速度與時間的關系式,5,1.速度公式:v=_____。 2.含義:做勻變速直線運動的物體,在t時刻的速度v等 于物體在開始時刻的______加上在整個過程中速度的 _________。,v0+at,速度v0,變化量at,6,【思考辨析】 (1)加速度不變的運動就是勻變速直線運動。 ( ) (2)勻變速直線運動的加速度不變。 ( ) (3)速度逐漸增加的直線運動是勻變速直線運動。 ( ),7,(4)加速度大小不變的運動就是勻變速直線運動。 ( ) (5)勻變速直線運動的v -t圖象是一條傾斜的直線。 ( ) (6)公式v=v0+at適用于任何做直線運動的物體。( ),8,提示:(1)×。物體沿直線運動,且加速度不變的運動才是勻變速直線運動。 (2)√。勻變速直線運動的加速度恒定不變。 (3)×。速度均勻增加的直線運動才是勻變速直線運動。 (4)×。勻變速直線運動的加速度大小和方向都不變。,9,(5)√。由于勻變速直線運動的加速度不變,即v -t圖象的斜率不變,所以勻變速直線運動的v -t圖象是一條傾斜的直線。 (6)×。公式v=v0+at僅適用于勻變速直線運動。,10,一 速度—時間圖象 考查角度1 速度—時間圖象的理解 【典例1】(2018·商丘高一檢測)中國青年網(wǎng)消息,北京被稱作“最能裝”的8A型列車正式亮相,最大載客量達到3 456人。,11,該列車勻減速進站,?？恳欢螘r間后又勻加速(同方向)出站,在如圖所示的四個v -t圖象中,正確描述了列車運動情況的是 世紀金榜導學號28974030( ),12,【正確解答】選B。勻變速直線運動的v -t圖象是傾斜直線,A錯誤;火車先勻減速,后速度為零,再勻加速,D錯誤;由于列車前后運動方向一致,故B正確,C錯誤。,13,【核心歸納】 1.勻速直線運動的v -t圖象:如圖甲所示,由于勻速直線運動的速度不隨時間改變,因而v -t圖象是一條平行于時間軸的直線。從圖象中可以直接讀出速度的大小和方向。,14,2.勻變速直線運動的v -t圖象:如圖乙所示,勻變速直線運動的v -t圖象是一條傾斜的直線。 (1)直線a反映了速度隨著時間是均勻增加的,為勻加速直線運動的圖象。 (2)直線b反映了速度隨著時間是均勻減小的,為勻減速直線運動的圖象。,15,(3)直線c反映了速度隨著時間先均勻減小,后均勻增加,由于加速度不變,整個運動過程也是勻變速直線運動。,16,【易錯提醒】 (1)v -t圖象中反映的都是直線運動。 (2)v -t圖象的斜率表示加速度的大小。,17,考查角度2 速度—時間圖象的應用 【典例2】(2018·邯鄲高一檢測)太原晚報消息,為讓電動汽車跑得更“歡”,太原未來五年將建5萬個充電樁。如圖所示為某新型電動汽車試車時的v -t圖象,則下列說法中正確的是 世紀金榜導學號28974031( ),18,A.在0～6 s內(nèi),新型電動汽車做勻變速直線運動 B.在6～10 s內(nèi),新型電動汽車處于靜止狀態(tài) C.在4 s末,新型電動汽車向相反方向運動 D.在t=12 s末,新型電動汽車的加速度為-1 m/s2,19,【正確解答】選D。新型電動汽車在0～4 s內(nèi)做加速度為1.5 m/s2的勻加速直線運動,在4～6 s內(nèi)做加速度為-1 m/s2的勻減速直線運動,在6～10 s內(nèi)以4 m/s的速度做勻速運動,在10～14 s內(nèi)做加速度為-1 m/s2的勻減速直線運動,綜上所述,只有D正確。,20,【核心歸納】 v -t圖象的應用,21,22,勻變速直線運動的兩種情況,23,【過關訓練】 1.(多選)(2018·大連高一檢測)2018年1月19日12時12分,在我國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,長征十一號固體運載火箭“一箭六星”發(fā)射成功。假設該運載火箭由地面向上發(fā)射,其豎直方向v -t圖象如圖所示,則由圖象可知 ( ),24,A.0～t1時間段火箭的加速度小于t1～t2時間段火箭的加速度 B.0～t2時間段火箭是上升的,在t2～t3時間段火箭是下落的,25,C.t2時刻火箭上升的高度達到最大 D.0～t3時間段火箭一直在向上運動,26,【解析】選A、D。由速度—時間圖象的斜率等于物體的加速度,可知,0～t1時間內(nèi)火箭的加速度小于t1～t2時間內(nèi)火箭的加速度,故A正確。由圖看出,火箭的速度一直為正值,說明火箭一直在上升,故B錯誤。由于在0～t3內(nèi)火箭一直在上升,t3時刻速度為零開始下落,則t3時刻火箭上升的高度最大,離地面最遠,故D正確,C錯誤。,27,2.(多選)(2018·晉江高一檢測)某質(zhì)點運動的v -t圖象如圖所示,則該質(zhì)點 世紀金榜導學號28974032( ),28,A.在第1 s末運動方向發(fā)生變化 B.在第2 s末運動方向發(fā)生變化 C.在第3 s末加速度方向發(fā)生變化 D.在第4 s內(nèi)速度越來越大,29,【解析】選B、C。由題圖知,在0～2 s內(nèi)質(zhì)點的速度均為正值,說明第1 s末運動方向沒有發(fā)生變化,故A錯誤;第2 s末前質(zhì)點速度方向為正,第2 s末后質(zhì)點速度方向為負,故速度方向發(fā)生了變化,B正確;第3 s末前質(zhì)點加速度方向為負,第3 s末后質(zhì)點加速度方向變?yōu)檎?故加速度方向發(fā)生了變化,故C正確;在第4 s內(nèi)速度為負值,大小越來越小,故D錯誤。,30,【誤區(qū)警示】應用v -t圖象的兩點注意 (1)v -t圖象中,反應的都是直線運動,如果是曲線說明了加速度是時刻發(fā)生改變的。 (2)速度方向是否改變看與時間軸有無交點:在與時間軸的交點位置,縱坐標的符號改變,表示物體的速度方向改變。,31,【補償訓練】 1.如圖所示是幾個質(zhì)點的運動圖象,其中是勻變速直線運動的是 ( ) A.甲、乙、丙 B.甲、乙、丁 C.甲、丙、丁 D.乙,32,【解析】選A。勻變速直線運動的v -t圖象為傾斜直線,a-t圖象為平行于t軸的直線,故所給圖中甲、乙、丙表示物體做勻變速直線運動,而丁表示物體做變加速運動,故A項正確。,33,2.一質(zhì)點沿直線運動,其v -t圖象如圖所示。由圖象可知 ( ),34,A.在0～2 s內(nèi)質(zhì)點做勻速直線運動 B.在2～4 s內(nèi)質(zhì)點做勻加速直線運動 C.質(zhì)點2 s末的速度大于4 s末的速度 D.質(zhì)點5 s末的速度大小為15 m/s,35,【解析】選D。在0～2 s內(nèi),質(zhì)點速度隨時間均勻增大,做勻加速直線運動,故A錯誤。在2～4 s內(nèi)質(zhì)點速度隨時間不變,做勻速直線運動,故B錯誤。由圖象知,質(zhì)點 2 s末和4 s末的速度相同,故C錯誤。由圖象知,質(zhì)點 5 s末的速度為15 m/s,故D正確。,36,二 勻變速直線運動速度公式的理解與應用 【典例】某汽車在某路面上緊急剎車時,如圖所示,剎車時的加速度為6 m/s2,如果該汽車開始剎車時的速度為60 km/h,則該汽車剎車5 s時的速度為多少? 世紀金榜導學號28974033,37,【正確解答】汽車開始剎車時的速度為 v0=60 km/h≈16.7 m/s。 設汽車開始剎車時的初速度方向為正方向,由勻變速直 線運動的速度公式v=v0+at得, 汽車從開始剎車到靜止所用的時間為t= ≈2.8 s。,38,由于2.8 s5 s,所以汽車剎車2.8 s后變?yōu)殪o止,汽車剎車5 s時的速度為0。 答案:0,39,【核心歸納】 1.公式的適用條件:公式v=v0+at只適用于勻變速直線運動。 2.公式的矢量性: (1)公式v=v0+at中的v0、v、a均為矢量,應用公式解題時,首先應先選取正方向。,40,(2)一般以v0為正方向,此時勻加速直線運動a0,勻減速直線運動a0,說明v與v0方向相同;v0,說明v與v0方向相反。,41,加速度、初速度方向與運動性質(zhì)的關系,42,3.兩種特殊情況: (1)當v0=0時,v=at。 由于勻變速直線運動的加速度恒定不變,表明由靜止開始的勻加速直線運動的速度大小與其運動時間成正比。,43,(2)當a=0時,v=v0。 加速度為零的運動是勻速直線運動,也表明勻速直線運動是勻變速直線運動的特例。,44,【特別提醒】 應用公式v=v0+at解題時的兩點注意 (1)只有勻變速直線運動,該公式才能使用。 (2)在取初速度方向為正值的前提下,加速時a0,減速時a0。,45,【過關訓練】 1.(2018·唐山高一檢測)關于勻變速直線運動的下列說法正確的是 ( ) A.勻減速直線運動就是加速度為負值的運動 B.勻加速直線運動的速度一定與時間成正比 C.勻變速直線運動的速度隨時間均勻變化 D.速度先減小再增大的運動一定不是勻變速直線運動,46,【解析】選C。若規(guī)定初速度方向為正方向,勻減速直 線運動的加速度方向與初速度方向相反,則加速度為負 值;若規(guī)定初速度的相反方向為正方向,勻減速直線運 動的加速度方向與初速度方向相反,加速度為正值,故A 錯誤;根據(jù)速度公式v=v0+at,可知,當v0≠0,v與t不成 正比,故B錯誤;根據(jù)Δv=aΔt,a不變,可知相等時間內(nèi),47,速度的變化量相等,說明勻變速直線運動的速度隨時間均勻變化,故C正確;對于速度先減小再增大的運動,若加速度不變,也可能是勻變速直線運動,比如豎直上拋運動,故D錯誤。,48,2.一跳傘員從高空離開直升機落下,開始未打開傘(如圖所示),先做勻加速直線運動,落下一段距離后才打開傘,打開傘后做勻減速直線運動,加速度大小為2 m/s2,經(jīng)20 s到達地面時的速度為4 m/s,試求跳傘員在空中下落的最大速度。,49,【解析】跳傘員在空中下落的最大速度就是跳傘員做勻減速直線運動的初速度,跳傘員在做勻減速直線運動過程中,加速度a=-2 m/s2,據(jù)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,【補償訓練】 1.關于勻變速直線運動,下列說法正確的是 ( ) A.加速度大的物體其運動速度一定大 B.加速度小的物體其運動速度一定小 C.勻加速直線運動中,物體的加速度方向與速度方向相同 D.加速度的方向就是初速度的方向,51,【解析】選C。加速度是反映速度變化快慢的物理量,與速度的大小無關,加速度大,速度不一定大,加速度小,速度不一定小,故A、B錯誤。勻加速直線運動中,加速度的方向與速度方向相同,故C正確。加速度的方向可能與初速度方向相同,可能與初速度方向相反,故D錯誤。,52,2.(2018·銀川高一檢測)某質(zhì)點的速度隨時間變化的關系是v=5.5-2t,v與t的單位分別是m/s和s,則質(zhì)點的初速度與加速度分別為 ( ) A.5.5 m/s與-2 m/s2 B.5.5 m/s與2 m/s2 C.0與-2 m/s2 D.0與2 m/s2,53,【解析】選A。根據(jù)速度時間公式得:v=v0+at=5.5-2t,解得質(zhì)點的初速度為v0=5.5 m/s,加速度為a=-2 m/s2,故A正確,B、C、D錯誤。,54,3.(2018·保山高一檢測)下列有關勻變速直線運動的認識,其中正確的是 ( ) A.物體在一條直線上運動,若在相等的時間內(nèi)通過的位移相等,則物體的運動就是勻變速直線運動 B.加速度大小不變的運動就是勻變速直線運動 C.勻變速直線運動是速度變化量為零的運動 D.勻變速直線運動的加速度是一個恒量,55,【解析】選D。勻變速直線運動是軌跡為直線且加速度恒定的運動,即加速度大小、方向都不變,B錯誤,D正確;勻變速直線運動的速度不斷變化,所以速度變化量不為零,相等時間內(nèi)通過的位移必然不相同,A、C錯誤。,56,【拓展例題】考查內(nèi)容:勻變速直線運動中的多解問題 【典例】如圖所示,小球以6 m/s的速度由足夠長的光滑斜面中部沿著斜面向上滑。已知小球在斜面上運動的加速度大小為2 m/s2,則小球的速度大小何時達到 3 m/s?(小球在光滑斜面上運動時,加速度的大小、方向都不改變),57,【正確解答】小球先沿斜面向上做勻減速直線運動,速度由6 m/s逐漸減小為零,然后又反向做勻加速直線運動,取沿斜面向上的方向為正方向,則v0=6 m/s,a= -2 m/s2,小球的速度大小為3 m/s,有兩種情況:向上滑時v1=3 m/s,向下滑時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,