用图像描述直线运动.ppt

,速度描述物体位置变化的快慢，即位移的变化率；,位置,速度,变化的快慢,变化的快慢,加速度,加速度描述速度变化的快慢，即速度的变化率。,用图像描述直线运动,一、匀速直线运动(V不变),（1）相等时间位置变化相等。 （2）位置均匀变化 (3)s=vt (4)a=0,二、对物体运动情况或规律的描述,1、公式法：,(以匀速直线运动为例),x=v0t,v=v0 ,2、表格法： （v=2m/s , s=2t ),3、图象法：,表示物体的位移、速度等随时间变化的关系,(s=v0t ),例1、根据下表数据所描述的匀速直线运动,在下图直角坐标系中画出物体运动的位移-时间图象.,三、匀速直线运动的位移图象 （x-t图象）,t/s,x/m,0,0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12,0.02,0.04,0.06,三、匀速直线运动的位移图象 （x-t图象）,1、由图象可以得到: 匀速直线运动的位移图象是一条倾斜的直线.,2、从图象中可以获得的信息:,可以确定物体各个时刻所对应的位置,可以确定物体某段时间所发生的位移,由直线的斜率可以得到物体运动的速度,可以知道物体运动的性质,（1）OA、AB、BC、CD各表示什么运动？,（2）哪个阶段物体运动最快？,例2 某物体的位移-时间图象如右图所示,若规定向东为位移的正方向.,（3）求物体在第4秒内、第5秒,解：（1）物体在OA阶段以20m/s速度向东做匀速直线运动，AB阶段静止，BC阶段以10m/s速度向东做匀速直线运动，CD阶段以30m/s速度向西做匀速直线运动。 （2）CD阶段运动速度最快。速度大小为30m/s，方向向西。 （3）物体在第4秒内位移为10m，方向向东；第5秒内位移为30m，方向向西；整个5秒内位移为零，路程为60m。,内的位移及整个5秒内的位移和路程。,例3 如图所示为甲、乙两物体相对于同一参考系的x-t图象,下列说法正确的是（ ）.,A.甲、乙两物体的出发点相距x0 ,B.乙物体比甲物体晚出发的时间为t1,C.甲、乙两物体在t2 时刻相遇,D.甲、乙两物体做同方向的匀速直线运动，,ABC,例4 如图所示为甲、乙两物体做直线运动的x-t图象,下列说法正确的是（ ）.,t/s,A.甲物体做变速直线运动,速度越来越大；乙物体做匀速直线运动,B.在0-t1时间内两物体平均速度相等,C.在0-t1时间内甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度,D.相遇时，甲物体的速度大于乙物体的速度,ABD,四、匀速直线运动的速度图象 （v-t图象）,例5、根据上图所描述的匀速直线运动，画出它的速度时间图象,t/s,v/ms-1,0,0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12,0.5,t/s,v/ms-1,0,0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12,0.5,1、由图象可以得到: 匀速直线运动的速度图象是一条平行时间轴的直线.,2、从图象中可以获得的信息:,可以确定物体各个时刻所对应的速度,可以确定物体某段时间内所发生的位移 图象与时间轴所围成的图形“面积”表示物体在一段时间内所通过的位移,可以知道物体运动的性质,例6 某物体的位移-时间图象如右图所示,试画出它的速度时间图象,v/ms-1,t/s,10,20,1 2 3 4 5,0,A,B,C,D,-10,-20,-30,例7、比较下面两个直线运动,x/m,v/ms-1,甲,乙,(1)甲、乙两物体何时距离出发点最远？,(2)甲、乙两物体何时返回出发点？,2 匀变速直线运动 的速度与时间的关系,物体运动的v-t图象是一条平行时间轴的直线,表示物体运动的速度不随时间变化,物体做匀速直线运动,二、匀变速直线运动的速度与时间的关系式,物体做匀加速直线运动，0时刻的速度（即初速度）为v0，加速度为a，则物体在t时刻的速度为: v= .,由加速度的定义有:,变形可得：,二、匀变速直线运动的速度与时间的关系式,1、公式：,2、注意：,（1）本公式仅适用于匀变速直线运动,通常情况下取初速度方向为正方向，计算的结果v0,说明v的方向与v0的方向相同；v0,说明v的方向与v0的方向相反。,匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线,小车在相同的时间t里，速度的变化量v相同,小车的运动是加速度不变的运动,一、匀变速直线运动,1、定义：,物体沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。,2、v-t图象：,一条倾斜的直线 (图线的斜率表示加速度）,3、特点：,加速度不变,相同的时间t里，速度的变化量v相同,速度随时间均匀变化,4、分类：,（1）匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加的直线运动,（2）匀减速直线运动：物体的速度随时间均匀减小的直线运动,请大家描述下列vt图象所对应的物体的运动形式，并说明速度与加速度的方向,思考： 下图为两个物体运动的vt图象，它们的速度怎样变化?物体所做的运动是匀加速运动吗?物体的加速度怎样变化？,3、公式 的理解,二、匀变速直线运动的速度与时间的关系式,a在数值上等于单位时间内速度的变化量， at是时间t内速度的总变化量， 末速度v等于初速度v0加上速度变化量at,v0,v,t,0,v0,0,t,v,例题1: 汽车以40km/h的速度匀速行驶，现以 0.6m/s2的加速度加速，10s后速度能达到多少?,解：已知v0=40km/h=11m/s, a=0.6m/s2, t=10s,所以10s后的速度为：,例题2: 某汽车在某路面紧急刹车时，加速度的大小是6m/s2，如果必须在2s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少?,解：已知v=0, a=-6m/s2, t=2s,由v=v0+at, 得：,答：汽车的速度不能超过12m/s,例题3:一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速 直线运动，经过5 s后做匀速直线运动，最后2 s的 时间质点做匀减速直线运动直至静止，则该质点 匀速运动时的速度是多大?减速运动时的加速度是 多大?,研究加速过程，有: v1=v0+a1t1=0+1m/s25s=5m/s;,减速过程，末速度为v2=0,所以加速度为：,答：匀速运动时的速度5m/s;减速运动时的加速度大小为2.5m/s2,方向与运动方向相反,解：设汽车匀速运动时速度为v1,例4、竖直上抛运动是匀变速直线运动，加速度大小是10m/s2.现将一小球以30m/s的速度竖直向上抛出，求抛出后（1）小球2.0s末和4.0s末的速度；（2）何时小球运动到最高点？,解：（1）已知v0=30m/s, a=-10m/s2, t1=2.0s, t2=4.0s,可得2.0s末速度v1=v0+a t1=30m/s+(-10m/s2)2.0s=10m/s,4.0s末速度v2=v0+a t2=30m/s+(-10m/s2)4.0s=-10m/s,负号表示此时小球速度方向向下,（2）小球运动到最高点时速度v3=0,由v3=v0+a t3可得,所以3.0s末小球运动到最高点。,方向向上,例5、汽车在平直的公路上以20m/s的速度匀速行驶，前面有情况需紧急刹车，刹车的加速度大小是8m/s2,刹车后汽车的运动可视为匀减速直线运动，求刹车3s后汽车的速度。,解：已知v0=20m/s, a=-8m/s2, t=3s,可得3s末速度v=v0+a t=30m/s+(-8m/s2)3s=-4m/s,负号表示此时汽车速度方向与初速度方向相反,正解：已知v0=20m/s, a=-8m/s2,由v=v0+a t得汽车停下需时,由于3s2.5s,所以刹车3s后汽车已经停下，速度为零。,某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，设小车做匀变速直线运动. 在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。 (1)试根据纸带上各个计数点间的距离，每个0.10s测一次速度，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表(要求保留3位有效数字),在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中(假设小车做匀变速直线运动),1.20,5.40,12.00,0.21m/s,P43,匀变速直线运动