高中物理 第1部分 第一章 第5节《匀变速直线运动速度与时间的关系》课件 教科版必修1.pptVIP

第一章 第5节 理解教材新知 把握热点考向 知识点一 知识点二 考向一 考向二 考向三 应用创新演练 随堂基础巩固 课时跟踪训练 1 做匀变速直线运动的物体 加速度的大小和方向均不改变 运动轨迹为一条直线 2 在匀变速直线运动中 速度与时间的关系 vt v0 at 3 在v t图像中 图像的斜率表示物体加速度的大小和方向 匀变速直线运动速度与时间的关系 自学教材 1 匀变速直线运动 1 定义 速度随时间均匀变化即恒定的运动 2 分类 匀加速直线运动 加速度与速度方向 匀减速直线运动 加速度与速度方向 加速度 相同 相反 2 速度与时间的关系 1 速度公式 vt 2 对公式的解释 做匀变速直线运动的物体 在t时刻的速度vt 就等于物体在开始时刻的速度v0再加上在整个过程中速度的变化量at v0 at 重点诠释 1 公式中各符号的含义 1 v0为开始时刻物体的瞬时速度 称为初速度 vt为经时间t后物体的瞬时速度 称为末速度 2 a为物体的加速度 为恒量 表明速度均匀变化 即相等时间内速度的变化量相等 2 符号法则公式中的v0 vt a均为矢量 应用公式解题时 一般取v0的方向为正方向 a vt与v0的方向相同时取正值 与v0的方向相反时取负值 对计算结果中的正 负 应根据正方向的规定加以说明 如vt 0 表明末速度与初速度v0同向 若a 0 表明加速度与v0反向 3 特殊情况 1 当v0 0时 vt at 即vt t 2 当a 0时 vt v0 匀速直线运动 1 某日 某新型高级教练机在某机场进行了首次热身飞行表演 设该教练机的速度达到98m s时即可升空 假定教练机从静止开始以3 5m s2的加速度做匀加速直线运动 则该教练机从开动到起飞需滑行多长时间 答案 28s 匀变速直线运动的v t图像 自学教材 1 图像特点匀变速直线运动的v t图像是一条的直线 如图1 5 1所示 2 斜率的含义图线斜率的大小等于物体运动的大小 斜率的正负 表示加速度的 图1 5 1 倾斜 加速度 方向 重点诠释 1 由v t图像可以读出物体运动的初速度 任一时刻的速度 以及达到这一速度所需的时间 2 v t图像中时间轴 t轴 的上方代表物体沿正方向运动 时间轴 t轴 的下方代表物体沿负方向运动 所以v t图像只能描述物体做直线运动的情况 当物体运动的v t图像与时间轴相交 表明该时刻的速度是零 图线跨过时间轴表示运动方向改变 3 v t图像上每一点的切线斜率代表该点的加速度 4 v t图像中表示速度的图线与时间轴所夹的 面积 表示物体的位移 时间轴上方的 面积 为正 时间轴下方的 面积 为负 运动物体的总位移等于正 负面积之和 5 在v t图像中两图线的交点表示两物体在该时刻的速度相同 6 在v t图像中 倾斜直线表示物体做匀变速直线运动 平行于时间轴的直线表示物体做匀速直线运动 和时间轴重合的直线表示物体静止 曲线表示变加速直线运动 2 图1 5 2是物体做直线运动的v t图像 由图像可得到的正确结果是 a t 1s时物体的加速度大小为1 0m s2b t 5s时物体的加速度大小为0 75m s2c 第3s内物体的位移为1 5md 物体在加速过程的位移比减速过程的位移大 图1 5 2 解析 由v t图像可得0 2 0s内物体的加速度大小为1 5m s2 2 0 3 0s内物体的加速度大小为0 3 0 7 0s内物体的加速度大小为0 75m s2 故选项b正确 0 2 0s物体的位移为3 0m 2 0 3 0s物体位移为3 0m 3 0 7 0s物体位移为6 0m 故选项c d错误 答案 b 对匀变速直线运动的理解 例1 下列说法正确的是 a 匀变速直线运动就是加速度大小不变的运动b 匀变速直线运动就是速度改变量恒定的运动c 只要加速度大小和方向均保持不变的运动就是匀变速直线运动d 只要是匀变速直线运动 则加速度的大小和方向一定保持不变 审题指导 解答本题应注意以下两点 1 匀变速直线运动的加速度特点 2 匀变速直线运动的加速度与速度方向间的关系 解析 匀变速直线运动是加速度大小和方向均保持不变的直线运动 若只是加速度的大小不变 而方向改变 就不是匀变速直线运动 因此选项a错误 速度的改变量不但与加速度有关 而且还与时间有关 虽然匀变速直线运动在相等的时间内速度改变量相同 但是在非匀变速运动中 时间不同时速度改变量也可能相同 因此 只根据速度改变量相同判断物体的运动是匀变速直线运动是错误的 故选项b错误 加速度大小和方向均保持不变的运动是匀变速运动 但匀变速运动包括匀变速直线运动 即加速度的方向与初速度的方向在同一条直线上时 物体所做的运动 和匀变速曲线运动 即加速度的方向与初速度的方向不在同一条直线上时 物体所做的运动 因此选项c错误 由匀变速直线运动的定义可知 匀变速直线运动的加速度恒定 即大小与方向均保持不变 所以选项d正确 答案 d 借题发挥 对于匀变速直线运动可以从以下几个方面认识 1 加速度恒定 2 速度随时间均匀变化 3 v t图像是一条倾斜的直线 直线的斜率等于加速度的值 4 匀变速直线运动中加速度的方向始终与速度方向在同一条直线上 5 匀变速直线运动包括匀加速直线运动和匀减速直线运动两种情况 1 下列关于匀变速直线运动的说法正确的是 a 匀加速直线运动的加速度是不断增加的b 匀减速直线运动的加速度是不断减小的c 匀变速直线运动是加速度不变的直线运动d 匀变速直线运动是速度和加速度都均匀变化的直线运动 解析 匀变速直线运动是加速度大小和方向均不变的直线运动 包括匀加速直线运动和匀减速直线运动 故只有c正确 答案 c 速度公式的应用 图1 5 3 例2 某汽车在某路面上紧急刹车时 如图1 5 3所示 刹车的加速度为6m s2 如果该汽车开始刹车时的速度为60km h 则该汽车刹车5s时的速度为多少 审题指导 解答本题时应注意以下两点 1 将汽车的初速度换算成国际单位制单位 2 判断汽车在5s内的运动规律 答案 0 借题发挥 当物体做匀减速直线运动时 必须考虑速度减为零之后能否返回 若能返回 可以将时间直接代入vt v0 at计算 若不能返回 物体停止后就不再运动 此后任一时刻的速度均为零 此时不能直接用公式vt v0 at计算 试求上例中该汽车在刹车2s时的速度为多少 解析 由于2 8s 2s 则由vt v0 at得v 16 7 6 2 m s 4 7m s 答案 4 7m s 对v t图像的理解和应用 例3 某物体做直线运动的v t图像如图1 5 4所示 通过图像回答下列问题 图1 5 4 1 物体在oa ab bc阶段各做什么运动 加速度是多大 2 物体在2s末和7s末的瞬时速度是多大 3 物体的最大位移是多少 全过程的位移为多少 第7s内的位移是多少 审题指导 解答本题时应注意以下三点 1 v t图像的斜率与加速度的关系 2 由图像确定物体做匀加速直线运动和匀减速直线运动的方法 3 v t图像与t轴所围 面积 与物体运动位移和路程的大小关系 答案 见解析 借题发挥 利用v t图像可以求出 1 任一时刻质点的速度大小和方向 直接读出 2 任一时刻质点加速度的大小和方向 图线斜率的绝对值表示加速度的大小 斜率的正负表示加速度的方向 3 某段时间内位移的大小和方向 2 如图1 5 5所示是一质点做直线运动的v t图像 据此图像得到的结论