高中物理 第二章第二节2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系课件 新人教版必修1 .ppt

第2课时匀速直线运动的速度与时间的关系 加速度 用来描述物体的速度变化快慢的物理量 定义为单位时间内速度的变化量 即a 2 物体做变速运动时 是加速还是减速取决于物体加速度的方向和速度的方向是否相同 当物体的加速度和速度方向相同时 物体做加速运动 当物体的加速度和速度方向相反时 物体做减速运动 1 匀变速直线运动 1 定义 物体沿着一条 且恒定不变的运动 2 分类 匀加速直线运动 加速度方向与速度方向 物体的速度随时间的直线运动 匀减速直线运动 加速度方向与速度方向 物体的速度随时间的直线运动 3 匀变速直线运动的v t图象是一条的直线 如图所示 a表示直线运动 b表示直线运动 4 v t图线的斜率表示物体匀加速直线运动的 2 速度与时间的关系式v 式中at表示时间t内速度的 v0表示物体的 自我校对1 1 直线加速度 2 相同均匀增加 相反均匀减小 3 倾斜匀减速匀加速 4 加速度2 v0 at变化量初速度 1 做直线运动的物体在第1s末 第2s末 第3s末 的速度分别为1m s 2m s 3m s 则此物体的运动性质是 a 匀变速直线运动b 非匀变速直线运动c 是加速度不断增大的运动d 可能是匀变速直线运动 也可能是非匀变速直线运动 解析 由题目条件可知 每隔1s速度变化相等 但是初速度不确定 而且运动过程中某些时刻的速度也不确定 各时刻的加速度不一定相等 故物体可能做匀变速直线运动 也可能是非匀变速直线运动 答案为d 答案 d2 关于匀变速直线运动中的加速度的方向和正负值问题 下列说法中错误的是 a 在匀加速直线运动中 加速度的方向一定和初速度方向相同b 在匀减速直线运动中 加速度一定是负值c 在匀加速直线运动中 加速度可能取负值d 只有在规定了初速度方向为正方向的前提下 匀加速直线运动的加速度才取正值 解析 加速度取正值或取负值 取决于是否与规定的正方向相同 同向为正值 反向为负值 答案 b3 以6m s的速度在水平面上运动的小车 如果获得2m s2的与运动方向同向的加速度 经过多长时间它的速度将增加到16m s 5sb 2sc 3sd 8s 解析 由v v0 at得 t s 5s 答案 a 如图所示为某物体运动的v t图象 它的速度在各阶段如何变化 物体做匀变速运动吗 根据v t图象可以看出物体在ab bc段速度不断增大 做加速运动 cd段做减速 运动 在de段做负方向的加速运动 根据v t图象中图线的斜率表示物体的加速度a 可见在ab段加速度恒定 因此物体做匀加速直线运动 在bc段斜率不断减小 物体做加速度不断减小的加速运动 在cd de段斜率相同 因此做匀变速直线运动 只是cd段为正方向上的匀减速直线运动 de段为反方向上的匀加速直线运动 但这两段上加速度大小方向均相同 一 对v v0 at的正确理解公式v v0 at反映了匀变速直线运动的瞬时速度随时间变 化的规律 是矢量运算 只适用于匀变速直线运动 一般以v0的方向为正方向 v0 0 若a与v0同向 a 0 表示物体做匀加速直线运动 若a与v0反向 a 0 表示物体做匀减速直线运动 注意 并不是说a 0是匀加速直线运动 a 0是匀减速直线运动 而应理解为a与v0同向是匀加速直线运动 a与v0反向是匀减速直线运动 例1甲 乙两物体分别做匀加速和匀减速直线运动 已知乙的初速度是甲的初速度的2 5倍 且甲的加速度大小是乙的加速度大小的2倍 经过4s 两者的速度均达到8m s 则两者的初速度分别为多大 两者的加速度分别为多大 点拨 注意加速度的正 负号及两者之间的联系 解析 对甲 乙两物体分别应用匀变速直线运动速度公式 有v v甲 a甲t v v乙 a乙t 又v乙 2 5v甲 a甲 2a乙 可得甲 乙两物体 的初速度分别为v甲 m s 4m s v乙 m s 10m s 甲 乙两物体的加速度大小分别为a甲 m s2 1m s2 a乙 m s2 0 5m s2 点评 当问题涉及多个物体的运动时 除了对每一个物体进行运动状态的分析 列出相应的运动学方程外 还要找出它们之间的联系 列出必要的辅助方程 组成方程组求解 1 一辆汽车由静止开始做匀变速直线运动 经过10s时开始刹车 又经过5s停下来 并且汽车在刹车过程也做匀变速直线运动 那么前后两段加速度的大小之比是 1 4b 1 2c 2 1d 4 1 解析 汽车在加速和减速过程中速度的变化量相同 但所用时间不同 由a 知道 a1 a2 t2 t1 1 2 所以选b 答案 b二 利用v t图象分析匀变速直线运动1 在v t图象中 1 图线的斜率表示加速度 2 纵截距表示初速度 横截距表示速度为零的时刻 不同图线的交点表示该时刻物体具有相同的速度 3 图线与坐标轴 时刻线所围面积等于物体的位移 可由坐标系中的数据求得 这一点在后面将重点讲解 2 如图为a b两物体的v t图象 由图象可知 1 在t1时刻两物体速度相同 2 图线与v轴的交点表示两物体的初速度 3 v t图线不表示物体的运动轨迹 3 由于v t图象只能表示正负两个方向 所以它只能描述直线运动 例2如图所示是四个物体沿直线运动的速度 时间图象 试根据图象进行分析 1 四个物体的运动性质如何 2 四条图线交点q的物理意义是什么 点拨 掌握v t图象的意义 横 纵坐标 斜率等各表示什么 解析 1 物体做初速为零 加速度a 0 75m s2的匀加速直线运动 物体做初速度v0 2m s 加速度a 0 25m s2的匀加速直线运动 物体做v0 3m s的匀速直线运动 物体做初速度v0 5m s 加速度a 0 5m s2的匀减速直线运动 2 q点表示在4s时刻 四个物体的速度相等 都为3m s 点评 所谓的 运动性质 是指说明物体做什么运动 图线是倾斜直线表明v随t的变化而均匀变化 为匀变速直线运动 图线斜率的大小表示v变化的快慢 即变化率 正 负表示相关物理量的方向 2 2010 福建八县联考 水平地面上两个质点甲和乙 同时由同一地点沿同一方向做直线运动 它们的v t图线如图所示 在0 4s内下列判断正确的是 a 甲做匀速运动 乙做匀加速运动b 2s前甲比乙速度大 2s后乙比甲速度大c 在第4s内 甲的平均速度大于乙的平均速度d 乙一定能追上甲 解析 由图象可知 甲做匀速运动 速度为10m s 乙做匀加速运动 2s前速度小于10m s 2s后速度大于10m s a b正确 第4s内 乙的速度均大于甲的速度 c错误 乙的速度在2s后大于甲 两者间距离逐渐缩小 当两者间距离为0时 乙追上甲 d正确 答案 abd 任何一个公式都有它的适用范围 匀变速直线运动速度与时间关系公式是对匀变速直线运动而言的 抛开物体运动的实际情况 死记硬套公式 是对匀变速直线运动速度与时间关系公式理解的一个误区 例 以18m s的速度行驶的汽车 紧急刹车后做匀减速直线运动 其加速度的大小为6m s2 求汽车在6s时的速度 剖析 因为初速度v0 18m s 加速度a 6m s2 t 6s 所以v v0 at 18m s 6 6m s 18m s 汽车在6s时的速度竟然是负值 这可能吗 为什么会出现这样的结果 正解 我们不妨假设汽车停止