【高三物理专题总结】第6讲 匀变速直线运动中速度与时间的关系

第六讲第六讲 匀变速直线运动的速度 与时间的关系 匀变速直线运动的速度 与时间的关系 教 师 宋晓垒 第 1 页 版权所有 北京天地精华教育科技有限公司 咨询电话 400 650 7766 一 概念导引一 概念导引 匀速直线运动的速度一时间图象 一条平行于时间轴的直线 可以根据某段时间内图线 与坐标轴所围成的矩形 面积 求出位移 非匀变速直线运动 在变速直线运动中 如果在相等的时间内速度的改变不相等 这种运动就叫做非匀变速直线运动 非匀变速直线运动的图象不是一条直线而是一条曲线 二 典型例题二 典型例题 例 1 飞机着陆后以 6m s2的加速度做匀减速运动 若其着陆时的速度为 60m s 求它在着陆后 12s 末的速度 例 2 物体沿一直线运动 在 t 时间内通过的路程为 s 它在中间位置 2 1 s 处的速度为 v1 在中间时 刻 2 1 t 时的速度为 v2 则 v1和 v2的关系为 A 当物体做匀加速直线运动时 v1 v2 B 当物体做匀减速直线运动时 v1 v2 C 当物体做匀速直线运动时 v1 v2 匀变速直线运动的速度与时间的关系 定 义 沿着一条直线且 不变的运动 叫 匀变速直线运动 v t 图象 是一条 速度公式 定 义 表示 关系的图象叫速度一时间图 象 简称速度图象 作 法 以横轴表示 纵轴表示 根据实际 数据取单位 定标度 描点 用平滑曲线连结各 点便得 v t 图象 匀变速直 线运动 v t 图象 第 2 页 版权所有 北京天地精华教育科技有限公司 咨询电话 400 650 7766 D 当物体做匀减速直线运动时 v1 v2 三 基础巩固三 基础巩固 知识点 知识点 1 对纸带的分析 对纸带的分析 1 图 1 所示纸带是某同学做 探究小车速度随时间变化的规律 实验得到的 纸带的右端 未画出 接打点计时器 已知电源频率是 50Hz 每 5 个点 相隔 0 1s 取 1 个计数点 如图 1 所示 相 邻两点中还有 4 个点未画出 为了便于测量 舍掉开头 一些过于密集的点迹 找一个适当的点 当做计时 0 起点 为测量相邻各计数点之间的距离 甲同学采用的方法是 用毫米刻度尺直接测 量 0 1 1 2 各相邻计数点之间的距离 x1 x2 乙同学采用的方法是 用毫米刻度尺一次量 出计时起点 0 到 1 2 各点的距离 x1 x2 再逐个相减得到 x1 x2 x1 x2 x3 x2 这两种测量方法哪种较合理 为什么 2 已知用毫米刻度尺对图 1 所示纸带测量结果是 0 到 1 2 3 各点的距离 x1 1 82cm x2 5 30cm x3 10 27cm x4 16 60cm x5 25 32cm x6 34 94cm x7 46 76cm 应如 何求得小车在打点计时器打下 1 2 3 各点时的瞬时速度 3 把求得的 v1 v2 v3 填入以下表格 位置 1 2 3 4 5 6 7 时间 t s 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 v m s 1 4 作出小车运动的 v t 图象 在坐标纸上画 v t 图象时 图 2 注 意坐标轴单位长度的选取 使图象分布在坐标平面的大部分面 积 1 根据表中 v t 数据 在坐标纸中描点并作 v t 图象 2 通过描点 我们可以看到每次实验描出的点都 这说明小车的运动是 不变的 运动 3 由图象 可求得小车的加速度大小是 m s2 第 3 页 版权所有 北京天地精华教育科技有限公司 咨询电话 400 650 7766 4 如果描点时发现除个别点外 其他点基本上都落在同一直线上 则该个别点偏离直线是由 误差引起的 选填 偶然 或 系统 处理该点的办法是 知识点 知识点 2 匀变速直线运动的方向 匀变速直线运动的方向 5 匀变速直线运动的加速度的加速度 A 一定与初速度方向相同 B 一定与末速度方向相同 C 一定与位移方向相同 D 一定与速度变化方向相同 四 能力升级 四 能力升级 综合点 综合点 1 匀加速直线运动 匀加速直线运动 6 甲 乙两辆汽车都做初速为零的匀加速直线运动 甲 乙两车向时通过某路标时的速度分别为 v1 6m s 和 v2 10m s 甲 乙两车的加速度分别为 a1 2m s2和 a2 1m s2 则下列说法中正确的是 A 通过路标时甲车比乙车慢 B 甲车起步比乙车晚 C 通过路标 2s 后甲速度等于乙车速度 D 通过路标 4s 后 甲车速度等于乙车速度 7 做匀加速直线运动的物体 加速度大小为 2m s2 则任意 1s 内 A 末速度一定是 2m s B 末速度比初速度大 2m s C 末速度一定是初速度的 2 倍 D 末速度比初速度大 2 倍 8 一辆汽车在笔直的公路上做匀变速直线运动 该以路每隔 15m 距离离设置一个路标 汽车通过 A B 两个相邻路标用 2s 通过 B C 两个相邻路标用时 3s 求汽车通过 A B C 三个路标时的速度 综合点 综合点 2 匀减速直线运动 匀减速直线运动 9 一辆汽车以 54km h 的速度在平直公路上行驶 突然刹车后做加速度大小为 3m s2 的匀减速运动 则刹车后 2s 时汽车速度为 m s 车速为 3m s 时距刹车时刻 s 刹车后 6s 时 汽车速度为 m s 刹车阶段汽车的平均速度为 m s 10 一质点以初速度 v0 10m s 在平直的轨道上运动 某时刻起 获得一个 a 2 5m s2的加速度 求从 开始获得加速度起 第 ls 末和 6s 末的速度分别是多少 第 4 页 版权所有 北京天地精华教育科技有限公司 咨询电话 400 650 7766 综合点 综合点 3 实际运动中的速度时间关系 实际运动中的速度时间关系 11 一辆汽车从静止开始由甲地出发 沿平直公路开往乙地 汽车先做匀加速运动 历时 t 接着做匀 减速运动历时 2t 开到乙地刚好停止 那么在匀加速运动 匀减速运动两段时间内 A 加速度大小之比为 3 1 B 加速度大小之比为 2 1 C 平均速度大小之比为 2 1 D 平均速度大小之比为 1 1 12 一个物体开始静止在 O 点 先使它向东做匀加速直线运动 经过 5s 使它加速度方向立即改为 向西 加速度大小不变 再经 5s 又使它加速度方向立即改为向东 加速度大小不变 如次重 复 共同时 20s 则这段时间内 A 物体时而向东运动 时而向西运动 B 物体最后停在 O 点 C 物体运动时快时慢 一直向东运动 D 物体速度一直增大 13 摩托车从静止开始 从 1 6m s2的加速度沿直线匀减速行驶 4s 又以 1 2m s2的加速度沿直线匀减 速行驶 3s 然后做匀速直线运动 摩托车做匀速直线运动的速度大小为 14 卡车原来以 10m s 的速度匀速行驶 因为道口出现红灯 司机从较远的地方开始起开始刹车 使 卡车匀减速前进 当车减速到 2m s 时 交通灯转为绿灯 司机当即释放刹车 并且只用了减速 过程的一半时间卡车就加速到原来的速度 从刹车开始起到恢复原速过程用了 12s 求 1 减速与加速过程中的加速度 2 开始刹车后 2s 末及 10s 末的瞬时速度 五 拓展探究五 拓展探究 拓展点 用图象描述运动 拓展点 用图象描述运动 15 如图 3 所示为某物的 v t 图象 试说明该物的运动情况 第 5 页 版权所有 北京天地精华教育科技有限公司 咨询电话 400 650 7766 16 一质点从静止开始以 1m s2的加速度匀加速运动 经 5s 后做匀速直线运动 最后 2s 的时间内质 点做匀减速运动直至静止 则质点匀速直线运动时的速度是多大 减速运动时的加速度是多大 课堂测验课堂测验 1 关于直线运动 下述说法中正确的是 A 匀速直线运动的速度是恒定的 不随时间而改变 B 匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变 C 速度随时间不断增加的运动 叫匀加速直线运动 第 6 页 版权所有 北京天地精华教育科技有限公司 咨询电话 400 650 7766 D 速度随着时间均匀减小的运动 通常叫做匀减速直线运动 2 已知一运动物体的初速度 2 0 3 5smasmv 加速度 它表示 A 物体的加速度方向与速度方向相同 且物体的速度在减小 B 物体的加速度方向与速度方向相同 且物体的速度在增加 C 物体的加速度方向与速度方向相反 且物体的速度在减小 D 物体的加速度方向与速度方向相反 且物体的速度在增加 3 在公式atvv 0 中 涉及到四个物理量 除时间 t 是标量外 其余三个 v v0 a 都是矢量 在 直线运动中这三个矢量的方向都在同一条直线上 当取其中一个量的方向为正方向时 其他两个 量的方向与其相同的取正值 与其相反的取负值 若取初速度方向为正方向 则下列说法正确的 是 A 匀加速直线运动中 加速度 a 取负值 B 匀加速直线运动中 加速度 a 取正值 C 匀减速直线运动中 加速度 a 取负值 D 无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动 加速度 a 均取正值 4 物体做匀加速直线运动 初速度 v0 2 m s 加速度 a 0 1 m s2 则第 3 s 末的速度是 m s 5 s 末的速度是 m s 5 汽车在平直公路上以 10m s 的速度做匀速直线运动 发现前面有情况而刹车 获得的加速度大小 是 2m s2 则 1 汽车在 3 s 末的速度大小是 m s 2 在 5 s 末的速度大小是 m s 3 在 10 s 末的速度大小是 m s 6 如图所示是四个做直线运动的物体的速度一时间图象 则做 匀加速直线运动的是 做 匀减速直线运动的是 初速度为零的是 做匀速直线运动的是 填图线代号 7 若汽车加速度方向与速度方向一致 当加速度减小时 则 A 汽车的速度也减小 B 汽车的速度仍在增大 C 当加速度减小到零时 汽车静止 D 当加速度减小到零时 汽车的速度达到最大 参考答案参考答案 二 典型例题二 典型例题 例 1 s10s 6 600 t 解析 m s0vv 1012 第第 6 题图题图 1 2 3 4 v t 0 第 7 页 版权所有 北京天地精华教育科技有限公司 咨询电话 400 650 7766 例 2 ABC 三 基础巩固三 基础巩固 1 用乙 相对误差小 2 根据vvt 2 求解 3 位置 1 2 3 4 5 6 时间 t s 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 v m s 1 0 265 0 42250 5650 7525 0 9171 072 4 1 2 3 略 4 偶然 5 D 四 能力升级四 能力升级 6 ABD 7 B 8 解析 sm vv v BA 5 7 2 15 2 1 sm vv v CB 5 3 15 2 2 sm vv v CA 6 32 30 2 3 解方程组 smv smv smv C B A 75 1 25 3 25 4 9 9 4 0 7 5 10 16 7 5 5 vm s vm s 11 BD 12 C 13 2 8m s 14 解析 1 t1 t2 12 t1 t2 2 1 t1 8s t2 4s 2 2 2 1 2