高中物理第一章运动的描述5匀变速直线运动速度与时间的关系课件教科版必修1.ppt

第一章,5匀变速直线运动速度与时间的关系,学习目标1.知道匀变速直线运动的特点及分类.2.理解匀变速直线运动的vt图像特点.3.掌握匀变速直线运动的速度公式，并会用公式解决简单的匀变速直线运动问题,内容索引,自主预习梳理,重点知识探究,当堂达标检测,自主预习梳理,1.匀变速直线运动速度随时间均匀变化，即的运动.2.速度与时间的关系速度公式：vt，其中为初始时刻的速度，为t时刻的速度.,一、匀变速直线运动速度与时间的关系,加速度恒定,v0at,v0,vt,二、匀变速直线运动的vt图像,公式vtv0at表示了匀变速直线运动速度vt是时间t的，对应的vt图像是一条，其表示了加速度的大小和.(1)匀加速直线运动：v0，a0，a与v0，如图1甲所示.,图1,(2)匀减速直线运动：v0，av1，加速度增大；乙图中，在相等的时间t内v2v1，加速度减小.即vt图像为曲线时，物体的加速度是变化的，曲线上某点的切线斜率等于该时刻物体的加速度.,图3,2.vt图像的应用(1)图线上某点的纵坐标表示瞬时速度的大小和方向(其中正、负号表示方向).(2)图线的斜率表示加速度的大小和方向(其中正、负号表示方向).(3)图线的拐点表示运动性质改变的时刻.(4)图线与横轴所围图形的面积表示位移(下一节).,例2(多选)一物体做直线运动，下图表示该物体匀变速运动的是,解析,答案,解析vt图像斜率保持不变，说明加速度恒定不变，物体做匀变速直线运动，故A项对；xt图像斜率保持不变，说明速度恒定不变，物体做匀速直线运动，故B项错；at图像纵坐标保持不变，说明物体的加速度不变，物体做匀变速直线运动，故C项对；D图像中斜率不断变化，所以物体做变速直线运动，故D项错.,匀变速直线运动的特点是加速度不变；vt图像是一条倾斜直线；图A中虽然t0前后速度方向有变化，但由于图像斜率不变，加速度不变，全过程仍可看成匀变速直线运动.,例3如图4是物体做直线运动的vt图像，由图像可得到的正确结论是A.t1s时物体的加速度大小为1.0m/s2B.t5s时物体的加速度大小为0.75m/s2C.第3s内物体的位移为1.5mD.在t2s时到达最远点，23s静止，7s时回到出发点,解析,答案,图4,解析物体的速度一直为正，即速度方向未变，02s做匀加速运动，23s做匀速运动，37s做匀减速运动，D项错误；,第3s内物体的位移为3m，C错.,三、速度公式在刹车问题中的应用,例4一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，刹车后可视为匀减速直线运动，求刹车3s后汽车的速度.,解析,答案,答案0,解析设汽车从开始刹车到速度为零所用的时间为t，取汽车运动的方向为正方向.由vtv0at，得s2.5s，汽车在2.5s末速度减为零而停下，之后汽车不再运动，所以3s后汽车的速度为零.,1.刹车问题：车辆刹车时可看做匀减速直线运动直至速度变为零，所以刹车时车辆只在“刹车时间”内做匀变速直线运动.刹车时间取决于初速度和加速度的大小.2.注意问题(1)明确车辆的刹车时间(车辆末速度变为零时所用的时间).通常可由t计算得出，并比较研究的时长与刹车时间的大小关系.(2)若研究的时长小于刹车时间，则汽车在要研究的时间段内的实际运动时间等于时长；反之，实际运动时间等于刹车时间.,3.常见错误：误认为汽车在给定的时间内一直做匀减速直线运动，简单套用速度公式vtv0at，得出的速度出现负值.,当堂达标检测,1.(对匀变速直线运动的理解)(多选)如图所示的四个图像中，表示物体做匀加速直线运动的图像是,解析,答案,1,2,3,4,5,解析做匀加速直线运动的物体速度随时间均匀增大，其图线远离时间轴，故选A、D.,2.(对速度公式的理解)某机车原来的速度是36km/h，在一段下坡路上加速度为0.2m/s2.机车行驶到下坡末端，速度增加到54km/h，求机车通过这段下坡路所用的时间.,解析,答案,1,2,3,4,5,解析初速度v036km/h10m/s，末速度vt54km/h15m/s，加速度a0.2m/s2.由vtv0at得：s25s.故机车通过这段下坡路所用的时间为25s.,答案25s,3.(vt图像的理解和应用)(多选)如图5所示是某物体做直线运动的vt图像，由图像可知，下列说法中正确的是A.物体在010s内做匀速直线运动B.物体在010s内做匀加速直线运动C.物体运动的初速度为10m/sD.物体在010s内的加速度为2.5m/s2,解析,答案,1,2,3,4,5,图5,1,2,3,4,5,解析由题图知，物体的速度均匀增大，图像的斜率一定，说明该物体做匀加速直线运动，A错误，B正确.物体运动的初速度即t0时刻的速度，由题图知初速度为10m/s，C正确.物体在010s内的加速度为am/s21.5m/s2，D错误.故选B、C.,4.(vt图像的理解和应用)甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动的vt图像如图6所示，下列判断正确的是A.在6s内甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动B.两物体在1s末相遇C.乙在前2s内做匀加速直线运动，26s做匀减速直线运动D.2s后，甲、乙两物体的速度方向相反,解析,答案,1,2,3,4,5,图6,1,2,3,4,5,解析据图像可知，甲以2m/s的速度做匀速直线运动.乙在02s内做匀加速直线运动，加速度a12m/s2，在26s内做匀减速直线运动，加速度a21m/s2.t11s时，甲、乙两物体只是速度相同，未相遇.在6s内，甲、乙两物体的速度方向始终相同.只有选项C正确.,1,2,3,4,5,5.(速度公式在刹车中的应用)汽车的加速、减速性能是衡量汽车性能的一项重要指标，一辆汽车以54km/h的速度匀速行驶.(1)若汽车以1.5m/s2的加速度加速，求8s后汽车的速度大小.,解析,答案,解析初速度v054km/h15m/s.由vtv0at，得vt(151.58)m/s27m/s.,答案27m/s,1,2,3,