第二章　2　匀变速直线运动的速度与时间的关系—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册课件(共31张PPT)

1、2匀变速直线运动的速度与时间的关 系 必备知识自我检测 一、匀变速直线运动 1.定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动。 2.分类 (1)匀加速直线运动是物体的速度随着时间均匀增加的直线运动。 (2)匀减速直线运动是物体的速度随着时间均匀减小的直线运动。 3.v-t图像 匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线,如图所示,a表示匀 加速直线运动,b表示匀减速直线运动,a、b直线的斜率表示物体的 加速度。 必备知识自我检测 二、速度与时间的关系式 1.公式:v=v0+at。 2.理解:做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度v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。

2、3.适用条件:匀变速直线运动。 必备知识自我检测 1.正误辨析 (1)匀变速直线运动是速度变化快慢相同的运动。() (2)匀变速直线运动的加速度不变。() (3)速度增加的直线运动是匀加速直线运动。() 答案: 解析:匀变速直线运动在相同时间内速度变化相同,即速度变化 快慢相同。 答案: 解析:匀变速直线运动的速度均匀变化,即加速度不变。 答案: 解析:速度均匀增加的直线运动才是匀加速直线运动。 必备知识自我检测 (4)匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜直线。() (5)公式v=v0+at既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线 运动。() 答案: 解析:由于匀变速直线运动的加速度不变,即

3、v-t图像的斜率不 变,v-t图像是一条倾斜直线。 答案: 解析:匀加速和匀减速直线运动都是匀变速直线运动,速度公式 v=v0+at都适用。 必备知识自我检测 2.2018年1月9日,中国空军宣传纪录片为打赢起飞多角度全 方位展示了“歼-20”战机的作战训练画面,假设在某次短距离起飞 过程中,战机只用了10秒钟就从静止加速到起飞速度288 km/h,假设 战机在起飞过程中做匀加速直线运动,则它的加速度大小为() A.28.8 m/s2 B.10 m/s2 C.8 m/s2 D.2 m/s2 答案:C 解析:由v0=0,v=288 km/h=80 m/s,t=10 s, 问题一问题二随堂检测 匀

4、变速直线运动的理解 情景探究 如图是小车运动的v-t图像,该图像有什么特点?由图可知相等的 时间速度的变化量v怎么变的?可以得出物体运动的加速度怎么 变? 要点提示是一条倾斜的直线。无论t选在什么区间,相等的时间 速度的变化量v都相同,即小车运动的加速度不变。 问题一问题二随堂检测 知识点拨 1.匀变速直线运动的属性 (1)任意相等的时间内,速度的变化量相同。 (2)不相等的时间,速度的变化量不相等,但 =a相等,即加速度a 保持不变。 (3)v-t图像是一条倾斜的直线。 问题一问题二随堂检测 2.匀变速直线运动的分类 (1)匀加速直线运动:物体的速度随时间均匀增加的变速直线运动。 如图1所示

5、的直线a表示的是匀加速直线运动。 (2)匀减速直线运动:物体的速度随时间均匀减小的变速直线运动。 如图1所示的直线b表示的是匀减速直线运动。 图1 图2 问题一问题二随堂检测 (3)v-t图像为穿过时间轴的直线,表示的运动整个来看既不能称为 匀加速直线运动也不能称为匀减速直线运动,只能称为匀变速直线 运动。如图2所示,在0t1时间段内是匀减速直线运动,但在t1t2时间 段内是反向匀加速直线运动,故0t2时间内既不能称为匀加速直线 运动,也不能称为匀减速直线运动。但是0t2时间内任意截取一段 时间, 都是一个定值,故可以称为匀变速直线运动。 问题一问题二随堂检测 注意:加速度与速度的方向决定物体

6、是加速还是减速,如下图所 示。 问题一问题二随堂检测 实例引导 例1下列有关匀变速直线运动的认识,其中正确的是() A.匀变速直线运动的速度变化量是一个常量 B.匀变速直线运动的速度变化率是一个常量 C.在相等的时间内,匀变速直线运动的位移大小相等 D.匀变速直线运动的速度方向一定不变 答案:B 解析:对于不同时间,匀变速直线运动的速度变化量不同,选项A 错误;匀变速直线运动的加速度即速度变化率不变,选项B正确;匀 变速直线运动的速度时刻在变,在相等的时间内位移大小不相等, 选项C错误;匀变速直线运动的加速度方向一定不变,速度方向可能 变化,选项D错误。 问题一问题二随堂检测 规律方法 加速度

7、的正负表示加速度的方向,对匀变速直线运动, 当加速度与速度方向相同时做匀加速直线运动,当加速度方向与速 度方向相反时做匀减速直线运动,所以无论是匀加速运动还是匀减 速运动,加速度有可能是正值,也有可能是负值。 问题一问题二随堂检测 变式训练1下列关于匀变速直线运动的说法正确的是() A.做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向总是相 同的 B.做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度变化的方向 总是相同的 C.做匀变速直线运动的物体,它的速度和加速度都是均匀变化的 D.加速度大小不变的直线运动一定是匀变速直线运动 答案:B 解析:匀加速直线运动的速度方向和加速度方向相同,匀减速直线

8、 运动的速度方向和加速度方向相反,选项A错误;速度变化的方向与 加速度方向总是相同的,选项B正确;匀变速直线运动的加速度是不 变的,但加速度大小不变的直线运动不一定是匀变速直线运动,因为 加速度是矢量,加速度大小不变时方向可能变化,故选项C、D错误。 问题一问题二随堂检测 例2(多选)(2019山东德州高一上期中试题)如图所示是一个物体 运动的速度时间图像。由图像可知() A.物体做匀减速直线运动 B.物体的速度变化率越来越小 C.物体的速度不断增大,加速度不断减小 D.物体的速度不断减小,加速度不断增大 答案:B C 解析:根据图像知速度随时间增大,斜率不断减小,所以物体做加 速度减小的加速

9、运动,选项A、D错误,C正确;速度变化率即为加速 度,为图像斜率,不断减小,选项B正确。 问题一问题二随堂检测 问题总结变加速直线运动的v-t图像 问题一问题二随堂检测 变式训练2(多选)A、B是做匀变速直线运动的两个物体,其速度 图像如图所示。 A.A做初速度v0=2 m/s,加速度a=1 m/s2的匀加速直线运动 B.4 s后,B沿反方向做匀减速运动 C.t=1 s时,A的速度大小为3 m/s,方向沿正方向 D.t=6 s时,B的速度大小为 4 m/s,方向沿负方向 问题一问题二随堂检测 答案:ACD 解析:A物体沿规定的正方向做匀加速直线运动,v0=2 m/s,加速度 大小为 ,方向与初

10、速度方向相同;B物体前 4 s沿规定的正方向做匀减速直线运动,4 s后沿反方向做匀加速直 线运动,选项A对,B错;1 s末A物体的速度为(2+11)m/s=3 m/s,与正 方向相同;6 s末B物体的速度为-4 m/s,与正方向相反,选项C、D正 确。 问题一问题二随堂检测 匀变速直线运动速度时间公式的理解和应用 情景探究 在风平浪静的海面上,有一战斗机要去执行一紧急飞行任务,已 知飞机的起飞速度为50 m/s(即飞机安全起飞时所需的最小速度), 而航空母舰的弹射系统出了故障,无法在短时间内修复,飞机在跑 道上加速时,可能产生的最大的加速度为5 m/s2,跑道的长度经过计 算只能让飞机在这些条

11、件下加速8 s。请探究分析:航空母舰静止时, 飞机能安全起飞吗? 问题一问题二随堂检测 要点提示航空母舰静止时,飞机在航空母舰上做初速度为零的匀 加速直线运动,最大加速度a=5 m/s2,加速时间t=8 s,则据匀变速直 线运动的速度公式,飞机8 s后所能达到的速度v=v0+at=0+58 m/s=40 m/s,由于该速度小于飞机安全起飞的速度50 m/s,所以飞机 无法安全起飞。 问题一问题二随堂检测 知识点拨 1.公式v=v0+at的物理意义 从t=0时刻起做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度v等于物体 在开始时刻的速度v0加上在整个过程中速度的变化量at。 2.公式中各符号的含义 (1

12、)v0为开始时刻物体的瞬时速度,称为初速度;v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。为常量,表明速度均匀变化,即相等时间内 速度的变化量相等。 3.公式的适用条件 做匀变速直线运动的物体。 问题一问题二随堂检测 4.矢量性 (1)公式中的v0、v、a均为矢量,应用公式解题时,一般取v0的方向 为正方向,a、v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,如若v0,表 明末速度与初速度v0同向;若a3 s,汽车在 5 s时已经停止,速度为零,刹车2 s后速度v2=v0-at=(12-42) m/s=4 m/s

13、,故选C。 问题一问题二随堂检测 2.(多选)甲、乙两物体从同一地点,沿同一方向,同时运动,它们v-t图 像如图所示,下列判断正确的是() A.02 s内甲做轨迹为曲线的运动 B.乙的加速度大小为1 m/s2 C.3 s末乙的速度为3 m/s D.4 s末甲乙速度相等 答案:BC D 解析:v-t图像是速度随时间的变化图像,不是运动轨迹,选项A错误; 乙的加速度a= m/s2=1 m/s2,选项B正确;根据几何知识可知,3 s末 乙的速度为3 m/s,选项C正确;4 s末两图像相交,表示此时刻甲乙的 速度相等,选项D正确。 问题一问题二随堂检测 3.一跳伞员从高空离开直升机落下,开始未打开伞(如图所示),先做