物理必修一：2.2《匀变速直线运动的速度和时间的关系》课件

1、第二章匀变速直线运动的研究2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系一、匀变速直线运动 问题设计请描述如图1所示的vt图象表示的物体的运动情况，取相等的时间间隔，看它们的速度变化量有什么特点？这样的特点说明什么？知识探究图1答案物体做匀加速直线运动；无论t选在什么区间，对应的速度v的变化量v都相等(如图所示)；这说明 在任意一段t上都一样，即物体运动的加速度保持不变.要点提炼1.匀变速直线运动(1)特点加速度a .vt图象是一条 .(2)分类匀加速直线运动：物体的速度随时间 .匀减速直线运动：物体的速度随时间.恒定不变倾斜的直线均匀增大均匀减小2.对vt图象的理解(1)其上每一个点表示某一时刻的

2、速度，正负表示速度的 (即物体运动的方向).(2)直线的斜率表示 ，斜率的正负表示加速度的 .注意不能从斜率正负说明质点做加速运动或减速运动.方向加速度方向3.几种常见的匀变速直线运动的vt图象(如图2所示)图2(1)直线a：速度随时间均匀增加，为匀加速直线运动.(2)直线b：速度随时间均匀减小，为 直线运动.(3)直线c：速度随着时间先 ，后 ，由于加速度不变，整个运动过程也是 直线运动.匀减速均匀减小均匀增加匀变速延伸思考如图3是一个物体运动的vt图象，物体在做匀变速运动吗？图3二、速度与时间的关系式 问题设计设一个物体做匀变速直线运动，运动开始时刻(t0)的速度为v0(叫做初速度)，加速

3、度为a，求t时刻物体的瞬时速度v.要点提炼1.公式vv0at中各量的物理意义v0是开始时刻的瞬时速度，称为初速度；v是经时间t后的瞬时速度，称为末速度；at是在时间t内的 ，即vat.速度变化量2.公式的矢量性公式中的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.若物体做匀加速直线运动，a取 ；若物体做匀减速直线运动，a取 .3.当v00时，v ，物体的瞬时速度与时间成正比.正值负值at延伸思考物体的初速度越大，加速度越大，运动的时间越长，则由公式vv0at知物体的末速度一定越大吗？答案不一定.由公式vv0at知，当物体做匀加速运动时，物体的初速度越大，加速度越大，运动的时间

4、越长，则物体的末速度一定越大.而当物体做匀减速运动时，末速度可能反而越小.典例精析一、速度与时间的关系式vv0at的应用例1一物体从静止开始以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动，经5 s后做匀速直线运动，最后2 s的时间内物体做匀减速直线运动直至静止.求：(1)物体做匀速直线运动的速度的大小；(2)物体做匀减速直线运动时的加速度.解析解题关键是画出如下的示意图：设图中AB做匀加速直线运动，BC做匀速直线运动，CD做匀减速直线运动，匀速运动的速度为AB段的末速度，也为CD段的初速度.(1)由速度、时间的关系式得vBa1t125 m/s10 m/svCvB10 m/s即做匀速直线运动的速度为10

5、 m/s答案10 m/s(2)由vDvCa2t2得负号表示加速度方向与vC方向相反.答案5 m/s2，加速度方向与vC方向相反.例2一汽车在平直的公路上以20 m/s的速度匀速行驶，前面有情况需紧急刹车，刹车后可视为匀减速直线运动，加速度大小为8 m/s2.求刹车3 s后汽车的速度.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.末速度减为零而停下，汽车不再运动，所以3 s后汽车的速度为0.答案0二、vt图象的理解和应用例3A、B是做匀变速直线运动的两个物体，其速度图象如图4所示.图4(1)A、B各做什么运动并求其加速度；(2)两图象交点的意义；(3)求1 s末A、B的

6、速度；(4)求6 s末A、B的速度.(1)A、B各做什么运动并求其加速度；解析A物体沿规定的正方向做匀加速直线运动，方向与初速度方向相同；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，加速度为a2 m/s22 m/s2，负号表示加速度方向与初速度方向相反.(2)两图象交点的意义；解析两图象交点表示在该时刻A、B速度相同.(3)求1 s末A、B的速度；解析1 s末A物体的速度为3 m/s，和初速度方向相同；B物体的速度为6 m/s，和初速度方向相同.(4)求6 s末A、B的速度.解析6 s末A物体的速度为8 m/s，和初速度方向相同；B物体的速度为4 m/s，和

7、初速度方向相反.针对训练如图5所示是某物体做直线运动的vt图象，由图象可知 ( )A.物体在02 s内做匀速直线运动B.物体在28 s内静止C.t1 s时物体的加速度为6 m/s2D.t5 s时物体的加速度为12 m/s2图5c课堂要点小结1 2 3 41.(对匀变速直线运动的理解)如图所示的四个图象中，表示物体做匀加速直线运动的是()自我检测AD1 2 3 42.(vv0at的应用)一辆以12 m/s的速度沿平直公路行驶的汽车，因发现前方有险情而紧急刹车，刹车后获得大小为4 m/s2的加速度，汽车刹车后5 s末的速度为()A.8 m/s B.8 m/s C.0 D.32 m/sC1 2 3 43.(对vt图象的理解)如图6所示是某物体运动的vt图象，下列说法正确的是()A.该物体的加速度一直不变B.3 s末物体的加速度开始改变C.08 s物体一直做匀减速运动D.t0时和t6 s时物体的速率相等图61 2 3 4解析图线斜率不变，加速度就不变，A项正确，B项错误.物体先做匀减速运动，再做匀加速运动，C项错误.t0时和t6 s时物体的速率都为30 m/s，D项正确.答案AD1 2 3 44.(vv0at的应用)火车沿平直铁轨匀加速前进，通过某一路标时的速度为10.8 km/h,1 min后变成了54