高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 匀变速直线运动的速度与时间的关系课前预习课件ppt

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2　匀变速直线运动的速度与时间的关系
知识点一 　匀变速直线运动
1.一辆小车,从静止开始沿平直路面加速行驶,在行驶过程中,可以从小车的速度计读出各个时刻的速度值,如果每隔1 s记下一个速度值,可得到下表所示的一组数据.
答案:画出v-t图像如图所示.小车的速度随时间均匀增加.
2.匀变速直线运动:沿着一条直线,且 的运动,叫作匀变速直线运动.匀变速直线运动的v-t图像是一条 .
请画出这辆小车的v-t图像,并分析小车的速度变化有什么规律.
知识点二　速度与时间的关系
1.一只猎豹从静止开始做匀加速直线运动.若它的加速度为a,经过一段时间t,它的速度变为多少?
2.匀变速直线运动的速度与时间的关系式: .当v0=0时,v= .
1.匀变速直线运动是速度均匀变化的直线运动.( )2.匀变速直线运动是一种理想化模型.( )3.公式v=v0+at只适用于匀加速直线运动.( )4.匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜直线.( ) 5.在匀变速直线运动中,由公式v=v0+at可知,经过相同时间t,v0越大,则v越大.( )
探究一　匀变速直线运动
2.若一个物体运动的v-t图像如图所示,它的速度怎样变化?在相等的时间间隔内速度的变化量总是相等吗?它的加速度如何变化?物体做什么运动?
1.匀变速直线运动.(1)特点:速度均匀变化,加速度不变(大小、方向都不变).(2)匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线,其斜率表示加速度.(3)匀变速直线运动的分类.
2.比较匀速直线运动和匀变速直线运动.
【典例1】对匀变速直线运动的理解,下列说法正确的是()A.一定是速度越来越大的运动B.一定是在任意相等的时间内速度变化量相等的运动C.一定是速度保持不变的运动D.v-t图像一定是一条过原点的倾斜直线
解析:匀变速直线运动包括匀加速直线运动和匀减速直线运动两类.对于匀减速直线运动,速度越来越小,故选项A错误.匀变速直线运动的加速度不变,由Δv=aΔt知,在任意相等时间内速度变化量一定相等,故选项B正确.匀变速直线运动是速度均匀变化的运动,故选项C错误.匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线,但不一定过原点,故选项D错误.
【典例2】(多选)下图是某物体运动的v-t图像,下列说法正确的是( )
A.该物体的加速度一直不变B.3 s末物体加速度开始改变C.0~8 s物体一直做匀减速运动D.t=0时和t=6 s时物体的速率相等
解析:v-t图线斜率不变,加速度就不变,选项A正确,选项B错误.物体先做匀减速运动,再反向做匀加速运动,选项C错误.t=0时和t=6 s时物体的速率都为30 m/s,选项D正确.
v-t 图像中如何判断a、v的变化(1)加速度是否变化看v-t图线有无折点:在折点位置,图线的斜率改变,表示此时刻物体的加速度改变.v-t图像为曲线,可认为曲线上处处是折点,即加速度时刻在改变.(2)速度方向是否变化看图线与时间轴有无交点:在与时间轴的交点位置,若纵坐标正负值改变,则表示物体的速度方向改变.
探究二　速度与时间的关系
如图所示,设汽车做匀变速直线运动,运动开始时刻汽车的速度为v0,加速度为a.
1.经过一段时间t,如何用已知信息表示物体的瞬时速度v?
对公式v=v0+at的理解.(1)公式的适用条件:做匀变速直线运动的物体.(2)两种特殊情况.①当v0=0时,v=at,即v∝t(由静止开始的匀加速直线运动).②当a=0时,v=v0(匀速直线运动).(3)注意公式的矢量性.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取正值;若物体做匀减速直线运动,a取负值.
【典例3】汽车以45 km/h的速度匀速行驶.(1)若汽车以0.6 m/s2的加速度加速,则10 s后速度能达到多少?(2)若汽车以0.6 m/s2的加速度刹车减速,则10 s后速度能达到多少?(3)若汽车以3 m/s2的加速度刹车减速,则10 s后速度为多少?
[学会审题]解决刹车类问题的基本思路
答案:(1)18.5 m/s　(2)6.5 m/s　(3)0
1.对于匀变速直线运动的速度与时间关系式v=v0+at,下列理解正确的是( )A.v0是时间间隔t开始的速度,v是时间间隔t内的平均速度B.v一定大于v0C.at在时间间隔t内,可以是速度的增加量,也可以是速度的减少量D.a与匀变速直线运动的v-t图像的倾斜程度无关
1.(多选)一质点做直线运动的v-t图像如图所示.由图像可得 ( )
A.t=1 s时该质点的加速度大小为2.0 m/s2B.t=4 s时该质点的加速度大小为1.5 m/s2C.该质点在t=2 s末改变运动方向D.该质点在加速过程的位移比减速过程的位移小
2.下图是物体做直线运动的v-t图像,由图可知,该物体( )
A.第1 s内和第3 s内的运动方向相反B.第3 s内和第4 s内的加速度相同C.第1 s内和第4 s内的位移大小不相等D.0~2 s和0~4 s内的平均速度大小相等
3.  通过测量得到的一辆摩托车沿直线做匀变速直线运动时速度随时间的变化如表所示.请根据测量数据:(1)画出摩托车运动的v-t图像.(2)求摩托车在第一个10 s内的加速度.(3)根据画出的v-t图像,利用求斜率的方法求出摩托车第一个10 s内的加速度.(4)求摩托车在最后15 s内的加速度.
解析:(1)v -t图像如图所示:
答案:(1)见解析(2)2 m/s2,与运动方向相同(3)2 m/s2,与运动方向相同(4)2 m/s2,与运动方向相反
4.某汽车在某路面紧急刹车时,加速度的大小是6 m/s2,如果必须在2 s内停下来,汽车的行驶速度最大不能超过多少?
答案:43.2 km/h
解析:以汽车初速度v0方向为正方向,则由v=v0+at得v0=v-at=0-(-6)×2 m/s=12 m/s=43.2 km/h.