必修 第一册2 匀变速直线运动速度与时间的关系评课课件ppt

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一 匀变速直线运动的速度与时间的关系1．速度公式：vt＝________。2．意义：物体任意时刻的速度vt是时间t的____________，其v－t 图像的________就等于加速度a。
二 速度方程的深入讨论vt＝v0＋at式中的速度vt、v0和加速度a都是______，一般以__________的方向为正方向。1．若a是正值，则a与v0方向________，物体做________运动，v－t图像________倾斜。2．若a是负值，则a与v0方向________，v－t图像________倾斜，物体做________运动，速度减为零后变为负，加速度方向与速度方向________，物体做________运动。3．若a＝0，物体做______直线运动，v－t图像是一条________直线。
　匀变速直线运动速度与时间的关系　如图是物体做匀加速直线运动的速度—时间图像(v－t图像)。
(1)匀加速直线运动的v－t图像与我们在数学里学的什么图像类似？提示：(1)一次函数图像y＝kx＋b。(2)你能不能将图中所示的直线用一次函数的一般表达式写出来？提示：(2)加速度a表示斜率，v0表示与纵轴的截距，v＝v0＋at。
1．公式vt＝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vt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，如图所示。
2．公式vt＝v0＋at中各符号的含义(1)v0为开始时刻物体的瞬时速度，叫作初速度；vt为经时间t后物体的瞬时速度，叫作末速度。(2)a为物体的加速度，若为恒量，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vt＝v0＋at的适用条件做匀变速直线运动的物体。
4．矢量性(1)公式中的v0、vt、a均为矢量，应用公式解题时，一般取v0的方向为正方向，a、vt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vt>0，表明末速度与初速度v0同向；若a<0，表明加速度与v0反向。(2)a与v0同向时物体做匀加速直线运动，a与v0反向时物体做匀减速直线运动。
5．特殊情况(1)当v0＝0时，vt＝at(由静止开始的匀加速直线运动)。(2)当a＝0时，vt＝v0(匀速直线运动)。
　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，最后以大小为4 m/s2的加速度做匀减速直线运动直至停止。求：(1)物体做匀速直线运动时的速度大小；[答案]　(1)10 m/s　
[解析]　画出示意图： 设图中A→B为匀加速直线运动，B→C为匀速直线运动，C→D为匀减速直线运动，BC段的速度为AB段的末速度，也为CD段的初速度。(1)由速度与时间的关系式得vB＝a1t1＝2 m/s2×5 s＝10 m/s即做匀速直线运动时的速度大小为10 m/s。
(2)物体做匀减速直线运动到停止所用时间。[答案] (2)2.5 s
　1.对于匀变速直线运动的速度与时间关系式vt＝v0＋at，以下理解正确的是(　　)A．v0是时间间隔t开始的速度，vt是时间间隔t内的平均速度B．vt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，以初速度方向为正方向时，在匀加速直线运动中at为正值，在匀减速直线运动中at为负值D．a与匀变速直线运动的v－t图像的倾斜程度无关
解析：v0、vt都是瞬时速度，at是速度的变化量，A错误，C正确；在匀加速直线运动中vt＞v0，在匀减速直线运动中vt＜v0，B错误；在v－t图像中，v－t图像的斜率表示加速度，D错误。
2．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 km/h，又需经多少时间，火车的速度才能达到64.8 km/h?答案：15 s
　对v－t图像的进一步理解　(1)某同学探究了小车在钩码牵引下的运动，并且用v－t图像直观地描述了小车的速度随时间变化的规律。你能求出小车的加速度吗？
提示：(1)如图所示，在v－t图像上取一段时间Δt (尽可能大一些)，找出对应的Δv，根据a＝可知，直线的斜率即小车的加速度。
(2)如图是一个物体运动的v－t图像，物体的加速度怎样变化？该物体所做的运动是匀变速运动吗？
提示：(2)由图像可以看出相等时间内速度的变化量不相等，变化量逐渐减小(如图)，加速度逐渐减小。故该物体的运动不是匀变速运动，而是加速度逐渐减小的加速运动。
通过v－t图像可以明确以下信息
　 (多选)甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动，两物体运动的v－t图像如图所示，下列判断正确的是(　　)A．甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动B．两物体两次速度相同的时刻分别在第1 s末和第4 s末C．乙在前2 s内做匀加速直线运动，2 s后做匀减速直线运动D．2 s后，甲、乙两物体的速度方向相反
[解析]　由v－t图像知，甲以2 m/s的速度做匀速直线运动，乙在0～2 s内做匀加速直线运动，加速度a1＝2 m/s2，2～6 s内做匀减速直线运动，加速度a2＝－1 m/s2，A错误，C正确；t＝1 s和t＝4 s时二者速度相同，B正确；0～6 s内甲、乙的速度方向都沿正方向，D错误。
　3.一小球在斜面上从静止开始匀加速滚下，进入水平面后又做匀减速直线运动，直至停止。在如图所示的v－t图像中可以反映小球的整个运动过程的是(v为小球运动的速率)(　　)
解析：A、B项中的最后阶段表示的是匀速运动，所以A、B错误；D项中最后阶段表示匀加速直线运动，所以D错误；C表示的恰为题干中的小球的运动，所以C正确。
1．(多选)在运用公式vt＝v0＋at时，关于各个物理量的符号，下列说法正确的是(　　)A．必须规定正方向，式中的vt、v0、a才取正、负号B．在任何情况下a>0表示加速运动，a<0表示做减速运动C．习惯上总是规定物体开始运动的方向为正方向，a>0表示做加速运动，a<0表示做减速运动D．vt的方向总是与v0的方向相同
解析：习惯上我们规定v0的方向为正方向，当a与v0方向相同时a取正号，a与v0方向相反时a取负号，像这种规定我们一般不做另外的声明，但不说不等于未规定，A、C正确，B错误；由vt＝v0－at可以看出vt的方向与v0方向有可能相反，D错误。
2．以20 m/s的速度做匀速直线运动的汽车，制动后能在20 m内停下来。如果该汽车以40 m/s的速度行驶，则它的制动距离应该是(　　)A．20 m　　　　　　　B．40 mC．80 m D．160 m
3．航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统，已知战斗机在跑道上加速时产生的最大加速度为6.0 m/s2，起飞的最小速度是70 m/s，弹射系统能够使飞机具有的最大速度为40 m/s，则飞机起飞需要加速的时间是(　　) A．3 s　　　　B．4 s C．5 s D．6 s
4．(新情境题)在某汽车4S店，一顾客正在测试汽车加速、减速性能。汽车以36 km/h的速度匀速行驶，现以0.6 m/s2 的加速度加速，则10 s 后速度能达到多少？若汽车以－0.6 m/s2的加速度滑行，汽车到停下来需多长时间？答案：16 m/s　16.7 s