高中物理教科版 (2019)必修 第一册2 匀变速直线运动速度与时间的关系完整版ppt课件

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一、直线运动的v-­t图像
2.匀变速直线运动v­-t图像的认识
示例：［多选］物体甲的x-t图像和物体乙的v-t图像如图所示，则这两个物体的运动情况是（　）　 甲　　　　　　　　　　乙A.甲在6 s时间内的运动方向不变，位移大小为4 mB.甲在6 s时间内做往返运动，位移为零C.乙在6 s时间内做往返运动，加速度不变D.乙在6 s时间内运动方向不变，加速度变化
解析：A对B错： x-t图像的斜率表示速度，且一直为正，故甲的运动方向不变，且通过的总位移大小为4 m； C对D错：v-t图像的斜率表示加速度，且一直为正，表示加速度大小、方向不变，但速度有正负之分，表示做往返运动。点拨：v­t图线为直线且跨过t轴，可分段分析也可全程分析；v­t图线是折线时一般采用分段分析。
二　匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.速度与时间关系的推导
2.对v=v0+at的理解
示例：汽车在平直公路上以10 m/s的速度做匀速直线运动，发现前面有紧急情况而刹车，获得的加速度大小是2 m/s2，则：（1）汽车经3 s时速度的大小为多少？（2）汽车经5 s时速度的大小为多少？（3）汽车经10 s时速度的大小又为多少？
分析：汽车刹车后减速，至速度为零后不可能再反向加速运动，故速度减为零后就静止了，因此这类题应先判断汽车经多长时间停止运动。作出运动过程图与v-t图有助于理解题意，如图甲、乙所示。　 　　　　　　　　 甲　　　　　　　　　乙　　　　　　　　　　　
三　速度方程的深入讨论
3.v0=0的匀变速直线运动，第1T末、第2T末、第3T末、…的速度之比等于1∶2∶3∶…
例1　在某品牌汽车4S店，一顾客正在测试汽车的加速、减速性能。某段时间内汽车以36 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，则10 s后和20 s后速度各为多少？
分析：画运动示意图（如图所示）
例2　在一平直的公路上，甲车以2 m/s2的加速度由静止启动，此时乙车正以10 m/s的速度匀速从甲车旁驶过。求甲车启动后多长时间与乙车速度相等，此时乙车运动了多远的距离？
分析：画出运动示意图如图所示，强化感性认识，便于解答。
解 （第一步，甲、乙两车分别研究，列出各自独立的运动学方程）甲做初速度为0、加速度为2m/s2的匀加速直线运动，则v甲=at甲①乙做匀速直线运动，速度关系为v乙=v0②其位移x=v0t乙 ③（第二步，建立速度、时间关系方程）甲、乙两车的速度关系：v甲=v乙④甲、乙两车运动的时间关系：t甲=t乙⑤（第三步，解方程组）联立①②④⑤式，代入数据得t甲=t乙=5 s⑥联立③⑥式，代入数据得x=50 m
例3.一个做匀变速直线运动的质点的v-t图像如图所示，由图线可知其速度与时间的关系为 （　 ）A. v=（4+2t） m/sB. v=（-4+2t） m/sC. v=（-4-2t） m/s D. v=（4-2t） m/s
解析：由图知，初速度v0=-4 m/s。由斜率等于加速度知a=Δv/Δt=4-(-4)/4 m/s2=2 m/s2，由速度公式得：v=v0+at=（-4+2t） m/s，选项B正确。
1.一个质点沿直线做匀加速运动，依次经过A、B、C三点，测得从A到B的时间为4 s，经过B的瞬时速度为11 m/s，从B到C的时间为6 s，到达C点的瞬时速度为20 m/s，则质点经过A点时的速度为多大？
2.2022年北京冬奥会胜利举行，假若某滑雪轨道由光滑的倾斜直轨道AB和粗糙的水平轨道BC组成，如图所示。t=0时运动员从A点由静止开始匀加速下滑，经过B点前后速度大小不变，之后在BC上做匀减速直线运动，最后停在C点。若第2 s末和第6 s末速度大小均为8 m/s，第4 s末速度大小为12 m/s，则（　　）
A.运动员在第4 s末恰好经过B点B.运动员在运动过程中的最大速度为15 m/sC.运动员在第10 s末恰好停在C点D.运动员在第8 s末恰好停在C点
3.A、B是做匀变速直线运动的两个物体的v-t图像，如图所示。
（1）A、B各做什么运动，求其加速度；（2）两图像交点的意义；（3）第1 s末A、B的速度；（4）第6 s末A、B的速度。