匀变速直线运动的速度与时间关系新人教必修.ppt

匀变速直线运动的速度与时间关系新人教必修 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望新课标高中物理必修新课标高中物理必修I一、匀变速直线运动一、匀变速直线运动1、定义、定义:在变速直线运动中，如果在相等的时间在变速直线运动中，如果在相等的时间内速度的改变相等内速度的改变相等,即加速度不变的运动。即加速度不变的运动。3、v-t图象是一条倾斜直线。图象是一条倾斜直线。2、匀加速直线运动：速度随时间均匀增加、匀加速直线运动：速度随时间均匀增加匀减速直线运动：速度随时间均匀减小匀减速直线运动：速度随时间均匀减小二、速度与时间的关系式：二、速度与时间的关系式：设设t=0时速度为时速度为v0，t时刻的速度为时刻的速度为v。则则t=t-0=t，v=v-v0；又又由于是匀变速直线运动，所以由于是匀变速直线运动，所以a不变不变公式说明：公式说明：1、速度公式是匀变速直线运动速度、速度公式是匀变速直线运动速度的一般表示形式它所表明瞬时速的一般表示形式它所表明瞬时速度与时刻度与时刻 t 的对应关系的对应关系得：得：v=v0+at2、通通常常取取初初速速度度v0方方向向为为正正方方向向，加加速速度度a可可正正可可负负（正正、负负表表示示方方向向），在匀变速直线运动中在匀变速直线运动中a恒定恒定 （1）当当a与与v0同同方方向向时时，a0表表明明物物体的速度随时间均匀增加，如下图体的速度随时间均匀增加，如下图.（2）当当a与与v0反反方方向向时时，a0表表明明物物体体的的速度随时间均匀减少，如下图速度随时间均匀减少，如下图v=v0+at矢量式矢量式3、速度公式是矢量式、速度公式是矢量式:注意：在具体运算中必须规定正方向来简化一注意：在具体运算中必须规定正方向来简化一直线上的矢量运算。直线上的矢量运算。若初速度若初速度v0=0，则，则v=at例题例题1、汽车以、汽车以40km/h的速度匀速行驶，现以的速度匀速行驶，现以0.6m/s2的加速度加速，的加速度加速，10s后速度能达到多少？后速度能达到多少？运动示意图运动示意图解：以初速度解：以初速度v0=40km/h=11m/s的方向为正方向的方向为正方向则则10s后的速度后的速度:v=v0+at=11+0.610m/s=17m/s=62km/h加速后经过多长时间汽车的速度达到加速后经过多长时间汽车的速度达到80km/h80km/h？由由V=V0+at得得例题例题2、某汽车在某路面紧急刹车时，、某汽车在某路面紧急刹车时，加速度的大小是加速度的大小是6m/s2，如果必须在，如果必须在2s内停下来，汽车的行驶速度最高内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？不能超过多少？运动示意图运动示意图解：以汽车初速度解：以汽车初速度v0方向为正方向方向为正方向则由则由v=v0+at得得v0=v-at=0-(-6)2m/s=12m/s=43km/h汽车的速度不能超过汽车的速度不能超过43km/h如果汽车以最高允许速度行驶，必须在如果汽车以最高允许速度行驶，必须在1.5s1.5s内停下来内停下来,汽车在刹车的过程中加速度至少多汽车在刹车的过程中加速度至少多大？大？例题例题2、某汽车在某路面紧急刹车时，加速度的大、某汽车在某路面紧急刹车时，加速度的大小是小是6m/s2，如果必须在，如果必须在2s内停下来，汽车的行驶内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？速度最高不能超过多少？根据根据V=V0+at，有有 汽车刹车匀减速运动加速度至少汽车刹车匀减速运动加速度至少8m/s2v0=v-at=0-(-6)2m/s=12m/s=43km/h例题例题3、某汽车正以、某汽车正以12m/s的速度在路面上匀速的速度在路面上匀速行驶，前方出现紧急情况需刹车，加速度大小行驶，前方出现紧急情况需刹车，加速度大小是是6m/s2，求汽车，求汽车5s末的速度。末的速度。刹车问题刹车问题注意：注意：（与实际相符）（与实际相符）解：以初速方向为正方向解：以初速方向为正方向则则v=v0+at=12+(-6)5m/s=-18m/s正确解法：以初速方向为正方向正确解法：以初速方向为正方向当车速减为零时，当车速减为零时，v=v0+at=12-6t0=0解得解得t0=2s即即2s末汽车已刹车完毕，所以末汽车已刹车完毕，所以5末时汽车处于静止末时汽车处于静止状态，即速度为零。状态，即速度为零。例例4 4、在高速公路上、在高速公路上,有时会发生有时会发生”追尾追尾”的的事故事故:后面的汽车撞上前面的汽车。我国高速后面的汽车撞上前面的汽车。我国高速公路的最高车速限制值为公路的最高车速限制值为120km/h120km/h。设某人驾。设某人驾驶汽车正以最高时速沿平直高速公路行驶，驶汽车正以最高时速沿平直高速公路行驶，该车刹车时产生的加速度大小为该车刹车时产生的加速度大小为 5m/s5m/s，司机，司机的反映时间（从意识到应该刹车至操作刹车的反映时间（从意识到应该刹车至操作刹车的时间）约为的时间）约为0.5s,0.5s,那么驾驶员从发现紧急情那么驾驶员从发现紧急情况到最后汽车停下来所需的时间为多少？况到最后汽车停下来所需的时间为多少？物体在做加速度越来越大的加速直线运动物体在做加速度越来越大的加速直线运动注意：注意：1、v-t图象中一条倾斜直线表示匀变速直线图象中一条倾斜直线表示匀变速直线运动，若是一条曲线则表示非匀变速直线运动。运动，若是一条曲线则表示非匀变速直线运动。2、若是曲线，则某点切线的斜率表示该时、若是曲线，则某点切线的斜率表示该时刻的加速度。刻的加速度。1、关于直线运动的下述说法中正确的是、关于直线运动的下述说法中正确的是 （）A.匀速直线运动的速度的恒定的，不随时间而匀速直线运动的速度的恒定的，不随时间而改变改变B.匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变C.速度随时间不断增加的运动，叫匀加速直线速度随时间不断增加的运动，叫匀加速直线运动运动D.速度随着时间均匀减小的运动，叫做匀减速速度随着时间均匀减小的运动，叫做匀减速直线运动直线运动ABD课堂练习课堂练习2 2、若汽车的加速度方向与速度方向一致，、若汽车的加速度方向与速度方向一致，当加速度减小时，则（当加速度减小时，则（）A A汽车的速度也减小汽车的速度也减小B B汽车的速度仍增大汽车的速度仍增大C C当加速度减小零时，汽车静止当加速度减小零时，汽车静止D D当加速度减小零时，汽车的速度达到最当加速度减小零时，汽车的速度达到最大大BD 3 3、如图所示，两条直线表示两个物体、如图所示，两条直线表示两个物体的运动特点，试分析两物体各做什么运的运动特点，试分析两物体各做什么运动，两条直线的交点有什么含义动，两条直线的交点有什么含义.v v0v1v2tt14、火车以火车以108km/h的速度行驶，刹的速度行驶，刹车后获得大小为车后获得大小为5m/s2的加速度，则的加速度，则刹车刹车4s、8s后速度分别是多少？后速度分别是多少？10m/s 0例题例题4、卡车原来以、卡车原来以10m/s的速度在平直公路上匀的速度在平直公路上匀速行驶，因为路口出现红灯，司机从较远的地方速行驶，因为路口出现红灯，司机从较远的地方开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到2m/s时，交通灯转为绿灯，司机当即停止刹车，并且时，交通灯转为绿灯，司机当即停止刹车，并且只用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度，只用了减速过程的一半时间就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速过程用了从刹车开始到恢复原速过程用了12s。求：。求：（1）减速与加速过程中的加速度大小；减速与加速过程中的加速度大小；（2）开始）开始刹车后刹车后2s末及末及10s末的瞬时速度。末的瞬时速度。运动示意图运动示意图解：以初速度解：以初速度v0=10m/s方向为正方向方向为正方向（1）匀减速时：）匀减速时：v=v0+a1t1匀加速时：匀加速时：v0=v+a2t2由此可得：由此可得：a1t1+a2t2=0又又t2=(1/2)t1，t1+t2=t=12s得得t1=8s，t2=4s则则a1=(v-v0)/t1=(2-10)/8m/s2=-1m/s2a2=(v0-v)/t2=(10-2)/4m/s2=2m/s2（2）2s末：末：v1=v0+a1t3=10+(-1)2m/s=8m/s10s末：末：v2=v+a2t4=2+22=6m/s