2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
[学科素养与目标要求]
物理观念:1.知道匀变速直线运动的特点及分类.2.了解匀变速直线运动的v-t图象的特点.
科学思维:掌握匀变速直线运动的速度公式,并会用公式解决简单的匀变速直线运动问题.
一、匀变速直线运动
1.定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动.
2.v-t图象:匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线.
3.分类:
(1)匀加速直线运动:a和v同向,速度随时间均匀增加.
(2)匀减速直线运动:a和v反向,速度随时间均匀减小.
二、速度与时间的关系式
1.速度公式:v=v0+at.
2.意义:做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度v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.
1.判断下列说法的正误.
(1)匀变速直线运动的加速度不变.( √ )
(2)速度逐渐增加的直线运动是匀加速直线运动.( × )
(3)公式v=v0+at适用于任何做直线运动的物体.( × )
(4)匀加速直线运动的v-t图象的斜率逐渐增大.( × )
2.一辆电车,原来的速度是8m/s,在一段足够长的下坡路上以0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,则行驶了20s时的速度为________m/s.
答案 18
一、匀变速直线运动的特点及v-t图象
四个物体运动的v-t图象如图1所示.
图1
(1)它们分别做什么运动?
(2)匀加速直线运动的v-t图象斜率一定为正值吗?匀减速直线运动的v-t图象斜率一定为负值吗?
答案 (1)甲做匀速直线运动;乙做匀加速直线运动;丙做匀减速直线运动;丁做反向匀加速直线运动
(2)不一定 不一定
1.匀变速直线运动的特点
(1)加速度a恒定不变;
(2)v-t图象是一条倾斜直线.
2.v-t图象与物体的运动
(1)匀速直线运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线(如图1甲).
(2)匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线,如图2所示,a表示匀加速直线运动,b表示匀减速直线运动.
图2
①v-t图线的斜率的绝对值等于物体的加速度的大小,斜率的正、负表示加速度的方向.
②v-t图线与纵轴的交点的纵坐标表示物体的初速度,如图,a的初速度为va,b的初速度为vb.
(3)非匀变速直线运动的v-t图象是一条曲线,曲线上某点切线的斜率等于该时刻物体的加速度.
图3甲、乙中,速度v随时间t的增加都增大.
甲图中,在相等的时间Δt内Δv2>Δv1,加速度增大;乙图中,在相等的时间Δt内Δv2<Δv1,加速度减小.