2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
[学习目标] 1.知道什么是匀变速直线运动,理解“匀”的含义是指加速度恒定.2.理解v t图象中图线与纵轴的交点、斜率的物理意义.3.会从加速度的定义式中推导速度和时间的关系,明白在v t图象中速度和时间的关系.4.会用v=v0+at解释简单的匀变速直线运动问题.
一、匀变速直线运动及v t图象
1.定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动.
2.分类
(1)匀加速直线运动:速度随时间均匀增加的直线运动.
(2)匀减速直线运动:速度随时间均匀减小的直线运动.
3.图象:匀变速直线运动的vt图象是一条倾斜的直线.
二、速度与时间的关系式
1.速度公式:v=v0+at.
2.对公式的理解: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.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)匀变速直线运动是速度均匀变化的直线运动. (√)
(2)物体的加速度为负值时,不可能是匀加速直线运动. (×)
(3)公式v=v0+at仅适用于匀变速直线运动. (√)
(4)速度随时间不断增加的运动叫作匀加速直线运动. (×)
(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. (×)
2.关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A.是加速度不变、速度随时间均匀变化的直线运动
B.是速度不变、加速度变化的直线运动
C.是速度随时间均匀变化、加速度也随时间均匀变化的直线运动
D.当加速度不断减小时,其速度也一定不断减小
A [匀变速直线运动是速度均匀变化,而加速度不变的直线运动,所以只有A正确.]
3.(多选)如图所示的四个图象中,表示物体做匀加速直线运动的是( )
A B C D
AD [匀加速直线运动的vt图象是一条远离时间轴的倾斜直线,选项A中速度为负值代表速度方向与规定正方向相反,但速度在均匀增大,选项D中速度为正值,代表速度方向与规定正方向相同,速度不断均匀增大,故A、D正确.]
1.匀速直线运动的vt图象:如图甲所示,由于匀速直线运动的速度不随时间改变,因而vt图象是一条平行于时间轴的直线.从图象中可以直接读出速度的大小和方向.
甲 乙
2.匀变速直线运动的vt图象:如图乙所示,匀变速直线运动的vt图象是一条倾斜的直线.
(1)直线a反映了速度随着时间是均匀增加的,为匀加速直线运动的图象.
(2)直线b反映了速度随着时间是均匀减小的,为匀减速直线运动的图象.
(3)直线c反映了速度随着时间先均匀减小,后均匀增加,由于加速度不变,整个运动过程也是匀变速直线运动.