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5、匀变速直线运动的速度与时间的关系
说明各质点的运动情况
问题思考
根据物体运动的v-t图像思考下列问题
1:物体运动的速度怎
样变化?
2:在相等的时间间隔
内,速度的变化量总是相等吗?
一匀变速直线运动
1、定义:
速度随时间均匀变化即加速度恒定的运动称为匀变速直线运动。
2、v-t图像是一条倾斜直线。
3、分类:v/(m-s-1)
(1)匀加速直线运动:
速度随时间均匀增加,V₀
0t/s
(2)匀减速直线运动:速度随时间均匀减小
注:变加速直线运动就是速度随时间不均匀变化即加
速度要变的运动
匀变速直线运动的速度公式:V,=%+ai
取初速度v₀的方向为正方向
a0,匀加速直线运动;
a0,匀减速直线运动。
一、匀变速直线运动
2、速度与时间的关系:
例1、某质点作匀变速直线运动,已知t=0s时速度为10m/s,加速度3m/s²,则该质点在3秒末的速度为多少?
解:由题知初速度v₀=10m/s,加速度a=3m/s²,时间t=3s,
质点在3s末的速度为
ν=Vo+at
=10m/s+3×3m/s
=19m/s
运动示意图
解(1)以初速度v₀=36km/h=10m/s的方向为正方向
则10s后的速度:
V=Vo+at=10+0.6×10=16m/s
(2)末速度v=72km/h=20m/s
由v=Vo+at得
例题2、汽车以36km/h的速度匀速行驶,现以0.6m/s2的加速度加速,10s后速度能达到多少?
加速后经过多长时间汽车的速度达到72km/h?
例3、某汽车在某路面紧急刹车时,加速度的大小是6m/s²,如果必须在2s内停下来,汽车的行驶速度最高不能超过多少?
运动示意图
解:以汽车初速度v₀方向为正方向,
加速度a=-6m/s²
则由v=v₀+at得
V₀=v-at=0-(-6)×2m/s=12m/s=43km/h
汽车的速度不能超过43km/h
例4、汽车以20m/s的速度匀速行驶,现以4.0m/s²的加速度开始刹车,则刹车后3s末和6s末的速度各是多少?
解答1:由题知初速度v₀=20m/s,
加速度a=4.0m/s²,
由速度公式v=v₀+at
可知刹车后3s末的速度
V₃=V₀+at
=20m/s+4.0×3m/s=32m/s
6s末的速度
V₆=V₀+at=20m/s+4.0×6m/s=44m/s
例4、汽车以20m/s的速度匀速行驶,现以4.0m/s²的加速度开始刹车,则刹车后3s末和6s末的速度各是多少?
解答2:取初速度的方向为正方向v₀=20m/s
则加速度a=-4.0m/s²,
由速度公式v=v₀+at,
可知刹车后3s末的速度
V₃=V₀+at=20m/s-4.0×3m/s=8m/s
6s末的速度
V₆=V₀+at=20m/s-4.0×6m/s=-4m/s组卷网
例4、汽车以20m/s的速度匀速行驶,现以4.0m/s2的加速度开始刹车,则刹车后3s末和6s末的速度各是多少?
解:取初速度的方向为正方向v₀=20m/s,
则加速度a=-4.0m/s²,
由速度公式v=v₀+at
可知刹车至停止所需时间
t₀=(v₄-v₀)/a=(0-20)/-4.0=5s。
故刹车后3s时的速度
V₃=v₀+at=20m/s-4.0×3m/s=8m/s
刹车后6s时汽车早已停止运动,故v,=0
二、匀变速直线运动的v—t图象
由匀变速直线运动的速度公式V,=%+at
可知:v₁是t的一次函数,对应的v—t图象是一条倾斜的直线。
v—t图像的信息:
(1)纵坐标截距:初速度v₀
(2)某时刻的瞬时速度v
(a)匀加速直线运动
(2)某段时间△t内的速度变化△v
③“斜率”表示加速度
(4)“面积”表示这段时间内的位移
表示a与v₀同向,加速运动。
a
V₀
U₁
”
表示a与v₀反向,减速运动。
二、匀变速直线运动的v—t图象
(a)匀加速直线运动
(b)匀减速直线运动
a
Vo
U,
判断及说明:下列图像表示什么运动?
并说明v和a的方向关系
vo0,a0
vo0,a0
vo0,a0
Vo0,a0
三、从v-t图象看加速度
思考:A、B两物体哪个的速度变化快?
A物体的加速度为0.5m/s²。
B物体的加速度为0.2m/s?
V-t图像的斜率就是加速度
t/s
a、b是两个运动物体的v一t图像,哪个物体运动的加速度较大?为什么?
v/(m·s¹)
思维体操
注意:加速
度为负值表示速度减小,此时,加速度方向与初
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