匀变速直线运动的速度与时间的关系
从v-t图像看加速度时刻t(s)01234速度v(m/s)24681012345108642ΔtΔvΔtʹΔvʹΔva=—Δt=Δvʹaʹ=—Δtʹ小车做加速度不变的运动。
1.定义物体加速度不变的直线为匀变速直线运动。2.分类匀加速直线运动:物体的速度随时间均匀增加。匀减速直线运动:物体的速度随时间均匀减小。一、匀变速直线运动
v0>0,a>0v0<0,a<0匀加速(a、v同向)匀减速(a、v反向)v0<0,a>0v0>0,a<0匀加速匀加速匀减速匀减速Ovtv0v0vtOvtv0v0OOtv
a=—tv=v0+atvt二、速度与时间的关系Ovtv0at初速度加速度对应时间末速度1.此关系式只适用于匀变速直线运动2.此关系式为矢量式,注意方向(若取初速方向为正,则加速运动a为正,减速运动a为负)
1.当v0=0时物体做初速度为零的匀加速直线运动2.当a=0时物体做匀速直线运动v=atv=v0v=v0+at
例1.汽车以10m/s的初速度加速行驶,加速度大小为2m/s2,则汽车运动4s后的速度为多少?例2.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?
速度公式的应用例题2:某汽车在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?解:选取初速度方向为正方向建立直线坐标系。加速度a=-6m/s2,时间t=2s,2s末的速度v=0,根据v=v0+at我们有初速度v0=v-at=0-(-6m/s2)×2s=12m/s=43km/hxv0a
解题步骤:1.认真审题,分析已知量和待求量;2.弄清题意,画示意图,并在图中标出各个物理量;3.用公式建立方程,代入数据(注意单位换算)、计算出结果;4.对计算结果和结论进行验算和讨论。
练习1: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?
练习解:规定初速度方向为正方向。由题知初速度v0=20m/s,加速度a=-4.0m/s2,由速度公式v=vo+at,若速度减为0所需时间为t,则0=20m/s+(-4m/s2)×t解得t=5s.刹车后3s末的速度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v6=0
注意:1.公式v=vo+at是矢量式(应用时要先规定正方向);2.刹车问题要先判断停止时间。
思考:1.某质点运动的v-t图象如下图所示已知t=2s时速度v0=10m/s,加速度a=2m/s2。能否利用公式v=vo+at求出4s时的速度?2104t/sv/ms-10不能!该式只适用于匀变速直线运动!
1、如图是一个物体运动的v-t图象,它的速度怎样变化?2、在相等的时间间隔内,速度的变化量总是相等吗?3、物体在做匀变速直线运动吗?t1t2t3t4v1v2v3v40vt加速度逐渐减小的加速运动思考与讨论四:
1.货车以v=20m/s的速度匀速行驶,突然前面有紧急情况,司机紧急刹车,加速度大小为4m/s2,求货车10s末的速度。习题
2.一跳伞员从高空离开直升机落下,开始未打开伞(如图所示),先做匀加速直线运动,落下一段距离后才打开伞,打开伞后做匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2,经20s到达地面时的速度为4m/s,试求跳伞员在空中下落的最大速度。
小结1.匀变速直线运动沿着一条直线,且加速度不变的运动叫做匀变速直线运动。2.匀变速直线运动的速度与时间的关系匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。速度随时间均匀变化。图像描述:公式表述:v=v0+at3.在运用速度公式解题时要注意公式的矢量性