匀变速直线运动中速度和时间的关系v=v0+atVtOV0VtatV0直线的斜率等于物体的加速度;直线在纵轴上的截距等于初速度
匀变速直线运动的位移与时间的关系
一、匀速直线运动的位移求出图线与初、末时刻(t=0、t)和时间轴围成的矩形“面积”x=vtvt:t时间内质点的位移xx<0>0ttv/(m/s)t/sovv/(m/s)t/sov
x=vt﹥0,速度为正值时,图线与时间轴所围成的矩形在时间轴上方;为正值和负值的位移有什么不同?x=vt﹤0,速度为负值时,图线与时间轴所围成的矩形在时间轴下方。位移x﹥0,位移方向与规定的正方向相同位移x﹤0,位移方向与规定的正方向相反
问题:匀变速直线运动的位移与它的v-t图象是否也有类似的关系?问题:能否根据表中的数据,用最简便的方法估算质点从0.1S到0.5S的位移?记数点序号012345记数点对应时刻(s)00.10.20.30.40.5通过记数点的速度(m/s)0.360.610.861.091.361.60二、匀变速直线运动的位移
记数点序号012345记数点对应时刻(s)00.10.20.30.40.5通过记数点的速度(m/s)0.360.610.861.091.361.60012345
如果将时间间隔取得足够小,即△t→0,则这很多很多的小矩形的面积之和就能准确代表物体的位移。
V/m/st/s13-1-336一物体运动如图所示,求(1)前3s内的位移(2)前6s内的位移结论:速度时间图象中图线和时间轴围成的“面积”就是运动质点在这段时间内的位移
v/m/st/sv0Otv0tax=?位移与时间的关系v0t
vtCABO梯形OABC的面积S=1/2(OC+AB)×OA把面积及各条线段换成所代表的物理量将代入位移与时间的关系
例题:一辆汽车以1m/s2的加速度行驶了12s,驶过了180m,汽车开始加速时的速度为多大?a=1m/s2t=12sx=180mv0=?a=1m/s2t=12sx=180m解:以汽车为研究对象,规定运动方向为正方向=……
例:物体以40m/s的初速度做匀减速直线运动,加速度大小为10m/s2,则物体在3s内的位移为多大?v0ta=-10m/s2x=?解:以物体为研究对象物体做匀减速直线运动。∵v0=40m/sa=-10m/s2t=3sx=v0t+12at2=40×3+12(-10)×32=75m物体在3s内的位移为75m。
v/m/st/sv0Otvx=v0+v2t∵x=vtv0+v2v=结论:(1)匀变速运动的平均速度等于……(2)匀变速运动的平均速度等于该段中间时刻的瞬时速度t/2vt/2=vt/2
例:物体以30m/s的初速度做匀加速直线运动,已知物体在第4s初的速度为60m/s,则物体在前3s内的位移为多大?=×3v0vt=3sx=?解:以物体为研究对象物体做匀加速直线运动。∵v0=30m/sv=60m/st=3sx=v0+v2t30+602=135m物体在前3s内的位移为135m
物体做匀减速直线运动,已知物体在第2s末的速度为60m/s,则物体在前4s内的位移为多大?(设4s末物体还在运动)
某物体做匀变速运动,第2s内的位移5m,第8s内的位移8m。求物体运动的加速度。结论3:(初速度为零的)匀变速运动,在连续相等的时间间隔内的位移之差xⅡ-xⅠ=xⅢ-xⅡ=……=(常量)
问题:射击时,子弹在枪筒内获得加速度加速。已知α=5×105m/s2,枪筒长x=0.64m,求子弹出枪口时的速度υ=υ0+αtυ2-υ20=2αx三、匀变速直线运动的位移与速度的关系
例:.某做直线运动的质点的位移随时间变化的关系式为x=4t+2t2,x与t的单位分别是m和s,则质点的初速度和加速度分别是()A.4m/s和2m/s2B.0和4m/s2C.4m/s和4m/s2D.4m/s和0
例:一辆沿平直轨道行驶的汽车,速度为36km/h刹车后获得加速度的大小是4m/s2,求:① 刹车3s末的速度② 从刹车到停止,滑行一半距离时的速度。ABCS/2S/2V0=10m/sa=-4m/s2V=0
长100m的列车通过长1000m的隧道,列车刚进隧道时的速度是10m/s,完全出隧道时的速度是12m/s,求:(1)列车过隧道时的加速度是多大?(2)通过隧道所用的时间是多少?
v/m/st/sv0Otv
x=v0+v2tυ2-υ20=2αx
作业:P、44123