高一物理 匀变速直线运动

第4讲匀变速直线运动的速度时间的关系
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,叫做匀变速直线运动。
(2)分类:①匀加速直线运动:物体的速度随时间均匀增加;
②匀减速直线运动:物体的速度随时间均匀减小。
二、速度与时间的关系式
(1)速度公式
(2)理解:做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度v,就等于物体在开始时刻的速度v0,再加上在整个过程中速度的变化量at。
(3)公式的适用条件:只适用于匀变速直线运动。
(4)公式的矢量性:公式v=v0+at中的v0、v、a均为矢量,取v0方向为正方向时,a,v符号意义如下表
物理意义
a>0匀加速直线运动
a<0匀减速直线运动
扫地机器人方案v>0v与v0方向相反
v<0v与v0方向相反
(5)公式的两种特殊形式
1)当a=0时,v=v0(匀速直线运动)。
2)当v0=0时,v=at(由静止开始的匀加速直线运动)。
(6)两个公式的比较
v=v0+at虽然是由a=v-v0
t变形后得到的,但二者含义不同,a=v-v0
t是加速度的定
义式,适用于所有变速运动,而v=v0+at仅适用于匀变速直线运动。
(7)应用v=v0+at的一般思路
1)画出运动过程的草图,标上已知量便于灵活选用公式。零时刻
2)选取一个过程为研究过程,以初速度方向为正方向。判断各量的正负,利用v =v0+at由已知量求未知量。
3)讨论所得矢量的大小及方向。
[例1]一质点从静止开始以1m/s2的加速度做匀加速直线运动,经5s后做匀速直线运动,匀速直线运动的时间为4s,最后2s时间内质点做匀减速直线运动直到静止,则质点匀速直线运动时的速度是多大?匀减速直线运动时的加速度多大?
1.汽车一般有五个前进挡位,对应不同的速度范围,设在每一挡汽车均做匀变速直线运动,换挡时间不计。某次行车时,一挡起步,起步后马上挂入二挡,加速度为2m/s2,3s 后挂入三挡,再经过4s速度达到13m/s,随即挂入四挡,加速度为1.5m/s2,速度达到16m/s 时挂上五挡,加速度为1m/s2。求:(1)汽车在三挡时的加速度大小;
(2)汽车在四挡行驶的时间;(3)汽车挂上五挡后再过5s的速度大小。
三、对速度—时间(v­t)图象的理解和应用
(1)物理意义:表示速度随时间的变化规律。
(2)匀变速直线运动的v­t图象如图所示,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;
④直线d反映了速度不随时间改变,为匀速直线运动。
(3)v­t图象的应用
通过v­t图象,可以明确以下信息:
(4)分析v­t图象时的两点注意
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1)加速度是否变化看有无折点:在折点位置,图线的斜率改变,表示此时刻物体的加速度改变。v­t图象为曲线,可认为曲线上处处是折点,加速度时刻在改变。
2)速度方向是否改变看与时间轴有无交点:在与时间轴的交点位置,纵坐标的符号改变,表示物体的速度方向改变。
[例2]甲、乙两车从同一地点沿同一方向出发,如图所示是甲、乙两车的速度图象,由图可知()
A.甲车的加速度大于乙车的加速度
B.t1时刻甲、乙两车的加速度相等
C.t1时刻甲、乙两车相遇
D.0~t1时间内,甲车的平均速度大于乙车的平均速度
2.[多选]一物体做匀变速直线运动,若从物体P点时开始计时,取向右为正方向,其v ­t图象如图所示,则物体在4s内()
A.始终向右运动B.前2s向左运动,后2s向右运动
C.4s末离P点最远D.2s末离P点最远
1.(多选)某物体做匀变速直线运动,在运用公式v=v0+at解题时,若取初速度方向为正方向,则下列说法正确的是()
A.匀加速直线运动中,加速度a取负值
B.匀加速直线运动中,加速度a取正值
C.匀减速直线运动中,加速度a取负值
D.无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动,加速度a均取正值
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,其速度也不断减小机箱怎么防尘
3.在匀变速直线运动中,下列说法正确的是()
A.相同时间内的位移变化相同
B.相同时间内速度变化相同
C.相同时间内加速度变化相同
D.相同路程内速度变化相同
4.如图所示,是几个质点的运动图象,其中是匀变速运动的是()
甲乙丙丁
A.甲、乙、丙B.甲、乙、丁C.甲、丙、丁D.乙
5.[多选]物体做匀加速直线运动,已知第1s末的速度是6m/s,第2s末的速度是8m/s,则下面结论正确的是()
医用脚轮A.物体零时刻的速度是3m/s B.物体的加速度是2m/s2烘手机
C.任何1s内的速度变化都是2m/s D.第1s内的平均速度是6m/s
6.以6m/s的速度在水平面上运动的小车,如果获得2m/s2与运动方向同向的加速度,它的速度增加到10m/s所经历的时间为()
A.5s B.2s C.3s D.8s
7.一辆匀加速行驶的汽车,经过路旁两根电线杆共用5s时间,汽车的加速度为2m/s2,它经过第2根电线杆时的速度为15m/s,则汽车经过第1根电线杆的速度为() A.2m/s B.10m/s C.2.5m/s D.5m/s
8.A、B两个物体在同一直线上做匀变速直线运动,它们的速度图象如图2­2­4所示,则以下说法正确的是()
图2­2­4
A.A、B两物体运动方向一定相反B.A、B两物体的加速度方向相同
C.t=4s时,A、B两物体的速度相同D.A物体的加速度比B物体的加速度大9.甲、乙两质点在同一直线上,向同方向做匀加速直线运动v­t图象如图2­2­8所示,在3s末两质点在途中相遇,则下列判断正确的是()
图2­2­8
A.两质点出发点间的距离是甲在乙之前6m
B.两质点出发点间的距离是甲在乙之前4.5m
C.在第2秒,乙质点加速度为2m/s2,甲质点加速度为1m/s2
D.在第2秒,乙质点加速度为3m/s2,甲质点加速度为1m/s2
10.(多选)a、b两个物体从同一地点同时出发,沿同一方向做匀变速直线运动,若初速度不同而加速度相同,则在运动过程中()
A.a、b的速度之差保持不变B.a、b的速度之差与时间成正比
C.a、b的速度之和与时间成正比D.a、b的速度之和与时间成线性关系
11.我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭,成功将第三颗北斗导航卫星送入预定轨道,这标志着北斗卫星导航系统工程建设又迈出了重要一步,卫星组网正按计划稳步推进.如图所示,发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为v=(2t+4)m/s,由此可知这段时间内()
A.火箭的初速度为2m/s B.火箭的加速度为4m/s2
C.在3s末,火箭的瞬时速度为10m/s D.火箭做匀加速直线运动
12.一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化规律如图所示,取开始运动方向为正方向,则如图所示的物体运动的v­t图象中正确的是()

本文发布于:2024-09-25 00:34:22,感谢您对本站的认可!

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