速度与时间的关系

二.匀变速直线运动速度与时间的关系
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1.沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫做______________;在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做________________;如果物体的速度随着时间均匀减小,这个运动叫做___________________。
2.对于匀变速直线运动,其加速度是恒定的,由加速度的定义式a=Δv/Δt可得: vt零时刻=v0+at
(1)此式叫匀变速直线运动的速度公式,它反映了匀变速直线运动的速度随时间变化的规律,式中v0是_________________,vt是___________________。
    (2)速度公式中的v0、vt、a都是矢量。在直线运动中,若规定正方向后,它们都可用带正、负号的代数值表示,把矢量运算转化为代数运算。通常情况下取_______方向为正方向,对于匀加速直线运动,a取正值;对于匀减速直线运动,a取负值。计算结果vt>0,说明vt的方向与v0的方向_______;vt<0,说明vt的方向与v0的方向_________。
(3)速度公式中,末速度vt是时间t的一次函数,其函数图象是一条倾斜的直线,斜率为_________,纵轴上的截距为_________。若以v0方向为正方向,匀加速直线运动的图象如图2-2-1所示;匀减速直线运动的图象如图2-2-2所示。图象“越陡”表示速度变化越快,___________越大。
(4)从静止开始的匀加速直线运动,即v0=0,则vt=at,速度与时间成正比,其图象经过原点。
例2:一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动,经5s后作匀速运动,最后2s的时间使质点匀减速到零,则质点匀速运动的速度是多大?减速运动时的加速度是多大?
光敏三极管解析:质点的运动过程包括加速→匀速→减速三个阶段,如图2-2-3所示,AB段为加速阶段,BC为匀速阶段,CD为减速阶段,匀速运动的速度即为加速阶段的末速度vB
故vB=v0+at=0+1×5=5m/s,而质点作减速运动的初速度即为匀速运动的速度,即:vB=vC=5m/s。在CD段的减速运动过程中:末速度vD=0,由vt=v0+at得a=(vD-vC)/t=(0-5)/2=-2.5(m/s2),负号表示a的方向与初速度方向相反。
拓展:解题时要正确分析题意,画出物体运动过程的图形,展示物体的运动过程,再运用相应的物理规律来求解;对于分段运动,一定要出它们之间的联系,如前一段的末速度大小等于后一段初速度的大小。
例3:如图2-2-4所示是某质点直线运动的v-t图象,请回答:
(1)质点在AB、BC、CD段的过程各做什么运动?
(2)AB、CD段的加速度各是多少?
(3)质点在2s末的速度多大?
解析:(1)AB、CD段的v-t图是倾斜直线,说明这两段时间速度变化是均匀变化的,故质点在这两段作匀变速直线运动,AB段是匀加速,CD段是匀减速;BC是平行于x轴直线,质点作匀速直线运动。
(2)由加速度的定义:a=Δv/Δt得:aAB=(vB-vA)/tAB=(4-2)/2=1m/s2
同理可得CD段的加速度aCD=-2m/s2
若利用v-t图线的斜率大小等于加速度大小,也可得到aAB=tanα=1m/s2,aCD= -tanβ=-2m/s2
(3)由图象知2s末的速度为4m/s
拓展:正确理解v-t图线的物理意义,并能从中提取相关信息是解题的关键;从v-t图象中,既可以看出质点速度大小的变化情况,又可以看出速度方向的变化情况;本题图中反应出质点的运动是分段变化的,因此要从几个时间段来分析质点的运动。
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匀变速直线运动的速度与时间的关系
一 选择题
1.一质点做直线运动,在第1s内速度增加2m/s;在第2s速度增加1m/s;在第3s速度增加1m/s;在第4s速度增加1m/s;则这个质点的运动是( C)
A.匀速直线运动                      B.一定是匀加速直线运动
C.不一定是匀加速直线运动            D.一定是非加速直线运动
2.下列关于匀变速直线运动的说法正确的是(BD)
A.做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度方向总是相同的
B.做匀变速直线运动的物体,它的加速度方向和速度变化的方向总是相同的
C.做匀变速直线运动的物体,它的速度变化越大,加速度越大
D.做匀变速直线运动的物体,它的速度变化在单位时间内越大,加速度越大
3.关于直线运动,下述说法中正确的是(ABD        )
A.匀速直线运动的速度是恒定的,不随时间而改变
B.匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变
幻听的中药C.速度随时间不断增加的运动,叫匀加速直线运动
D.速度随着时间均匀减小的运动,通常叫做匀减速直线运动
4.已知一运动物体的初速度,它表示(C        )
A.物体的加速度方向与速度方向相同,且物体的速度在减小
B.物体的加速度方向与速度方向相同,且物体的速度在增加
C.物体的加速度方向与速度方向相反,且物体的速度在减小
D.物体的加速度方向与速度方向相反,且物体的速度在增加
5.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,则下面结论正确是是(BC)
A.物体在零时刻的速度是3m/s        B.物体的加速度是2 m/s2 
C.任何1s内的速度变化都是2 m/s  D.第1s内的平均速度是6 m/s
6.质点做匀加速直线运动,初速度为v0=2 m/s,加速度a=0.1m/s2,则(ACD)
A.质点第4s末的速度是2.4m/s      B.每经过2s时间,物体速度增大2.2 m/s 
C.质点速度一直增大            D质点速度随时间均匀增大
7.关于图象的下列说法中正确的是(    A    )
A.匀速直线运动的速度一时间图象是一条与时间轴平行的直线
B.匀速直线运动的速度一时间图象是一条倾斜的直线
C.匀变速直线运动的速度一时间图象是一条与时间轴平行的直线
D.非匀变速直线运动的速度一时间图象是一条倾斜的直线
8.在公式中,涉及到四个物理量,除时间t是标量外,其余三个v、v0、a都是矢量。在直线运动中这三个矢量的方向都在同一条直线上,当取其中一个量的方向为正方向时,其他两个量的方向与其相同的取正值,与其相反的取负值,若取初速度方向为正方向,则下列说法正确的是(  BC    )
网络墓地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
9.物体做匀加速直线运动,已知加速度为2m/s2,那么(    c    )
A.在任意时间内,物体的末速度一定等于初速度的2倍
B.在任意时间内,物体的末速度一定比初速度大2m/s
C.在任意一秒内,物体的末速度一定比初速度大2m/s
D.第ns的初速度一定比第(n-1)s的末速度大2m/s
10.若汽车加速度方向与速度方向一致,当加速度减小时,则(  BD  )
A.汽车的速度也减小                  B.汽车的速度仍在增大
C.当加速度减小到零时,汽车静止      D.当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大
11.图2-2-5中表示物体作匀变速直线运动的是(  ) BCD
12.质点作直线运动的v-t图象如图2-2-6所示,则(    BCD)
A.6s内物体做匀变速直线运动
B.2~4s内物体做匀变速直线运动
C.3s末物体的速度为零,且改变运动方向
D.2s末物体的速度大小为4m/s
13.如图,两条直线表示A、B两个物体运动的v-t图象,下面对A、B两物体运动情况的叙述正确的是( D)
A.A、B两物体在t1时刻相遇             
B.A、B两物体在0—t2时间内运动方向相反
C.B物体在t2时刻回到出发点
D.A 和B两物体在0—t2时间内沿同一方向运动,它们在t1时刻速度相等
二.填空题
1.物体做匀加速直线运动,初速度v0=5m/s,加速度a=0.1m/s2,则第3s末的速度为_______m/s,5s末的速度为__________m/s。
2.质点作匀减速直线运动,加速度大小为3m/s2,若初速度大小为20m/s,  则经4s质点的速度为________m/s。8
3.质点从静止开始作匀变速直线运动,若在3s内速度变为9m/s,则物体的加速度大小是__________m/s2。3
4.飞机以30m/s的速度降落在跑道上,经20s停止下来,若加速度保持不变,则加速度大小是_________m/s2。1.5
5.质点作初速度为零的匀变速直线运动,加速度为3m/s2,则质点第3s的初速度为_________m/s、末速度为_________m/s 。6  9

本文发布于:2024-09-22 08:32:18,感谢您对本站的认可!

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