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大.
(2)匀减速直线运动:物体的速度随时间均匀减小.
obd数据3.特点:速度随时间均匀变化,即加速度恒定的运动.
【典例精析】
例1.(多选)关于直线运动,下述说法中正确的是( )
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
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
答案:ABD
解析:根据匀速直线运动的特点可知,选项A正确;根据匀变速直线运动的定义和特点可知,选项B、D正确;速度随时间不断增加,不一定是均匀增加,所以不一定是匀加速直线运动,选项C错误.
二、速度与时间的关系式
1.公式vt=v0+at只适用于匀变速直线运动.
2.公式v=v0+at中各量的物理意义
v0是开始时刻的瞬时速度,称为初速度;v是经时间t后的瞬时速度,称为末速度;at是在时间t内的速度变化量,即Δv=at.
3.公式的矢量性:公式vt=v0+at中的v0、vt、a均为矢量,应用公式解题时,首先应选取正方向.
一般以v0的方向为正方向,若为匀加速直线运动,a>0;若为匀减速直线运动,a<0.若vt>0,说明vt与v0方向相同,若vt<0,说明vt与v0方向相反.
3.两种特殊情况:
(1)当v0=0时,vt=at.
即由静止开始的匀加速直线运动的速度大小与其运动时间成正比.
(2)当a=0时,vt=v0.
零时刻
即加速度为零的运动是匀速直线运动.
【典例精析】
例2.(2019·成都高一检测)以18 m/s的速度行驶的汽车,紧急刹车后做匀减速直线运动,其加速度大小为 6 m/s2。求: 筛片(1)汽车在刹车2 s末的速度;
抗石击涂料(2)汽车在刹车6 s末的速度。
答案:(1)6 m/s (2)0
解析:汽车做匀减速直线运动,从减速到静止的时间t=,解得:t=3 s
即2 s末时物体仍在做匀减速运动,则
v2=v0+at2,v2=6 m/s
因为3 s末已经停止下来了,所以6 s末速度为0。
小电流选线总结提升:求解汽车刹车问题时应注意的问题
汽车刹车、飞机着陆、火车进站等实际减速运动,由于它们在速度减小为零后不再返回,此后它们就一直停留在某位置不动,故计算它们的速度时切不可盲目将所给时间代入速度公式。若所给时间小于刹车用时,则可将所给时间代入速度公式求解,若所给时间大于或
等于刹车用时,则它们在所给时间速度为零。
【变式训练】2015年庆祝世界反法西斯战争胜利70周年之际,某隐身战机在某机场进行了首次热身飞行表演。设该战机的速度达到98 m/s时即可升空,假定战机从静止开始以3.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,则该战机从开动到起飞需滑行多长时间? 云资源共享答案:28 s
解析:战机做初速度为零的匀加速直线运动,战机的初速度v0=0,末速度v=98 m/s,加速度a=3.5 m/s2。由速度与时间的关系式v=v0+at得战机从开动到起飞滑行的时间为t== s=28 s。
三、匀变速直线运动的v-t图像
1.公式vt=v0+at表示了匀变速直线运动速度vt是时间t的一次函数,对应的v-t图像是一条斜线,其斜率表示了加速度的大小和方向.
(1)匀加速直线运动:Δv>0,a=>0,a与v0同向,如图1甲所示.
(2)匀减速直线运动:Δv<0,a=<0,a与v0反向,如图乙所示.
(3)v-t图象是一条倾斜的直线.