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学而优教有方
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2.1速度变化规律
考点精讲
考点1:匀变速直线运动的速度公式
1.公式的理解:由于a在数值上等于单位时间内速度的变化量,所以at就是整个运动过程中速度的变化量,再加上运动开始时物体的速度v0,就得到t时刻物体的速度v.
2.公式的适用条件:公式v=v0+at只适用于匀变速直线运动.
3.公式的矢量性
(1)公式v=v0+at中的v0、v、a均为矢量,应用公式解题时,应先选取正方向.
(2)一般以v0的方向为正方向,此时匀加速直线运动a0,匀减速直线运动a0;对计算结果v0,说明v与v0方向相同,v0,说明v与v0方向相反.
4.公式的特殊形式
(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)
【例1】汽车以54km/h的速度在水平公路上匀速行驶.
(1)若汽车以0.5m/s2的加速度加速,则10s时速度能达到多少?
(2)若汽车以3m/s2的加速度减速刹车,则3s时速度为多少?6s时速度为多少?
【技巧与方法】
解匀变速直线运动速度与时间关系题目的步骤
1规定正方向(设初速度方向为正方向).加速运动,a为正值;减速运动,a为负值.
2明确初速度v0、末速度vt、加速度a和时间t及各量的正负.
3将已知量代入公式求未知量,若所求量是矢量,要说明方向.
【针对训练】
1.爬竿运动员从竿上端由静止开始先匀加速下滑时间2t,后再匀减速下滑时间t恰好到达竿底且速度为0,则这两段匀变速运动过程中加速度大小之比为()
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶4 D.4∶1
2.火车沿平直铁轨匀加速前进,当车头到达某一路标时,火车的速度为3m/s,1min后变成15m/s,又需经多长时间,火车的速度才能达到18m/s?
考点2:速度-时间图像
1.v-t图像的两点提醒
(1)v-t图像只能描述直线运动,无法描述曲线运动.
(2)v-t图像描述的是物体的速度随时间的运动规律,并不表示物体的运动轨迹.
2.v-t图像的应用
通过v-t图像,可以明确以下信息:
图线上某点的纵坐标
正负号
表示瞬时速度的方向
绝对值
表示瞬时速度的大小
图线的斜率
正负号
表示加速度的方向
绝对值
表示加速度的大小
图线与坐标轴的交点
纵截距
表示初速度
横截距
表示开始运动或速度为零的时刻
图线的拐点
表示运动性质、加速度改变的时刻
两图线的交点
表示速度相等的时刻
【例2】如图所示为一质点运动的速度—时间图像,曲线为一正弦曲线的上半部,则在0~t1这段时间内()
A.质点的速度先减小后增大
B.质点在t1时刻离出发点最远
C.质点运动的加速度先增大后减小
D.图中正弦曲线是质点的实际运动轨迹
【技巧与方法】
由v-t图像巧得四个运动量
1运动速度:从速度轴上直接读出.
2运动时间:从时间轴上读出时刻,取其差.
3运动加速度:图线斜率的大小表示加速度的大小,斜率的正负反映了加速度的方向.
4运动的位移:图线与时间轴围成的面积表示位移的大小,第一象限的面积表示与规定的正方向相同,第四象限的面积表示与规定的正方向相反.
【针对训练】
3.(多选)如图所示为某质点运动的速度—时间图像,下列有关物体运动情况判断正确的是()
A.0~t1时间内,加速度为正,质点做加速直线运动
B.t1~t2时间内,加速度为正,质点做减速直线运动
C.t2~t3时间内,加速度为负,质点做加速直线运动
D.t3~t4时间内,加速度为负,质点做减速直线运动
4.(多选)甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的v-t图像如图所示,则在t1时刻()
A.甲、乙两个物体运动的速度大小相等,方向相反
B.甲、乙两个物体运动的速度大小相等,方向相同
C.甲、乙两个物体运动的加速度大小不等,方向相同
D.甲、乙两个物体运动的加速度大小不等,方向相反
考点达标
一、选择题
1.(多选)一辆汽车在平直的高速公路上行驶.已知在某段时间内这辆汽车的加速度方向与速度方向相同,则在这段时间内,该汽车()
A.一定做加速直线运动
B.不一定做匀加速直线运动
C.可能做匀变速直线运动
D.一定做匀变速直线运动
2.(多选)关于匀变速直线运动,下列说法中正确的是()
A.匀变速直线运动的加速度恒定不变
B.相邻的相同时间间隔内的位移相等
C.在任何相等的时间Δt内的速度变化量Δv都相等
D.速度与运动时间与正比
3.一物体做匀变速直线运动,初速度大小为15m/s,方向向东,第5s末的速度大小为10m/s,方向向西,则物体开始向西运动的时刻为()
A.第2s末
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