匀变速直线运动速度与时间的关系

Chapter2§2匀变速直线运动速度与时间的关系【课前预备】1．小小信息窗轿车可以在空中行驶?对!这是美国的一位名叫沃尼克的发明家设计的杰作．这是一种既能在公路上行驶，又能在空中飞翔的＂空中轿车＂．目前，沃尼克已对＂空中轿车＂模型完成了动力测试．未来的空中轿车有４个座位，长7.3m,重1270kg,在公路上以30m/s的速度行驶,在空中以180m/s的速度飞行,在公路上的最大加速度为5m/s2．将来你坐上＂空中轿车＂从静止加速到公路上的正常速度至少需要多少时间?从在公路上行驶加速到开始起飞至少需要多少时间?你能在查阅本节教材内容的基础上,通过与同学交流,来回答上述问题吗?2．要点综述：经历匀变速直线运动速度公式的推导过程，理解匀变速直线运动公式及其v-t图象的物理意义，会在日常生活中收集相关的数据，运用匀变速直线运动速度公式和v-t图象分析和计算实际中的问题．匀变速直线运动速度公式vt=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是开始计时时刻的速度,vt是经过时间t后的速度.(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.通常情况下取初速度方向为正方向．(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,斜率即为加速度a,纵轴上的截距为初速度v0.若以v0方向为正方向,匀加速直线运动的图象如图2-15所示;匀减速直线运动的图象如图2-16所示.图象“越陡”表示速度变化越快,加速度的大小越大.【课堂同步】1．“神州五号”飞船在刚离开地面后以初速度v0、加速度a做加速直线运动，若飞船从t时刻起加速度逐渐减小至零，则飞船从t时刻开始()A．速度开始减小，直到加速度等于零为止B．速度继续增大，直到加速度等于零为止C．速度先增大后减小，直到加速度等于零为止D．高度继续增大，直到加速度等于零为止2．某质点做直线运动的v-t图象如图2-17所示,由图可知:A.4s末至6s末速度方向为负B.6s内运动方向始终不变C.前2s内静止D.质点在加速过程中的加速度比减速运动过程中的加速度小.vtv0vtv0图2-15图2-16v/(m•s-1)t/s048246图2-173．某架飞机起飞滑行时，从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为4m/s2，飞机的滑行速度达到85m/s时离开地面升空。如果在飞机达到起飞速度时，突然接到指挥塔的命令停止起飞，飞行员立即制动飞机，飞机做匀减速直线运动，加速度的大小为5m/s2.此飞机从起飞到停止共用了多少时间?【课后巩固】1.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为5m/s,1s后速度的大小变为7m/s,在这1s内该物体的运动情况是()A.该物体一定做匀加速直线运动B.该物体的速度可能先减小后增加C.该物体的加速度大小可能为2m/s2D.该物体的加速度大小不可能大于15m/s22.在某次足球比赛中,以10m/s做直线运动的足球,被某一运动员飞起一脚,足球在0.2s内速度大小改变为20m/s反向飞出,若足球在这段时间内做匀变速运动,求足球的加速度.3.一小球以20m/s的速度沿光滑斜面向上做匀减速直线运动,加速度大小为a=5m/s2,如果斜面足够长,那么经过t=6s的时间,小球速度的大小和方向怎样.4.如图2-18所示均为变速运动的v-t图象,试找出下列各运动与之对应的图象,把字母填在相应的空格内.(1)汽车从静止起加速一定时间后,即做减速运动直至停止__________;(2)汽车减速停站后一段时间又加速出发________;(3)小球滚上斜面后又反向滚回________;(4)小球从高处由静止落到地面后又反向弹起_______.v0tv0tv0tv0t5.起重机把两吨货物从地面竖直向上吊起,历时16s,恰好吊到预定的高度,其运动过程的v-t图象如图2-19所示:(1)用简捷的语言描述起重机的运动情况.(2)下列选项中哪一段时间内的加速度量值最大.A.(0~2)sB.(2~6)sC.(6~10)sD.(10~12)s【能力训练】１.如图2-20所示为一做直线运动的物体的v-t图象.试问:(1)AB、BC、CD、DE段各表示何种运动？(2)实际中什么物体的运动大体可以用此图象表示？(3)计算2~3s内物体的加速度。２．如图2-21所示是一频率为50Hz的打点计时器打出的纸带，你能用几种方法求出纸带的加速度.把你写出的方法与同学进行一下交流.３．一个质量为2kg的物体,放在水平面上,从静止开始做加速度a=1m/s2的匀加速直线运动,4s末物体开始做匀减速直线运动，再经过2s,物体速度变为零,求:(1)06s运动过程中的最大速度是多少?(2)物体在最后2s内的加速度.ABCD图2-18v/(m•s-1)t/s048281246101416图2-19图2-21v/(m•s-1)0102030102t/sABCDE图2-20【选科准备】1．一物体做直线运动的速度方程为vt=2t+4.(1)说明方程中各字母或数字的物理意义.(2)在图2-22中画出物体运动的v-t图象.2.一质点做初速度为v0的匀变速直线运动,t秒末的速度为vt,求在这段时间中点2t时刻的速度.从结果中你发现了什么规律?把它写下来.3.汽车正常行驶的速度是54km/h,关闭发动机后,开始做匀减速运动,6s末的速度是43.2km/h.求:(1)汽车的加速度;(2)15s末的速度;(3)45s末的速度.v/(m•s-1)t/s0123456481216图2-22