§2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
一、考点自学
1、匀变速直线运动 (1)由于匀变速直线运动的速度不随时间改变,因而其v-t图象是一条 的直线。 (2)沿着一条直线,且 不变的运动,叫做匀变速直线运动, 其v-t图象是一条 的直线。
(3)速度随时间 是匀加速直线运动,而速度随时间 是匀减速直线运动。 2、速度与时间的关系
(1)匀变速直线运动中速度与时间的关系式是v= ,其中v0是开始运动的速度叫做 ,v是运动了t时间后的速度叫做 。
(2)关系式中是矢量的物理量是 ,在运用过程中要规定正方向,与规定正方向相同方向的物理量取 ,相反方向的物理量则取 。
二、典例分析
题型一、匀变速直线运动概念的理解
例题1、下列关于匀变速直线运动的说法正确的是( )
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,它的速度在单位时间内越大,加速度越大 题型二、刹车过程中速度与时间的关系 例题2、汽车以54km/h的速度匀速行驶。
(1) 若汽车以0.5m/s2的加速度加速,则10s后速度能达到多少? (2) 若汽车以1m/s2的加速度减速刹车,则10s后速度为多少? (3) 若汽车以3m/s2的加速度减速刹车,则10s后速度为多少?
题型三、利用v-t图象判定物体运动
例题3、做匀变速直线运动的两个物体的速度-时间图象如图所示。 (1)A、B各做什么运动?求其加速度。 (2)两图线交点的意义。 (3)求1s末A、B的速度。 (4)求6s末A、B的速度。
v/(m/s) 8
B2 0 -4
1 1 A 4 4 B t/s
1
三、堂堂清练习
1、你能说出甲乙分别做什么运动吗?
2、汽车在一条平直公路上行驶,其加速度方向与速度一致。现有加速度减小时的四种说法:(1)汽车的速度也减小;(2)汽车的速度仍在增大;(3)当加速度减小到零时,汽车静止;(4)当加速度减小到零时,汽车的速度达到最大。其中正确的是( ) A.(1)(3) B.(2)(4) C.(1)(4) D.(2)(3)? 3、足球以8 m/s的速度飞来,运动员把它以12 m/s的速度反向踢出,踢球时间为0.2 s,设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度为 ( )
A.-200 m/s2 B.200 m/s2?
C.-100 m/s2 D.100 m/s2?
4、有一物体做直线运动,其v—t图象如图2-11所示,从图中看出,物体加速度和速度方向相同的时间间隔是 ( )
图2-11
A.只有0<t<2 s? B.只有2 s<t<4 s? C.0<t<2 s和6 s<t<8 s? D.0<t<2 s和5 s<t<6 s?
5、一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动,经5s后做匀速运动,最后2s的时间质点做匀减速运动直至静止,则质点匀速运动时的速度是 。减速运动时的加速度是 。
四、日日清练习
1.匀变速直线运动是速度随时间_________________的直线运动,即相等的时间内,___________________都相等的直线运动,即____________________不随时间变化的直线运动。
2.汽车做匀加速直线运动,第一个2秒内速度增加1 m/s,则第五个2秒内速度增加 , 它的加速度为 。
3.如图所示的速度—时间图象中,质点A、B、C运动的加速度分别为aA= m/s2,aB=
2
m/s2, aC= m/s2,其中 的加速度最大。在t?0s时 的速度最大,在t?4s时 的速度最大,在t= s时,A、B的速度一样大。
4.一质点作匀变速直线运动,其速度表达式为v=(5-4t)m/s,则此质点运动的加速度a为___________m/s2,4s末的速度为___________m/s;t =_________s时物体的速度为零。 5.下列运动过程可能实现的是( )
A. 运动物体的速度很大,但加速度很小 B. 运动物体的速度很小,但加速度很大 C. 运动物体的加速度减小,速度却增大 D. 运动物体的加速度增大,速度却减小
6.如图所示是某一物体运动的v?t图象,从图象可知速度与加速度在下列哪段时间方向相同 ( )
A. 0~2s B. 2~4s C. 4~5s D. 5~6s
7.一辆车由静止开始做匀变速直线运动,在第8s末开始刹车,经4s停下来,汽车刹车过程也在做匀变速运动,那么前后两段加速度的大小之比是 ( ) A. 1:4 B. 1:2 C. 2:1 D. 4:1
8.以10 m/s的速度匀速行驶的汽车,刹车后做匀减速直线运动,加速度大小为3m/s2。则汽车刹车后第4s末的速度大小为( )
A.2.5 m/s B.2m/s C.0 D .3 m/s
9.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后速度的大小变为10m/s,在这1s内该物体的 ( )
A. 速度变化的大小可能小于4m/s B. 速度变化的大小可能大于10m/s C. 加速度的大小可能小于4m/s2 D. 加速度的大小可能大于10m/s2
10.一个以初速度v0沿直线运动的物体,t秒末速度为vt,如图所示,则关于t秒内物体运
动的速度v和加速度a说法中正确的是( )
A v 越来越大 B.v越来越小 C.a随时间逐渐增大 D.a随时间逐渐减小
11.A、B两物体均做匀变速直线运动,A的加速度a1=1.0 m/s2,B的加速度a2=-2.0m/s2,根据这些条件做出的以下判断,其中正确的是 ( )
3
A.B的加速度大于A的加速度
B.A做的是匀加速运动,B做的是匀减速运动 C.两个物体的初速度都不可能为零 D.两个物体的运动方向一定相反 12.如图所示是某矿井中的升降机由井底到井口运动的图象,试根据图象分析各段的运动情况,并计算各段的加速度。
13.卡车原来用10m/s的速度匀速在平直公路上行驶,因为道口出现红灯,司机从较远的地方即开始刹车,使卡车匀减速前进,当车减速到2m/s时,交通灯转为绿灯,司机当即放开刹车,并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原速过程用了12s。求:
(1)减速与加速过程中的加速度;
(2)开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度。
4
参考答案
一、 1、(1)平行于时间轴 (2)加速度,倾斜 (3)均匀增大,均匀减小 2、(1)v0+at ,初速度,末速度 (2)v,v0和a ,正值 ,负值 二、
例题1、BD 例题2、(1)20m/s (2)5 (3) 0 例题3、(1)A做匀加速直线运动,加速度aA=1m/s2 ,B前4s做匀减速直线运动,4s-6s做反方向的匀加速直线运动,加速度都是aB=-2m/s2
(2)表示在该时刻速度相等 (3)vA=3m/s ,vB=6m/s (4)vA=8m/s ,vB=4m/s 三、
1、0-10s 甲做匀速直线运动,乙做匀加速直线运动 10s-40s 甲静止,乙做匀速直线运动
40s-60s 甲做反方向匀速直线运动,乙做匀减速直线运动 2、B 3、C 4、D 5、5m/s ,-2.5m/s2 四、
1.均匀变化 速度的变化量 加速度的大小和方向都 2. 1m/s 0.5m/s2
3. 0.5 -0.25 0.25 A B C 4 4. -4 -11 1.25
5.ABCD 6. BD 7.B 8.C 9.BD 10.AD 11.A 12.6m/s2 0 -12 m/s2
13. (1)-1 m/s2 2 m/s2 (2)8 m/s 6 m/s
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