匀变速直线运动的速度与时间的关系
【学习目标】
1、知道什么是匀变速直线运动
2、知道匀变速直线运动的 v-t图象特点,知道直线的倾斜程度反映了匀变速直线运动的加速度
3、理解匀变速直线运动的速度与时间的关系式,并会用它求解简单的匀变速直线运动问题
【要点梳理】
要点一、匀变速直线运动
如图所示,如果一个运动物体的v-t图象是直线,则无论△t取何值,对应的速度变化量△v与时间△t的比值都是相同的,由加速度的定义可知,该物体实际是做加速度恒定的运动.这种运动叫匀变速直线运动.
要点诠释:
(1)定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动.
(2)特点:速度均匀变化,即为一定值.
(3)v-t图象说明凡是倾斜直线的运动一定是匀变速直线运动,反之也成立,即匀变速直线运动的v-t图象一定是一条倾斜的直线.
(4)匀变速直线运动包括两种情形:
a与v同向,匀加速直线运动,速度增加;
a与v反向,匀减速直线运动,速度减小.
要点二、匀变速直线运动的速度与时间的关系式
设一个物体做匀变速直线运动,在零时刻速度为v0,在t时刻速度为vt,由加速度的定义得
.
解之得,
这就是表示匀变速直线运动的速度与时间的关系式.
要点诠释:
①速度公式反映了匀变速直线运动的瞬时速度随时间变化的规律,式中v0是开始计时时的瞬时速度,vt是经时间t后的瞬时速度.
②速度公式中v0、vt、a都是矢量,在直线运动中,规定正方向后(常以v0的方向为正方向),都可用带正、负号的代数量表示,因此,对计算结果中的正、负,需根据正方向的规定加以说明,若经计算后vt>0,说明末速度与初速度同向;若a<0,表示加速度与v0反向.
③两种特殊情况:
当a=0时,公式为v=v0,做匀速直线运动.
当v0=0时,公式为v=at,做初速为零的匀加速直线运动.
要点三、速度公式应用时的方法、技巧