第二章 匀变速直线运动的研究
第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系
物体做变速运动的v-t图象,v-t图象是一条倾斜的直线,物体的加速度有什么特点?倾斜直线所表示的速度随时间变化的关系怎样用公式来描述?
要点一、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.
2.图象:v-t图象说明凡图象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.
3.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、速度与时间的关系式
1.推导过程
对于匀变速直线运动,其加速度是恒定的,由加速度的定义式a=可得Δv=aΔt,从运动开始(t=0)到时刻t,时间的变化量Δt=t,速度变化量Δv=v-v0,故v-v0=at,得v=v0+at.
2.对速度公式v=v0+at的理解
(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,v是经过时间t后的瞬时速度.
(2)速度公式中,末速度v是时间t的一次函数,其v-t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.
(3)此速度公式既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动.式中v0,v,a都是矢量.在直线运动中,当规定了正方向后,它们都可用带正、负号的代数值表示,则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.对于匀加速直线运动,a取正值;对于匀减速直线运动,a取负值.计算结果若v>0,说明v的方向与v0方向相同;若v<0,则说明v的方向与v0方向相反.
(4)此公式中有四个物理量,知道任意三个物理量便能确定第四个物理量.
(5)从静止开始的匀加速直线运动,即v0=0,则v=at,速度与时间成正比.
要点三 对v-t图象的理解