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【最新2022】高中物理必修一课后练学案
2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系
一、单选题
1.关于直线运动,下述说法中错误的是
A.匀速直线运动的速度是恒定的,不随时间而改变
B.匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变
C.速度随时间不断增加的运动,叫匀加速直线运动
D.速度随着时间均匀减小的运动,通常叫做匀减速直线运动
2.关于物体运动的描述,下列说法正确的是
A.若物体的加速度均匀增加,则物体做匀加速直线运动
B.若物体的加速度均匀减小,则物体做匀减速直线运动
C.若物体加速度与其速度方向相反,则物体做减速直线运动
D.若物体在任意的相等时间间隔内位移相等,则物体做匀变速直线运动
3.一个做匀变速直线运动的质点的
图象如图所示,由图线可知其速度
时间的关系为
A.
B.
C.
D.
4.一辆匀加速行驶的汽车,经过路两旁的两根电线杆共用5s的时间,汽车的加速度为2m/s2,它经过第二根电线杆时的速度为15m/s,则汽车经过第一根电线杆的速度为( )
A.2m/s
B.10m/s
C.2.5m/s
D.5m/s
5.物体在做直线运动,则下列对物体运动的描述正确的是(
)
A.当加速度为负值时,一定是匀减速直线运动
B.加速度大小不变的运动,一定是匀变速直线运动
C.加速度恒定(不为零)的直线运动一定是匀变速直线运动
D.若物体在运动的过程中,速度的方向发生改变,则一定不是匀变速运动
6.以72km/h的速度在平直公路上行驶的汽车,遇紧急情况而急刹车获得大小为4m/s2的加速度,则刹车3s后汽车的速度为( )
A.16m/s
B.12m/s
C.8m/s
D.0
7.奥迪车有多种车型,如30TFSI、35TFSI、50TFSI,(每个车型字母前的数字称为G值)G值用来表现车型的整体加速度,数字越大,加速越快.G值的大小为车辆从静止开始加速到100km/h的平均加速度数值(其单位为国际基本单位)再乘以10.如图为某一型号的奥迪尾标,其值为50TFSI,则该型号车从静止开始加速到100km/h的时间约为( )
A.5.6
s
B.6.2
s
C.8.7
s
D.9.5
s
8.一小球在斜面上从静止开始匀加速滚下,进入水平面后又做匀减速直线运动,直至停止,在下图中所示的v-t图像哪个可以反映小球这一整个运动过程(v为小球运动的速率)( )
A.
B.
C.
D.
9.一家从事创新设计的公司打造了一台飞行汽车,既可以在公路上行驶,也可以在天空飞行。已知该飞行汽车在跑道上的加速度大小为2m/s2,速度达到40m/s后离开地面。离开跑道后的加速度为5m/s2,最大速度为200m/s。该飞行汽车沿直线从静止加速到最大速度所用的时间为( )
A.40s
B.52s
C.88s
D.100s
10.如图所示为某新型电动汽车试车时的v?t图像,则下列说法中正确的是( )
A.在0~6
s内,新型电动汽车做匀变速直线运动
B.在6~10
s内,新型电动汽车处于静止状态
C.在4
s末,新型电动汽车向相反方向运动
D.在t=12
s末,新型电动汽车的加速度为-1
m/s2
二、多选题
11.下列四个选项中的图像表示物体做匀加速直线运动的是( )
A.
B.
C.
D.
12.2019年03月10日,我国的“中星6C”通信卫星在西昌卫星发射中心通过长征三号乙运载火箭发射成功。假若某段时间内火箭速度的变化规律为v=(8t+16)m/s,由此可知这段时间内( )
A.火箭的初速度为8m/s
B.火箭的加速度为16m/s2
C.在3s末,火箭的瞬时速度为40m/s
D.火箭做匀加速直线运动
13.物体做匀加速直线运动,已知第1s末的速度是6m/s,第2s末的速度是8m/s,则下面的结论正确的是( )
A.物体零时刻的速度是3m/s
B.物体的加速度是2m/s2
C.任何1s内的速度变化量都是2m/s
D.第2s初的瞬时速度是6m/s
14.给滑块一初速度v0,使它沿光滑斜面向上做匀变速直线运动,加速度始终大小为a,方向沿斜面向下,当滑块速度大小变为
时,所用时间可能是(
)
A.
B.
C.
D.
15.星级快车出站时能在150
s内匀加速到180
km/h,然后正常行驶.某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至108
km/h.以初速度方向为正方向,则下列说法正确的是(
)
A.列车加速时的加速度大小为
m/s2
B.列车减速时,若运用v=v0+at计算瞬时速度,其中a=-
m/s2
C.若用v-t图象描述列车的运动,减速时的图线在时间轴t轴的下方
D.列车由静止加速,1
min内速度可达20
m/s
16.如图所示是一汽车在行驶过程中通过交叉路口的速度—时间图像,由图线可知( )
A.汽车在路口等候的时间为14s
B.汽车减速阶段的加速度大小为2.5m/s2
C.汽车在3s末的速度为2.5m/s
D.汽车在启动过程做加速度增大的加速运动
三、解答题
17.汽车的加速、减速性能是衡量汽车性能的一项重要指标,一辆汽车以
的速度匀速行驶.
(1)若汽车以
的加速度加速,求8s后汽车的速度大小.
(2)若汽车以
的加速度刹车,分别求刹车8s时和12s时的速度大小.
18.世界一级方程式(F1)比赛某次比赛中,处于第一名的赛车进站加油,该赛车进站时一直做减速运动,平均加速度为30m/s2,出站时一直做加速运动,平均加速度为45m/s2,加油时间为6s,进站前和出站后在赛道上的速度均为90m/s,则该赛车从进站到出站所用时间是多少?
19.滑雪运动员不借助雪杖,以加速度a1由静止从山坡顶匀加速滑下,测得其20
s后的速度为20m/s,50s后到达坡底,又以加速度a2沿水平面减速20s后停止.求:
(1)a1和a2的大小;
(2)滑雪运动员到达坡底后再经过6s的速度大小.
20.火车沿平直铁轨匀加速前进,通过某一路标时的速度为10.8
km/h,1
min后变成了54
km/h,问需再经过多少时间,火车的速度才能达到64.8
km/h.
21.高铁G1378从娄底南站由静止开始加速出站,加速度为0.6
m/s2,1.5min后G1378速度为多大?G1378匀速运动时速度为388.8km/h,到达长沙南站时,如果以1.0
m/s2的加速度减速进站,求减速110
s时速度为多大?
22.高空侦察机可进行高空侦察,导弹则是打击高空侦察机的有力武器。假设某日有一架高空侦察机正以300m/s的速度向某城市飞来,它通过该城市上空的A点。某导弹基地通过雷达探测并计算高空侦察机的飞行规律,在高空侦察机离A点尚有一段距离时竖直向上发射导弹,导弹以80m/s2的加速度做竖直向上做匀加速直线运动,以1200m/s的速度在A点击中敌机,求:
(1)导弹发射后经过多长时间击中敌机?
(2)敌机离A点多远时,开始发射导弹?
23.某航空母舰上的飞机弹射系统可以缩减战机起跑的位移。假设弹射系统对某型战斗机作用了0.2s时间后,可以使飞机达到一定的初速度v0,然后飞机在甲板上起跑,加速度为2m/s2,经过10s,达到起飞速度v=50m/s的要求。求:
(1)飞机离开弹射系统瞬间的速度是多少?
(2)弹射系统对飞机提供的加速度是多少?
24.发射卫星一般应用多级火箭,第一级火箭点火后,使卫星向上匀加速运动的加速度为50
m/s2,燃烧30
s后第一级脱离,第二级火箭没有马上点火,所以卫星向上做加速度大小为10
m/s2的匀减速运动,10
s后第二级火箭启动,卫星的加速度为80
m/s2,这样经过1.5分钟第二级火箭脱离时,卫星的速度多大?
25.汽车原来以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方开始刹车,使汽车匀减速前进,当车速减到2m/s时,交通灯转为绿色,司机当即放开刹车,并且只用了减速过程的一半时间,汽车加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原来速度的过程用了12s。求:
(1)减速与加速过程中的加速度大小;
(2)开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度大小?
参考答案
1.C
【详解】
匀速直线运动的速度是恒定不变的,故A正确.匀变速直线运动的特点是加速度恒定不变,速度随时间均匀变化;故B正确.速度随时间不断增加的运动,不一定是匀加速直线运动,只有速度随时间均匀增加的运动,才是匀加速直线运动.故C错误.速度随着时间均匀减小的运动,通常叫做匀减速直线运动,故D正确.本题选错误的,故选C.
2.C
【详解】
A、匀加速直线运动的加速度保持不变,速度均匀增加.故A错误.
B、匀减速直线运动的加速度保持不变,速度均匀减小.故B错误.
C、当物体所受的合力与速度方向相反,做减速运动,故C正确.
D、在任意相等时间内位移相等,知物体做匀速直线运动.故D错误.
故选C.
【点睛】
匀变速直线运动的加速度不变,速度随时间均匀变化;当物体的加速度方向与速度方向相同,做加速运动,当物体的加速度方向与速度方向相反,做减速运动.
解决本题的关键知道匀变速直线运动的特点,掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法,关键看加速度的方向与速度方向的关系.
3.B
【详解】
由图知,初速度为
.由斜率等于加速度,则得加速度为:
,故根据数学知识得:
,故B正确,ACD错误.
【点睛】
在速度时间图像中,需要掌握三点,一、速度的正负表示运动方向,看运动方向是否发生变化,只要考虑速度的正负是否发生变化,二、图像的斜率表示物体运动的加速度,三、图像与坐标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正方向位移,在坐标轴下方表示负方向位移
4.D
【详解】
根据速度时间关系公式,有:
解得:
A.2m/s与分析不符,不符合题意;
B.10m/s与分析不符,不符合题意;
C.2.5m/s与分析不符,不符合题意;
D.5m/s与分析相符,符合题意;.
5.C
【详解】
A.
速度为负值,加速度为负值且保持不变时,物体做匀加速直线运动,故A错误;
BC.
加速度是矢量,加速度大小不变,若方向改变,则加速度是变化的,不是匀变速直线运动;加速度恒定(不为零)的直线运动一定是匀变速直线运动,故B错误,C正确;
D.
速度的方向发生改变,也可能加速度保持不变,即可能为匀变速直线运动,例如,物体在做匀减速直线运动时,当速度减小到零后,运动的方向会发生改变,变为反向匀加速,故D错误.
6.C
【详解】
ABCD.取初速度方向为正方向则
,
设刹车后经t0时间汽车停止运动
故汽车在3s时仍处于运动状态,刹车3s后汽车的速度为
故ABD错误,C正确。
故选C。
7.A
【分析】
根据题意求得加速度,利用速度时间公式求得加速时间.
【详解】
由题意可知,50TFSI的加速度为a=5m/s2,v=100km/h=27.8m/s
故加速时间为:
.
故应选:A.
【点睛】
本题主要考查了匀加速直线运动的速度时间公式,关键是根据信息求得加速度.
8.C
【详解】
由小球初速度为零,先匀加速度,速率与时间成正比,故速率时间图像应是斜向上的直线,起点的原点处,后匀减速,末速度为零,故此段速率时间图像应是斜向下的直线,最终和时间轴相交,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9.B
【详解】
根据v=v0+at,飞行汽车在跑道上运动时有
v1=a1t1
则该飞行汽车在跑道上加速的时间
t1=
s=20s
飞行汽车离开地面后有
v2=v1+a2t2
则该飞行汽车在空中加速的时间
t2=
s=32s
则
t=t1+t2=52s
故选B。
10.D
【详解】
A.由题图可知,新型电动汽车在0~4
s内做加速度为
在4~6
s内做加速度为
所以在0~6
s内,新型电动汽车做的不是匀变速直线运动,故A错误;
B.在6~10
s内以4
m/s的速度做匀速直线运动,故B错误;
C.在4
s末前后,速度一直为正,则知在4
s末,新型电动汽车向相同方向运动,故C错误。
D.在t=12
s末,新型电动汽车的加速度为
故D正确。
故选D。
11.AD
【详解】
做匀加速直线运动的物体的速度随时间均匀增大,其v-t图线远离时间轴,故AD正确BC错误。
故选:AD。
12.CD
【详解】
D.由速度的表达式可知,在这段时间内,火箭的速度均匀增大,故火箭做匀加速直线运动,D正确;
AB.由匀变速直线运动的速度与时间的关系式
v=v0+at
知,这段时间内火箭的初速度
v0=16m/s
加速度
a=8m/s2
A、B错误;
C.将时间t=3s代入得
v3=40m/s
C正确。
故选CD。
13.BCD
【详解】
AB.物体的加速度
物体在零时刻的速度,根据
则
A错误B正确;
C.物体在任何1s内速度的变化量
C正确;
D.第2s初和第1s末是同一时刻,则第2s初的瞬时速度是6
m/s,D正确。
故选BCD。
14.BC
【分析】
在整个过程中加速度不变,根据匀变速直线运动的速度时间公式求解
;
【详解】
规定初速度的方向为正方向,若滑块的末速度与初速度方向相同,则
;
若滑块的末速度与初速度方向相反,则
,故B、C正确,A、D错误;
故选BC.
15.ABD
【详解】
A.根据题意求得动车的加速度
故A正确;
B.列车减速时的加速度大小等于加速时的加速度大小,但是与初速度方向相反,故其减速时的加速度为-
m/s2,故B正确;
C.由于速度始终大于零,故若用v-t图象描述列车的运动,减速时的图线在时间轴t轴的上方,故C错误;
D.根据题意求得动车的加速度
运用v=v0+at计算可得
v=
=20m/s,
故D正确。
故选ABD。
16.BC
【详解】
A.由图可看出,汽车在路口等候的时间t=14s-4s=10s,A错误;
B.汽车减速阶段的加速度为
a=
m/s2=-2.5m/s2
B正确;
C.汽车在3s末的速度
v′=v0+at′=2.5m/s
故C正确;
D.14s后汽车启动,因图像切线的斜率不断减小,知汽车的加速度不断减小,故D错误。
故选BC。
17.(1)
(2)
,0
【分析】
汽车做匀加速直线运动,根据速度时间公式求8s末汽车的速度大小;若汽车以
的加速度刹车,先求出汽车刹车到停止的时间,分析汽车的状态,再求刹车8s和12s时的速度大小;
【详解】
初速度为:
(1)由
,得8s后汽车的速度为:
;
(2)刹车过程中汽车做匀减速运动,有:
.
设减速到停止所用时间
,由公式
得:
所以刹车8
s时的速度为:
12s时的速度大小为0.
【点睛】
对于运动学问题,首先要分析物体的运动情况,注意公式的适用条件,不能乱套公式,否则容易使解题结果不合理.
18.11s
【详解】
赛车的进站过程做匀减速运动,初速度为v0=90m/s,末速度为v=0,加速度为a1=﹣36m/s2,则进站时间为
赛车的出站过程做匀加速运动,初速度为v0=0,末速度为v=90m/s,加速度为a2=45m/s2,则出站时间为
所以该赛车从进站到出站所用时间是
t=t1+t2+6s=2s+3s+6s=11s
19.(1)a1=1m/s2
;a2=2.5m/s2
(2)35m/s
【分析】
由匀变速运动的速度与时间公式:
,可求得加速度,代入数据可得a1和a2;到达坡底后6s末的速度可由
求出.
【详解】
(1)运动员下滑过程中的加速度大小
到达坡底时的速度大小
在水平面上的加速度
即a2的大小为2.5
m/s2
(2)到达坡底后再经过6
s的速度大小为
【点睛】
本题主要考查了加速度的定义,速度与时间的关系,属于基础题.
20.15s
【详解】
试题分析:
,
,
,
;
由
得
解得t=15s
考点:匀变速直线运动速度与时间的关系
点评:容易题.在进行速度计算时,单位换算很重要,换算关系1m/s=3.6km/h.
21.v1=54
m/s;0
【详解】
取G1378开始运动方向为正方向.G1378初速度v0=0,
则G13781.5min后的速度v1=v0+a1t1=(0+0.6×1.5×60)m/s=54
m/s
当G1378减速进站时a2=-1.0
m/s2
初速度v20=388.8
km/h=108
m/s
从刹车到速度为0的时间
所以110
s时G1378已经停止运动,速度为0.
故本题答案是:v1=54
m/s;0
【点睛】
之间利用速度公式即可求解,但在运用公式时要注意刹车什么时候可以减到零的问题.
22.(1)15s;
(2)4500m
【详解】
(1)根据速度时间公式得,击中敌机的时间
(2)开始发射导弹时,敌机离A点的距离
x=v′t=300×15m=4500m
23.(1)30m/s;(2)150m/s2
【详解】
(1)以初速度方向为正方向,匀加速直线运动的速度
(2)弹射系统对飞机提供的加速度为
24.8600m/s
【详解】
第一级火箭燃烧完毕时速度:
减速上升10s后:
再加速1.5min后速度:
25.(1)
,
;(2)8m/s,6m/s。
【详解】
(1)汽车先做匀减速运动,再做匀加速运动,设汽车从A点开始减速,其运动的初速度
用
表示从A点到达B点经过的时间,汽车从B点又开始加速,经过时间
到达C点,则
,
且有
,
可得
,
在AB段,有
在BC段,有
代入数据得
,
(2)开始刹车后2s末的速度
10s末的速度
过关训练
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人教版高中物理必修1教学设计
课题
匀变速直线运动的速度与时间的关系
单元
2
学科
物理
年级
高一
学习目标
1.知识与技能:(1)知道匀速直线运动图象以及横纵坐标交点表示的意义。
(2)知道匀变速直线运动的图象,概念和图像表达的信息特点。(3)掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v
=
v0
+
at的推导过程以及掌握微分思想,并会应用它进行计算。2.过程与方法:(1)让学生初步了解探究物理规律学习的方法.(2)启发学生的逻辑推理能力,培养数形结合的能力,应用数学知识的解决物理问题的能力。3.情感态度与价值观:(1)培养学生基本的科学素养和掌握解决问题的微分思想。(2)培养学生建立事物是相互联系的唯物主义观点。(3)培养学生应用数学物理知识解决实际问题的能力。
重点
(1)
匀变速直线运动的图象,概念和图像表达信息特点的掌握。(2)
匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v
=
v0
+
at,并会应用它进行实际计算
难点
应用图象推导出匀变速直线运动的速度与时间关系的公式v
=
v0
+
at。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
生活中运动时很复杂的,根据运动轨迹简单分为直线运动和曲线运动,根据速度变化特点分为静止,匀速和变速。初中时同学们学过比较简单的匀速直线运动。匀速直线运动通过字面意思可知,它有两个特点,轨迹是直线和速度方向和大小不变。上节课同学们通过实验研究了小车在重物牵引下运动,你觉得它的运动有什么样的特点呢?它有两个特点,一:轨迹是直线二:速度大小越来越大(加速运动)上节课同学们通过实验研究了小车在重物牵引下运动的
v-t
图像,你能画出小车运动的v-t图象吗?教师出示图像并引导学生分析教师总结:观察图像可以知小车在不同时刻它的速度不同,并且速度随时间的增加而增加,那么,小车速度的增加有没有规律可遵循呢?这节课我们就来探究一下。
学生画出上一节的v-t图象通过对图像的分析,找一找速度随时间变化的特点
引导同学自主学习,引出本节课题
讲授新课
一、匀变速直线运动观察下图你发现了什么?引导学生分析v-t图像。教师总结:无论Δt选在什么区间,对应的速度的变化量Δv
与时间的变化量Δt
之比都是一样的,即物体运动的加速度保持不变。所以,实验中小车的运动是加速度不变的运动。问:本题中加速度不变(速度均匀增加)的运动叫做什么运动呢?(运动轨迹和速度特点描述)通过思考总结: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,叫作匀变速直线运动,匀变速直线运动的v-t
图像是一条倾斜的直线。匀变速直线运动图像1和2都属于匀变速直线运动,但它们变化的趋势不同,图像1速度在均匀————图像2速度在均匀——————。答案:增加;减少。2、匀变速直线运动分类(1)匀加速直线运动:物体的速度随时间均匀增加的直线运动。匀加速,
v0
>0,a
>0
匀加速,
v0
<0,a
<0教师总结:匀加速(a、v
同向)特点:加速度的大小和方向都不变,且与速度方向相同。(2)匀减速直线运动:物体的速度随时间均匀减小的直线运动。匀减速,
v0
>0,a
<0匀减速,v0
<0,a
>0教师总结:匀减速,(a、v
反向)特点:加速度的大小和方向都不变,且与速度方向相反。针对练习:如图所示的四个图像中,描述物体做匀加速直线运动的是(
)【答案】B二、速度与时间的关系?除v-t
图像外,我们还可以用公式描述它们的关系。如图为匀变速直线运动,
把运动开始时刻取作0时刻,初始速度为v0。咱们用加速度a来表示时间以后的速度呢?则:Δt=t速度的变化量:Δv=v-
v0把上述两式代入a=Δv/Δt中,化简可得:v
=
v
0
+
at1、匀变速直线运动的速度与时间的关系式:v
=
v
0
+
at(2)对公式理解:at
是
t
时间内速度的变化量,再加上物体在开始时刻的速度v0,
就是t时刻的速度v(3)此关系式为矢量式,注意方向(若取初速方向为正,则加速运动
a
为正,减速运动
a
为负)2、v
=
v
0
+
at的特殊形式(1)当
v
0=
0
时,v
=
at物体做初速度为零的匀加速直线运动(2)
当
a
=
0
时,
v
=
v0
物体做匀速直线运动典型例题例题1:一辆汽车原来的速度是8m/s,在一段足够长的下坡路上以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,则行驶了20s时的速度为________m/s。【答案】18【详解】以初速度方向为正方向,v0=8m/s,a=0.5m/s2,t=20s,由速度时间公式
得
解题步骤:1.认真审题,分析已知量和待求量;2.弄清题意画示意图,明确初速度v0、末速度v、加速度a和时间t及各量的正负号。3.将已知量带入公式求未知量,若所求量是矢量,要说明方向。4.对计算结果和结论进行验算。典型例题例题2【2017?枣阳市高一月考】汽车初速度v0=20m/s,刹车后做匀减速直线运动,加速度大小为a=5
m/s2,
求:开始刹车后6
s末汽车的速度。解法一:先判断,再解解:以初速方向为正方向当车速减为零时v=v0+at=20-5t=0解得t=4s即在4s时汽车停止运动,所以开始刹车后6s末汽车的速度为0。解法二:直接解,再检验解:以初速方向为正方向,则
a=-5
m/s2
vt
=v0+at=20+(-5)×10m/s=-30m/s汽车刹车过程是一个实际的运动过程,一旦车的速度减到0,汽车将保持静止状态,不后退,由结果可知,车实际已经停下来了,所以6s末
vt
=03.如图所示为某新型电动汽车试车时的v?t图像,则下列说法中正确的是( )
A.在0~6
s内,新型电动汽车做匀变速直线运动B.在6~10
s内,新型电动汽车处于静止状态C.在4
s末,新型电动汽车向相反方向运动D.在t=12
s末,新型电动汽车的加速度为-1
m/s2【答案】D4.下列有关对匀变速直线运动的认识,其中观点正确的是(
)A.物体在一条直线上运动,若在相等的时间内通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动B.加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动C.加速度不变的运动就是匀变速直线运动D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量【答案】D5.对于做匀变速直线运动的物体,下列说法中正确的是( )A.若加速度方向和速度方向相同,即使加速度很小,物体的速度还是要增大的B.若加速度方向和速度方向相反,物体的速度可能一直增大C.不管加速度方向和速度方向的关系怎样,物体的速度都是增大的D.因为物体做匀变速直线运动,所以它的加速度是均匀变化的【答案】A6.做匀加速直线运动的物体的加速度为3
m/s2,对任意1
s来说,下列说法中不正确的是A.某1
s末的速度比该1
s初的速度总是大3
m/sB.某1
s末的速度比该1
s初的速度总是大3倍C.某1
s末的速度比前1
s末的速度大3
m/sD.某1
s末的速度比前1
s初的速度大6
m/s【答案】B7.纯电动汽车不排放污染空气的有害气体,具有较好的发展前景.某辆电动汽车在一次刹车测试中,初速度为18m/s,经过3s汽车停止运动.若将该过程视为匀减速直线运动,则这段时间内电动汽车加速度的大小为(
)A.3m/s2
B.6m/s2C.15m/s2
D.18m/s2【答案】B8.物体做匀加速直线运动,到达A点时的速度为5m/s,经3s到达B点时的速度为14m/s,再经过4s到达C点,则它到达C点时的速度为( )A.23m/s
B.5m/s
C.26m/s
D.10m/s【答案】C思考与讨论:图中是一个物体运动的
v-t
图像。它的速度怎样变化?在相等的时间间隔内,即Δt
′
=
Δt
时,速度的变化量Δv′和
Δv总是相等的吗?物体在做匀变速运动吗?它的速度随着时间的增加逐渐增加;在相等的时间间隔内,即Δt
′
=
Δt
时,速度的变化量Δv′小于Δv;物体在做加速度逐渐减小的加速运动课堂练习1、某物体做直线运动的速度一时间图像如图所示。根据图像回答:(1)物体在OA段做——————运动,加速度为——————,在AB段做 运动,加速度是——————
。
(2)物体在5
s时的速度为——————
m/s。【答案】(1)匀加速直线 1
m/s2 匀减速直线-2
m/s2
(2)22、一物体静止在光滑的固定水平桌面上,现对其施加一水平外力,使它沿水平桌面做直线运动,该物体的v-t图像如图所示,根据图像,下列说法正确的是( )
A.0~6s时间内物体运动的加速度始终没有改变B.2~3s时间内物体做减速运动C.第1s末物体的速度方向改变D.1.5s末和2.5s末两个时刻物体的加速度相同【答案】D3、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t时间恰好到达竿底且速度为0,这两段匀变速运动过程中加速度大小之比为(
)A.2:1
B.1:2C.4:1
D.1:4【答案】B4.
关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )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.速度与运动时间成正比【答案】AC拓展提高1、长安汽车紧急刹车,加速度的大小是8m/s2,如果必须在3s内停下来,那么汽车的行驶速度不能超过多少?【答案】
v0=24m/s。2、一辆沿平直路面行驶的汽车,速度为36
km/h,突然前面有紧急情况,刹车时获得的加速度大小是4
m/s2,求刹车后5
s末的速度。【答案】刹车后经2.5
s停止,所以3
s末的速度为0。3,一个物体做匀变速直线运动,当t=0时,物体的速度大小为12m/s,方向向东;当t=2s时,物体的速度大小为8m/s,方向仍向东。当t为多少时,物体的速度大小变为2m/s?( )A.3s
B.5s
C.7s
D.9s【答案】BC4,物体做匀减速直线运动直到停止,已知第1s末的速度是10m/s,第3s末的速度是4m/s,则下列结论正确的是( )A.物体的加速度大小是2m/s2B.物体的加速度大小是3m/s2C.物体零时刻的速度是13m/sD.物体第5s末的速度是2m/s【答案】BC5,甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动,两物体运动的v-t图像如图所示,下列判断正确的是( )
A.甲做匀速直线运动,乙先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动B.两物体两次速度相同的时刻分别为第1s末和第4s末C.乙在前2s内做匀加速直线运动,2s后做匀减速直线运动D.2s后,甲、乙两物体的速度方向相反【答案】ABC
通过对图像的分析,找出匀变速直线运动的概念及特点让学生通过自身的观察,发现匀加速直线运动与匀减速直线运动的不同之处,并完成填空对图像有明确的认识,会分析匀加速直线运动的不同形式对图像有明确的认识,会分析匀减速直线运动的不同形式学生思考讨论并推导匀变速直线运动的速度公式观察图形理解公式的意义分析,解题同学完成此题并讨论:1.
物理规律在生活中的实际应用;学生思考讨论学生练习
引导同学自主学习,找出知识点。帮助学生正确理解匀变速直线运动。掌握匀加速直线运动的实质掌握匀减速直线运动的实质体会用数学方法,实验方法解决物理问题。深刻理解公式,利于学生的记忆用例题强化对公式的理解让学生体会生活中的物理科学,学会关注身边物理加深学生对匀变速运动的理解巩固本节知识
课堂小结
1.匀变速直线运动沿着一条直线,且加速度不变的运动叫做匀变速直线运动,匀变速直线运动的v-t
图像是一条倾斜的直线。2.匀变速直线运动的速度与时间的关系公式表述:v=v0+at3.在运用速度公式解题时要注意公式的矢量性
梳理自己本节所学知识进行交流
根据学生表述,查漏补缺,并有针对性地进行讲解补充。
板书
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,叫作匀变速直线运动,匀变速直线运动的v-t
图像是一条倾斜的直线。2、匀变速直线运动分类匀加速直线运动和匀减速直线运动。二、速度与时间的关系1、v
=
v
0
+
at2、一般规定初速度的方向为正方向,与初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取负值.若v0=0,一般以a的方向为正方向.
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2.1匀变速直线运动的
速度与时间的关系
人教版必修一
一年级上
新知导入
生活中运动时很复杂的,根据运动轨迹简单分为直线运动和曲线运动,根据速度变化特点分为静止,匀速和变速。
v
t
t1
t2
(v2)
v1
初中时同学们学过比较简单的匀速直线运动。匀速直线运动通过字面意思可知,它有两个特点,轨迹是直线和速度方向和大小不变。
新知导入
它有两个特点,
一:轨迹是直线
二:速度大小越来越大(加速运动)
上节课同学们通过实验研究了小车在重物牵引下运动,你觉得他的运动有什么特点呢?
新知导入
上节课同学们通过实验研究了小车在重物牵引下运动的
v-t
图像,你能画出小车运动的υ-t图象吗?
v
t
t1
t2
v2
v1
观察图像可以知小车在不同时刻它的速度不同,并且速度随时间的增加而增加,那么,小车速度的增加有没有规律可遵循呢?这节课我们就来探究一下。
新知讲解
v
t
Δt?
Δv?
Δt
Δv
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
4
2
6
8
无论Δt选在什么区间,对应的速度的变化量Δv
与时间的变化量Δt
之比都是一样的,即物体运动的加速度保持不变。所以,实验中小车的运动是加速度不变的运动。
观察下图你发现了什么?
新知讲解
v
t
一、匀变速直线运动
Δt?
Δv?
Δt
Δv
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
4
2
6
8
本题中加速度不变(速度均匀增加)的运动叫做什么运动呢?
(运动轨迹和速度特点描述)
运动轨迹:直线运动
速度特点:均匀变化
故叫做匀变速直线运动。
新知讲解
1、定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动,叫作匀变速直线运动,匀变速直线运动的v-t
图像是一条倾斜的直线。
v
t
1
2
图像1和2都属于匀变速直线运动,但它们变化的趋势不同,图像1速度在均匀————图像2速度在均匀——————。
增加
减少
匀变速直线运动
新知讲解
2、匀变速直线运动分类
(1)匀加速直线运动:物体的速度随时间均匀增加的直线运动。
v0
>0,a
>0
v0
<0,a
<0
匀加速
(a、v
同向)
匀加速
匀加速
v
t
v0
特点:加速度的大小和方向都不变,且与速度方向相同。
v0
v
O
t
新知讲解
(2)匀减速直线运动:物体的速度随时间均匀减小的直线运动。
特点:加速度的大小和方向都不变,且与速度方向相反。
匀减速
(a、v
反向)
v0
<0,a
>0
v0
>0,a
<0
匀减速
匀减速
O
v
v0
v0
t
v
1.如图所示的四个图像中,描述物体做匀加速直线运动的是(
)
新知讲解
B
新知讲解
二、速度与时间的关系
?除v-t
图像外,我们还可以用公式描述它们的关系。如图为匀变速直线运动,
把运动开始时刻取作0时刻,初始速度为v0。咱们用加速度a来表示
时间以后的速度呢?
o
v0
v
t
v
t
Δt
Δv
则:Δt=t
速度的变化量:Δv=v-
v0
把上述两式代入a=
中,化简可得:
Δv
Δt
v
=
v
0
+
at
新知讲解
1、匀变速直线运动的速度与时间的关系式:
v
=
v
0
+
at
(2)对公式理解:at
是
t
时间内速度的变化量,再加上物体在开始时刻的速度v0,
就是t时刻的速度v
v
t
v
t
o
v0
t
Δv=at
(1)此关系式只适用于匀变速直线运动
新知讲解
(1)当
v
0=
0
时,v
=
at
物体做初速度为零的匀加速直线运动
(2)
当
a
=
0
时,
v
=
v0
物体做匀速直线运动
2、v
=
v
0
+
at的特殊形式
(3)此关系式为矢量式,注意方向(若取初速方向为正,则加速运动
a
为正,减速运动
a
为负)
典型例题
例题1:一辆汽车原来的速度是8m/s,在一段足够长的下坡路上以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,则行驶了20s时的速度为________m/s。
18
典型例题
【详解】
以初速度方向为正方向,v0=8m/s,a=0.5m/s2,t=20s,由速度时间公式
得
新知讲解
解题步骤:
1.认真审题,分析已知量和待求量;
2.弄清题意画示意图,明确初速度v0、末速度v、加速度a和时间t及各量的正负号。
3.将已知量带入公式求未知量,若所求量是矢量,要说明方向。
4.对计算结果和结论进行验算。
典型例题
例题2【2017?枣阳市高一月考】汽车初速度v0=20m/s,刹车后做匀减速直线运动,加速度大小为a=5
m/s2,
求:开始刹车后6
s末汽车的速度。
解:以初速方向为正方向当车速减为零时v=v0+at=20-5t=0
解得t=4s
即在4s时汽车停止运动,所以开始刹车后6s末汽车的速度为0。
解法一:先判断,再解
新知讲解
汽车将保持静止状态,不后退,由结果可知,车实际已经停下来了,
所以6s末
vt
=0
解法二:直接解,再检验
解:以初速方向为正方向,则
a=-5
m/s2
vt
=v0+at=20+(-5)×10m/s=-30m/s
汽车刹车过程是一个实际的运动过程,一旦车的速度减到0,
新知讲解
3.如图所示为某新型电动汽车试车时的v?t图像,则下列说法中正确的是( )
A.在0~6
s内,新型电动汽车做匀变速直线运动
B.在6~10
s内,新型电动汽车处于静止状态
C.在4
s末,新型电动汽车向相反方向运动
D.在t=12
s末,新型电动汽车的加速度为-1
m/s2
D
新知讲解
3.如图所示为某新型电动汽车试车时的v?t图像,则下列说法中正确的是( )
A.在0~6
s内,新型电动汽车做匀变速直线运动
B.在6~10
s内,新型电动汽车处于静止状态
C.在4
s末,新型电动汽车向相反方向运动
D.在t=12
s末,新型电动汽车的加速度为-1
m/s2
D
新知讲解
4.下列有关对匀变速直线运动的认识,其中观点正确的是(
)
A.物体在一条直线上运动,若在相等的时间内通过的位移相等,则物体的运动就是匀变速直线运动
B.加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动
C.加速度不变的运动就是匀变速直线运动
D.匀变速直线运动的加速度是一个恒量
D
新知讲解
5.对于做匀变速直线运动的物体,下列说法中正确的是( )
A.若加速度方向和速度方向相同,即使加速度很小,物体的速度还是要增大的
B.若加速度方向和速度方向相反,物体的速度可能一直增大
C.不管加速度方向和速度方向的关系怎样,物体的速度都是增大的
D.因为物体做匀变速直线运动,所以它的加速度是均匀变化的
A
新知讲解
6.做匀加速直线运动的物体的加速度为3
m/s2,对任意1
s来说,下列说法中不正确的是(
)
A.某1
s末的速度比该1
s初的速度总是大3
m/s
B.某1
s末的速度比该1
s初的速度总是大3倍
C.某1
s末的速度比前1
s末的速度大3
m/s
D.某1
s末的速度比前1
s初的速度大6
m/s
B
新知讲解
7.纯电动汽车不排放污染空气的有害气体,具有较好的发展前景.某辆电动汽车在一次刹车测试中,初速度为18m/s,经过3s汽车停止运动.若将该过程视为匀减速直线运动,则这段时间内电动汽车加速度的大小为(
)
A.3m/s2
B.6m/s2
C.15m/s2
D.18m/s2
B
新知讲解
8.物体做匀加速直线运动,到达A点时的速度为5m/s,经3s到达B点时的速度为14m/s,再经过4s到达C点,则它到达C点时的速度为( )
A.23m/s
B.5m/s
C.26m/s
D.10m/s
C
思考与讨论:图中是一个物体运动的
v-t
图像。它的速度怎样变化?在相等的时间间隔内,即Δt
′
=
Δt
时,速度的变化量Δv′和
Δv总是相等的吗?物体在做匀变速运动吗?
新知讲解
它的速度随着时间的增加逐渐增加;在相等的时间间隔内,即Δt
′
=
Δt
时,速度的变化量Δv′小于Δv;物体在做加速度逐渐减小的加速运动
t1
t2
t3
t4
v
t
v2
v1
v3
v4
Δt
Δt
′
Δv′
Δv
课堂练习
1、某物体做直线运动的速度一时间图像如图所示。根据图像回答:
(1)物体在OA段做—————————运动,加速度为——————,在AB段做————————运动,加速度是——————
。
(2)物体在5
s时的速度为——————
m/s。
匀加速直线
1
m/s2
匀减速直线
-2
m/s2
2
v
v/m?s-1
t/s
课堂练习
2、一物体静止在光滑的固定水平桌面上,现对其施加一水平外力,使它沿水平桌面做直线运动,该物体的v-t图像如图所示,根据图像,下列说法正确的是( )
A.0~6s时间内物体运动的加速度始终没有改变
B.2~3s时间内物体做减速运动
C.第1s末物体的速度方向改变
D.1.5s末和2.5s末两个时刻物体的加速度相同
D
课堂练习
3、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t时间恰好到达竿底且速度为0,这两段匀变速运动过程中加速度大小之比为(
)
A.2:1
B.1:2
C.4:1
D.1:4
B
课堂练习
3、如图所示的是甲、乙两物体运动的v-t图像,由图像可知(
)
A.
甲、乙两物体均做匀速直线运动
B.
甲、乙两物体均做匀减速直线运动
C.
甲的加速度比乙的加速度大
D.
甲的加速度比乙的加速度小
甲
乙
v
t
D
课堂练习
4.关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
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.速度与运动时间成正比
AC
t/s
拓展提高
1、【2017?西藏中学高一期中考试】某汽车紧急刹车,加速度的大小是8m/s2,如果必须在3s内停下来,那么汽车的行驶速度不能超过多少?
参考答案:v0=24m/s。
2、一辆沿平直路面行驶的汽车,速度为36
km/h,突然前面有紧急情况,刹车时获得的加速度大小是4
m/s2,求刹车后5
s末的速度。
参考答案:刹车后经2.5
s停止,所以5
s末的速度为0。
课堂练习
3,一个物体做匀变速直线运动,当t=0时,物体的速度大小为12m/s,方向向东;当t=2s时,物体的速度大小为8m/s,方向仍向东。当t为多少时,物体的速度大小变为2m/s?( )
A.3s
B.5s
C.7s
D.9s
BC
t/s
课堂练习
4,物体做匀减速直线运动直到停止,已知第1s末的速度是10m/s,第3s末的速度是4m/s,则下列结论正确的是( )
A.物体的加速度大小是2m/s2
B.物体的加速度大小是3m/s2
C.物体零时刻的速度是13m/s
D.物体第5s末的速度是2m/s
BC
t/s
课堂练习
5,乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动,
两物体运动的v-t图像如图所示,下列判断正确
的是( )
A.甲做匀速直线运动,乙先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动
B.两物体两次速度相同的时刻分别为第1s末和第4s末
C.乙在前2s内做匀加速直线运动,2s后做匀减速直线运动
D.2s后,甲、乙两物体的速度方向相反
ABC
课堂总结
1.匀变速直线运动:沿着一条直线,且加速度不变的运动叫做匀变速直线运动,匀变速直线运动的v-t
图像是一条倾斜的直线。
2.匀变速直线运动的速度与时间的关系
公式表述:
v=v0+at
3.在运用速度公式解题时要注意公式的矢量性
板书设计
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,叫作匀变速直线运动,匀变速直线运动的v-t
图像是一条倾斜的直线。
2、匀变速直线运动分类
匀加速直线运动和匀减速直线运动。
板书设计
二、速度与时间的关系
1、v
=
v
0
+
at
2、一般规定初速度的方向为正方向,与初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取负值.若v0=0,一般以a的方向为正方向.
作业布置
课后练习和同步练习
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