2.2.匀变速直线运动的速度与时间的关系 学案——高中物理人教版（2019）必修第一册
文档属性
| 名称 | 2.2.匀变速直线运动的速度与时间的关系 学案——高中物理人教版（2019）必修第一册 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 689.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-08-18 20:23:39 | ||
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文档简介
2．匀变速直线运动的速度与时间的关系
INCLUDEPICTURE "../必备知识·梳理.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../必备知识·梳理.TIF" \* MERGEFORMAT
1．匀变速直线运动的特点为____________。
2．思考：匀加速直线运动和匀减速直线运动的相同点和不同点？
3．匀变速直线运动的速度公式：__________。
若初速度为0，公式可简化为：__________。
4．下列说法中正确的是________。
①加速度不变的运动就是匀变速直线运动。
②匀变速直线运动的加速度不变。
③速度逐渐增加的直线运动是匀加速直线运动。
④匀变速直线运动的v t图像是一条倾斜直线。
⑤公式v＝v0＋at适用于任何做直线运动的物体。
INCLUDEPICTURE "../能力素养·进阶.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../能力素养·进阶.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "../基础巩固组.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../基础巩固组.TIF" \* MERGEFORMAT
1．两个做匀变速直线运动的质点，下列说法中正确的是( )
A．经过相同的时间，速度大的质点加速度必定大
B．若初速度相同，速度变化大的质点加速度必定大
C．若加速度相同，初速度大的质点末速度一定大
D．相同时间内，加速度大的质点速度变化必定大
2．下列有关匀变速直线运动的认识，其中正确的是( )
A．匀变速直线运动的速度变化量是一个恒量
B．匀变速直线运动的速度变化率是一个恒量
C．在相等的时间内，匀变速直线运动的位移大小相等
D．a>0表示物体做加速运动，a<0表示做减速运动
3．(多选)一辆电车做直线运动，速度v随时间t变化的函数关系为v＝bt，其中b＝0.3 m/s2时( )
A．电车做匀速直线运动
B．电车的速度变化率大小是0.3 m/s2
C．电车做匀变速直线运动
D．电车的初速度为0.3 m/s
4．物体运动的v t图像如图所示，设向右为正，关于前4 s内物体运动情况的判断，下列说法正确的是( )
A.物体始终向右运动
B．物体先向右运动，第2 s末开始向左运动
C．第3 s末物体在出发点的左侧
D．第4 s末物体距出发点最远
5．(多选)一物体做加速度不变的直线运动，某时刻速度大小为4 m/s，1 s后速度的大小变为10 m/s，在这1 s内该物体的运动情况可能为( )
A．加速度的大小为6 m/s2，方向与初速度的方向相同
B．加速度的大小为6 m/s2，方向与初速度的方向相反
C．加速度的大小为14 m/s2，方向与初速度的方向相同
D．加速度的大小为14 m/s2，方向与初速度的方向相反
6.汽车以20 m/s的速度匀速行驶，现以4.0 m/s2的加速度开始刹车，则刹车后3 s末和6 s末的速度大小各是多少？
INCLUDEPICTURE "../素养提升组.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../素养提升组.TIF" \* MERGEFORMAT
7．一物体做匀变速直线运动，初速度为2 m/s，加速度大小为1 m/s2，则经过1 s后，其末速度( )
A．一定为3 m/s B．一定为1 m/s
C．可能为1 m/s D．不可能为1 m/s
8．中国高铁运营里程占世界高铁运营总里程的三分之二以上，位居全球第一。高铁相对于传统火车来说最突出的特点是速度非常快，测试速度最高能达到
700 km/h，运营速度普遍也在350 km/h以上。高铁在平直铁轨上做匀减速直线运动时，从某时刻开始，第1 s末的速度比第2 s 末的速度大1.3 m/s，以高铁运动的方向为正方向，则高铁的加速度为( )
A．1.3 m/s2 B．－1.3 m/s2
C．0.65 m/s2 D．－0.65 m/s2
9．假设某段时间内做直线运动的火箭，其速度的变化规律为v＝(20t＋4) m/s，由此可知这段时间内( )
A．火箭的初速度为2 m/s
B．火箭的加速度为4 m/s2
C．在3 s末，火箭的瞬时速度为64 m/s
D．火箭做匀速直线运动
10．(多选)假如一艘快艇在海面上运动的v t图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A．快艇在0～66 s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动
B．快艇在96 s末开始调头
C．快艇在66 s末开始调头
D．快艇在96～116 s内沿负方向做匀加速直线运动
11.汽车遇到紧急情况必须及时刹车，饮酒后，人对光、声刺激的反应时间延长，从而无法正确判断距离和速度。某汽车在平直路面紧急刹车时，加速度的大小是8 m/s2。
(1)如果前方有行人，汽车必须在2 s内停下来，不计驾驶员反应时间，汽车的行驶速度最高不能超过多少？
(2)如果汽车以(1)问中最高允许速度行驶，酒后驾车使反应时间增加0.5 s，汽车在刹车的过程中加速度大小至少多大才能不与行人相撞？(结果保留到小数点后一位)
2．匀变速直线运动的速度与时间的关系
必备知识 落实 INCLUDEPICTURE "../箭头.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../箭头.TIF" \* MERGEFORMAT
1．加速度不变
2．相同点：加速度不变；不同点：匀加速直线运动，速度随时间均匀增加；匀减速直线运动，速度随时间均匀减小。
3．v＝v0＋at v＝at
4．②④
知能素养 进阶 INCLUDEPICTURE "../箭头.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../箭头.TIF" \* MERGEFORMAT
1. 根据加速度的定义式a＝＝，可知加速度与初速度、时间、末速度都有关，经过相同时间，速度v大的质点，加速度不一定大，还与质点的初速度有关，故A错误；若初速度相同，速度变化大的质点加速度不一定大，还与速度变化所用时间t有关，故B错误；若加速度相同，由速度公式v＝v0＋at可知，初速度大的质点末速度不一定大，还与时间有关，故C错误；由加速度定义式可知，相同时间内，加速度大的质点，速度变化Δv必定大，故D正确。
2. 对于不同时间，匀变速直线运动的速度变化量不同，A错误；匀变速直线运动的加速度即速度变化率，不变，B正确；匀变速直线运动的速度时刻在变，在相等的时间内位移大小不相等，C错误；只有在选定初速度方向为正的情况下，a>0才表示物体做加速运动，a<0才表示物体做减速运动，D错误。
3. 电车做直线运动，由速度v＝bt，知速度随时间均匀变化，电车做匀变速直线运动，故A错误，C正确；根据v＝at＝0.3t，知电车的加速度a＝0.3 m/s2，则速度的变化率大小为0.3 m/s2，电车的初速度为0，故B正确，D错误。
4. 速度的正、负表示物体运动方向，故前2 s物体向右运动，后2 s向左运动，A错，B对。由于前2 s物体一直向右运动，离出发点越来越远，第2 s末开始又向左运动，逐渐靠近出发点，故第2 s末物体离出发点最远，D错。物体在4 s末回到出发点，故3 s末物体在出发点右侧，C错。
5. 以初速度的方向为正方向，若初、末速度方向相同，加速度
a＝＝ m/s2＝6 m/s2
方向与初速度的方向相同，A正确，B错误；
若初、末速度方向相反，加速度
a′＝＝ m/s2＝－14 m/s2
负号表示方向与初速度的方向相反，C错误，D正确。
6．【解析】以初速度v0＝20 m/s的方向为正方向，则加速度a＝－4.0 m/s2，由速度公式v＝v0＋at，可知刹车后3 s末的速度v3＝v0＋at3＝20 m/s－4.0×3 m/s＝8 m/s，6 s末的速度v6＝v0＋at6＝20 m/s－4.0×6 m/s＝－4 m/s，因为汽车不可能反方向倒车，故 6 s末的速度为零。
答案：8 m/s 0
7. 由v＝v0＋at，得v＝2 m/s＋1 m/s＝3 m/s，或v＝2 m/s－1 m/s＝1 m/s。故选C。
8. 已知高铁第1 s末的速度比第2 s末的速度大1.3 m/s，选取运动的方向为正方向，则1 s内速度的变化量为－1.3 m/s，所以加速度a＝＝ m/s2＝－1.3 m/s2，负号表示加速度的方向与高铁运动的方向相反，故B正确，A、C、D错误。
9. 在这段时间内，由速度的表达式可知，火箭的速度均匀增大，故火箭做匀加速直线运动，选项D错误；由匀变速直线运动的速度公式v＝v0＋at知，这段时间内火箭的初速度v0＝4 m/s，
加速度a＝20 m/s2，选项A、B错误；将时间t＝3 s代入得v3＝64 m/s，选项C正确。
10. 根据v t图像的意义可知，某点处切线的斜率表示该点处的加速度，结合题图可知，0～66 s内快艇做加速度逐渐减小的加速直线运动，故选项A错误；66 s末快艇开始减速，96 s末减速到零，然后开始调头，故选项B正确，C错误；96～116 s内，加速度为负且为定值，说明快艇沿负方向做匀加速直线运动，故选项D正确。
11．【解析】 (1)以初速度方向为正方向，汽车的加速度a＝－8 m/s2，运动时间t＝2 s，末速度v＝0
由公式v＝v0＋at代入数值得v0＝16 m/s＝57.6 km/h
(2)仍以初速度方向为正方向，汽车的初速度v0＝16 m/s，由于酒驾使反应时间增加Δt＝0.5 s
刹车时间t′＝t－Δt＝1.5 s，末速度v＝0
由公式v＝v0＋a′t′，代入数值得a′≈－10.7 m/s2
答案：(1)16 m/s(或57.6 km/h)
(2)10.7 m/s2
1
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1．匀变速直线运动的特点为____________。
2．思考：匀加速直线运动和匀减速直线运动的相同点和不同点？
3．匀变速直线运动的速度公式：__________。
若初速度为0，公式可简化为：__________。
4．下列说法中正确的是________。
①加速度不变的运动就是匀变速直线运动。
②匀变速直线运动的加速度不变。
③速度逐渐增加的直线运动是匀加速直线运动。
④匀变速直线运动的v t图像是一条倾斜直线。
⑤公式v＝v0＋at适用于任何做直线运动的物体。
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INCLUDEPICTURE "../基础巩固组.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../基础巩固组.TIF" \* MERGEFORMAT
1．两个做匀变速直线运动的质点，下列说法中正确的是( )
A．经过相同的时间，速度大的质点加速度必定大
B．若初速度相同，速度变化大的质点加速度必定大
C．若加速度相同，初速度大的质点末速度一定大
D．相同时间内，加速度大的质点速度变化必定大
2．下列有关匀变速直线运动的认识，其中正确的是( )
A．匀变速直线运动的速度变化量是一个恒量
B．匀变速直线运动的速度变化率是一个恒量
C．在相等的时间内，匀变速直线运动的位移大小相等
D．a>0表示物体做加速运动，a<0表示做减速运动
3．(多选)一辆电车做直线运动，速度v随时间t变化的函数关系为v＝bt，其中b＝0.3 m/s2时( )
A．电车做匀速直线运动
B．电车的速度变化率大小是0.3 m/s2
C．电车做匀变速直线运动
D．电车的初速度为0.3 m/s
4．物体运动的v t图像如图所示，设向右为正，关于前4 s内物体运动情况的判断，下列说法正确的是( )
A.物体始终向右运动
B．物体先向右运动，第2 s末开始向左运动
C．第3 s末物体在出发点的左侧
D．第4 s末物体距出发点最远
5．(多选)一物体做加速度不变的直线运动，某时刻速度大小为4 m/s，1 s后速度的大小变为10 m/s，在这1 s内该物体的运动情况可能为( )
A．加速度的大小为6 m/s2，方向与初速度的方向相同
B．加速度的大小为6 m/s2，方向与初速度的方向相反
C．加速度的大小为14 m/s2，方向与初速度的方向相同
D．加速度的大小为14 m/s2，方向与初速度的方向相反
6.汽车以20 m/s的速度匀速行驶，现以4.0 m/s2的加速度开始刹车，则刹车后3 s末和6 s末的速度大小各是多少？
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7．一物体做匀变速直线运动，初速度为2 m/s，加速度大小为1 m/s2，则经过1 s后，其末速度( )
A．一定为3 m/s B．一定为1 m/s
C．可能为1 m/s D．不可能为1 m/s
8．中国高铁运营里程占世界高铁运营总里程的三分之二以上，位居全球第一。高铁相对于传统火车来说最突出的特点是速度非常快，测试速度最高能达到
700 km/h，运营速度普遍也在350 km/h以上。高铁在平直铁轨上做匀减速直线运动时，从某时刻开始，第1 s末的速度比第2 s 末的速度大1.3 m/s，以高铁运动的方向为正方向，则高铁的加速度为( )
A．1.3 m/s2 B．－1.3 m/s2
C．0.65 m/s2 D．－0.65 m/s2
9．假设某段时间内做直线运动的火箭，其速度的变化规律为v＝(20t＋4) m/s，由此可知这段时间内( )
A．火箭的初速度为2 m/s
B．火箭的加速度为4 m/s2
C．在3 s末，火箭的瞬时速度为64 m/s
D．火箭做匀速直线运动
10．(多选)假如一艘快艇在海面上运动的v t图像如图所示。则下列说法正确的是( )
A．快艇在0～66 s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动
B．快艇在96 s末开始调头
C．快艇在66 s末开始调头
D．快艇在96～116 s内沿负方向做匀加速直线运动
11.汽车遇到紧急情况必须及时刹车，饮酒后，人对光、声刺激的反应时间延长，从而无法正确判断距离和速度。某汽车在平直路面紧急刹车时，加速度的大小是8 m/s2。
(1)如果前方有行人，汽车必须在2 s内停下来，不计驾驶员反应时间，汽车的行驶速度最高不能超过多少？
(2)如果汽车以(1)问中最高允许速度行驶，酒后驾车使反应时间增加0.5 s，汽车在刹车的过程中加速度大小至少多大才能不与行人相撞？(结果保留到小数点后一位)
2．匀变速直线运动的速度与时间的关系
必备知识 落实 INCLUDEPICTURE "../箭头.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../箭头.TIF" \* MERGEFORMAT
1．加速度不变
2．相同点：加速度不变；不同点：匀加速直线运动，速度随时间均匀增加；匀减速直线运动，速度随时间均匀减小。
3．v＝v0＋at v＝at
4．②④
知能素养 进阶 INCLUDEPICTURE "../箭头.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../箭头.TIF" \* MERGEFORMAT
1. 根据加速度的定义式a＝＝，可知加速度与初速度、时间、末速度都有关，经过相同时间，速度v大的质点，加速度不一定大，还与质点的初速度有关，故A错误；若初速度相同，速度变化大的质点加速度不一定大，还与速度变化所用时间t有关，故B错误；若加速度相同，由速度公式v＝v0＋at可知，初速度大的质点末速度不一定大，还与时间有关，故C错误；由加速度定义式可知，相同时间内，加速度大的质点，速度变化Δv必定大，故D正确。
2. 对于不同时间，匀变速直线运动的速度变化量不同，A错误；匀变速直线运动的加速度即速度变化率，不变，B正确；匀变速直线运动的速度时刻在变，在相等的时间内位移大小不相等，C错误；只有在选定初速度方向为正的情况下，a>0才表示物体做加速运动，a<0才表示物体做减速运动，D错误。
3. 电车做直线运动，由速度v＝bt，知速度随时间均匀变化，电车做匀变速直线运动，故A错误，C正确；根据v＝at＝0.3t，知电车的加速度a＝0.3 m/s2，则速度的变化率大小为0.3 m/s2，电车的初速度为0，故B正确，D错误。
4. 速度的正、负表示物体运动方向，故前2 s物体向右运动，后2 s向左运动，A错，B对。由于前2 s物体一直向右运动，离出发点越来越远，第2 s末开始又向左运动，逐渐靠近出发点，故第2 s末物体离出发点最远，D错。物体在4 s末回到出发点，故3 s末物体在出发点右侧，C错。
5. 以初速度的方向为正方向，若初、末速度方向相同，加速度
a＝＝ m/s2＝6 m/s2
方向与初速度的方向相同，A正确，B错误；
若初、末速度方向相反，加速度
a′＝＝ m/s2＝－14 m/s2
负号表示方向与初速度的方向相反，C错误，D正确。
6．【解析】以初速度v0＝20 m/s的方向为正方向，则加速度a＝－4.0 m/s2，由速度公式v＝v0＋at，可知刹车后3 s末的速度v3＝v0＋at3＝20 m/s－4.0×3 m/s＝8 m/s，6 s末的速度v6＝v0＋at6＝20 m/s－4.0×6 m/s＝－4 m/s，因为汽车不可能反方向倒车，故 6 s末的速度为零。
答案：8 m/s 0
7. 由v＝v0＋at，得v＝2 m/s＋1 m/s＝3 m/s，或v＝2 m/s－1 m/s＝1 m/s。故选C。
8. 已知高铁第1 s末的速度比第2 s末的速度大1.3 m/s，选取运动的方向为正方向，则1 s内速度的变化量为－1.3 m/s，所以加速度a＝＝ m/s2＝－1.3 m/s2，负号表示加速度的方向与高铁运动的方向相反，故B正确，A、C、D错误。
9. 在这段时间内，由速度的表达式可知，火箭的速度均匀增大，故火箭做匀加速直线运动，选项D错误；由匀变速直线运动的速度公式v＝v0＋at知，这段时间内火箭的初速度v0＝4 m/s，
加速度a＝20 m/s2，选项A、B错误；将时间t＝3 s代入得v3＝64 m/s，选项C正确。
10. 根据v t图像的意义可知，某点处切线的斜率表示该点处的加速度，结合题图可知，0～66 s内快艇做加速度逐渐减小的加速直线运动，故选项A错误；66 s末快艇开始减速，96 s末减速到零，然后开始调头，故选项B正确，C错误；96～116 s内，加速度为负且为定值，说明快艇沿负方向做匀加速直线运动，故选项D正确。
11．【解析】 (1)以初速度方向为正方向，汽车的加速度a＝－8 m/s2，运动时间t＝2 s，末速度v＝0
由公式v＝v0＋at代入数值得v0＝16 m/s＝57.6 km/h
(2)仍以初速度方向为正方向，汽车的初速度v0＝16 m/s，由于酒驾使反应时间增加Δt＝0.5 s
刹车时间t′＝t－Δt＝1.5 s，末速度v＝0
由公式v＝v0＋a′t′，代入数值得a′≈－10.7 m/s2
答案：(1)16 m/s(或57.6 km/h)
(2)10.7 m/s2
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