2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系导学案—2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系导学案—2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-09-10 11:21:46 | ||
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文档简介
2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系
【学习目标】
1．理解初速为零的匀变速直线运动的规律。
2．掌握初速为零的匀变速直线运动的有关推论及其应用。
3．了解追及和相遇问题并初步掌握其求解方法。
【学习重点】
1．初速为零的匀变速直线运动的常用推论。
2．追及和相遇问题。
【学习难点】
追及和相遇问题的求解。
【自主学习】
1．沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做______________；在匀变速直线运动中，如果物体的速度随着时间均匀增加，这个运动叫做________________；如果物体的速度随着时间均匀减小，这个运动叫做___________________。
2．对于匀变速直线运动，其加速度是恒定的，由加速度的定义式可得：
vt=v0+at
(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_________________，vt是___________________。
(2)速度公式中的v0、vt、a都是矢量。在直线运动中,若规定正方向后，它们都可用带正、负号的代数值表示，把矢量运算转化为代数运算。通常情况下取_______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vt>0，说明vt的方向与v0的方向_______；vt<0,说明vt的方向与v0的方向_________。
(3)速度公式中，末速度vt是时间t的一次函数，其函数图象是一条倾斜的直线，斜率为_________，纵轴上的截距为_________。若以v0方向为正方向，匀加速直线运动的图象如图2-2-1所示；匀减速直线运动的图象如图2-2-2所示。图象“越陡”表示速度变化越快，___________越大。
(
v
t
v
0
v
t
v
0
图
2-2
-1
图
2-2
-2
)
(4)从静止开始的匀加速直线运动，即v0=0，则vt=at，速度与时间成正比，其图象经过原点。
【学习过程】
典题剖析
例1：物体做匀加速直线运动，已知加速度为2m/s2，那么（ ）
A．在任意时间内，物体的末速度一定等于初速度的2倍
B．在任意时间内，物体的末速度一定比初速度大2m/s
C．在任意一秒内，物体的末速度一定比初速度大2m/s
D．第ns的初速度一定比第（n-1）s的末速度大2m/s
答案：C
拓展：学习物理公式，不仅要理解公式中各物理量的意义，还要明确它们之的约束关系；对时间、时刻和物体的运动过程，大脑中要有清晰的物理图景。
例2：如图2-2-4所示是某质点直线运动的v-t图象，请回答：
(
t
/s
v
/（m
·
s
-1
）
O
2
4
2
4
6
α
β
图2-2-4
A
B
C
D
)（1）质点在AB、BC、CD段的过程各做什么运动？
（2）AB、CD段的加速度各是多少？
（3）质点在2s末的速度多大？
解析：（1）AB、CD段的v-t图是倾斜直线，说明这两段时间速度变化是均匀变化的，故质点在这两段作匀变速直线运动，AB段是匀加速，CD段是匀减速；BC是平行于x轴直线，质点作匀速直线运动。
（2）由加速度的定义：得：
m/s2
同理可得CD段的加速度aCD=-2m/s2
若利用v-t图线的斜率大小等于加速度大小，也可得到aAB=1m/ s2，aCD= =-2m/s2。
（3）由图象知2s末的速度为4m/s
拓展：正确理解v-t图线的物理意义，并能从中提取相关信息是解题的关键；从v-t图象中,既可以看出质点速度大小的变化情况,又可以看出速度方向的变化情况；本题图中反应出质点的运动是分段变化的,因此要从几个时间段来分析质点的运动。
【达标检测】
1．在下列四个速度一时间图像中，能表示物体速度一直在增大的是（ ）
A． B．
C． D．
2．北京时间2021年8月1日，东京奥运会男子100米半决赛中，苏炳添（Su）和罗尼贝克（Baker）都跑出了9秒83的好成绩，打破了亚洲纪录。两人比赛中的分段用时统计如下表：
用时（秒）
参赛选手 0-30米 30-60米 60-80米 80-100米 0-100米
苏炳添（Su） 3.73 2.56 1.74 1.80 9.83
罗尼贝克（Baker） 3.82 2.55 1.69 1.77 9.83
由以上信息判断：下列哪一个图最能反映两位运动员比赛过程的速度-时间关系？（ ）
A． B．
C． D．
3．A、B两质点在同一条直线上运动的速度图像如图所示，且A、B两质点在3s时相遇。下列说法正确的是（ ）
A．A、B两质点最初相距30m
B．B质点最初2s内的路程是20m
C．B质点最初3s内的位移是10m
D．B质点最初4s内的速度变化量是10m/s
4．如图甲、乙所示的位移—时间（s-t）图像和速度—时间（v-t）图像中，给出了四条曲线1、2、3、4，代表四个不同物体的运动情况，则下列说法中正确的是（ ）
A．图线1、3表示物体做曲线运动
B．s-t图像中0～t1时间内物体1和2的平均速度相等
C．v-t图像中0～t4时间内物体3的速度总是大于4的速度
D．两图像中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动
5．两质点A、B从同一地点开始运动的速度-时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．质点A的加速度大小为0.5 m/s2
B．t=1 s时，质点B的运动方向发生改变
C．t=2 s时，质点B的加速度方向发生改变
D．第2 s内，质点B的速度方向与加速度方向相同
6．做匀加速运动的列车出站，0时刻车头经过站台上某点的速度是，8s末车尾经过点的速度是，则这列列车在4s末的速度为（ ）
A． B． C． D．
7．小明乘坐高铁通过大桥，当他所在的车厢刚要进桥头时，看到车厢内显示屏上的示数为216km/h，若过桥时高铁减速运动，加速度大小为0.5m/s2，则经过20s车厢内显示屏上的示数约为（ ）
A．252km/h B．180km/h C．108km/h D．72km/h
8．某人从竖直滑杆上端由静止开始先匀加速下滑2t，再匀减速下滑t恰好到达滑杆底且速度为0，则这两段匀变速运动过程中加速度大小之比为（ ）
A．1∶2 B．2∶1
C．1∶4 D．4∶1
9．甲、乙两物体在同一直线上做匀变速直线运动的速度－时间图像如图所示。由此可知（ ）
A．甲和乙的初速度方向相同，大小之比为3∶1
B．在t＝4s时，两者的瞬时速度大小相等
C．甲和乙的加速度方向相同，大小之比为3∶1
D．甲和乙的加速度方向相反，大小之比为2∶1
10．汽车原来的速度是10m/s，在一段下坡路上以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，则汽车加速行驶了10s时的速度为________。
11．某质点的v-t图像如图所示，该质点在0--2s做________直线运动；2--4s做______直线运动。（填“匀加速”、“匀减速”或“匀速”）
12．如图所示为某质点做直线运动的图，由图可知该质点在3s时加速度是________，在8s时加速度是________，在12s时加速度是________.
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
B2．C3．A4．B5．A6．C7．B8．A9．A10．15 m/s
匀加速 匀速
12． 0 1.5 -4.5
【学习目标】
1．理解初速为零的匀变速直线运动的规律。
2．掌握初速为零的匀变速直线运动的有关推论及其应用。
3．了解追及和相遇问题并初步掌握其求解方法。
【学习重点】
1．初速为零的匀变速直线运动的常用推论。
2．追及和相遇问题。
【学习难点】
追及和相遇问题的求解。
【自主学习】
1．沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做______________；在匀变速直线运动中，如果物体的速度随着时间均匀增加，这个运动叫做________________；如果物体的速度随着时间均匀减小，这个运动叫做___________________。
2．对于匀变速直线运动，其加速度是恒定的，由加速度的定义式可得：
vt=v0+at
(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_________________，vt是___________________。
(2)速度公式中的v0、vt、a都是矢量。在直线运动中,若规定正方向后，它们都可用带正、负号的代数值表示，把矢量运算转化为代数运算。通常情况下取_______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vt>0，说明vt的方向与v0的方向_______；vt<0,说明vt的方向与v0的方向_________。
(3)速度公式中，末速度vt是时间t的一次函数，其函数图象是一条倾斜的直线，斜率为_________，纵轴上的截距为_________。若以v0方向为正方向，匀加速直线运动的图象如图2-2-1所示；匀减速直线运动的图象如图2-2-2所示。图象“越陡”表示速度变化越快，___________越大。
(
v
t
v
0
v
t
v
0
图
2-2
-1
图
2-2
-2
)
(4)从静止开始的匀加速直线运动，即v0=0，则vt=at，速度与时间成正比，其图象经过原点。
【学习过程】
典题剖析
例1：物体做匀加速直线运动，已知加速度为2m/s2，那么（ ）
A．在任意时间内，物体的末速度一定等于初速度的2倍
B．在任意时间内，物体的末速度一定比初速度大2m/s
C．在任意一秒内，物体的末速度一定比初速度大2m/s
D．第ns的初速度一定比第（n-1）s的末速度大2m/s
答案：C
拓展：学习物理公式，不仅要理解公式中各物理量的意义，还要明确它们之的约束关系；对时间、时刻和物体的运动过程，大脑中要有清晰的物理图景。
例2：如图2-2-4所示是某质点直线运动的v-t图象，请回答：
(
t
/s
v
/（m
·
s
-1
）
O
2
4
2
4
6
α
β
图2-2-4
A
B
C
D
)（1）质点在AB、BC、CD段的过程各做什么运动？
（2）AB、CD段的加速度各是多少？
（3）质点在2s末的速度多大？
解析：（1）AB、CD段的v-t图是倾斜直线，说明这两段时间速度变化是均匀变化的，故质点在这两段作匀变速直线运动，AB段是匀加速，CD段是匀减速；BC是平行于x轴直线，质点作匀速直线运动。
（2）由加速度的定义：得：
m/s2
同理可得CD段的加速度aCD=-2m/s2
若利用v-t图线的斜率大小等于加速度大小，也可得到aAB=1m/ s2，aCD= =-2m/s2。
（3）由图象知2s末的速度为4m/s
拓展：正确理解v-t图线的物理意义，并能从中提取相关信息是解题的关键；从v-t图象中,既可以看出质点速度大小的变化情况,又可以看出速度方向的变化情况；本题图中反应出质点的运动是分段变化的,因此要从几个时间段来分析质点的运动。
【达标检测】
1．在下列四个速度一时间图像中，能表示物体速度一直在增大的是（ ）
A． B．
C． D．
2．北京时间2021年8月1日，东京奥运会男子100米半决赛中，苏炳添（Su）和罗尼贝克（Baker）都跑出了9秒83的好成绩，打破了亚洲纪录。两人比赛中的分段用时统计如下表：
用时（秒）
参赛选手 0-30米 30-60米 60-80米 80-100米 0-100米
苏炳添（Su） 3.73 2.56 1.74 1.80 9.83
罗尼贝克（Baker） 3.82 2.55 1.69 1.77 9.83
由以上信息判断：下列哪一个图最能反映两位运动员比赛过程的速度-时间关系？（ ）
A． B．
C． D．
3．A、B两质点在同一条直线上运动的速度图像如图所示，且A、B两质点在3s时相遇。下列说法正确的是（ ）
A．A、B两质点最初相距30m
B．B质点最初2s内的路程是20m
C．B质点最初3s内的位移是10m
D．B质点最初4s内的速度变化量是10m/s
4．如图甲、乙所示的位移—时间（s-t）图像和速度—时间（v-t）图像中，给出了四条曲线1、2、3、4，代表四个不同物体的运动情况，则下列说法中正确的是（ ）
A．图线1、3表示物体做曲线运动
B．s-t图像中0～t1时间内物体1和2的平均速度相等
C．v-t图像中0～t4时间内物体3的速度总是大于4的速度
D．两图像中，t2、t4时刻分别表示2、4开始反向运动
5．两质点A、B从同一地点开始运动的速度-时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．质点A的加速度大小为0.5 m/s2
B．t=1 s时，质点B的运动方向发生改变
C．t=2 s时，质点B的加速度方向发生改变
D．第2 s内，质点B的速度方向与加速度方向相同
6．做匀加速运动的列车出站，0时刻车头经过站台上某点的速度是，8s末车尾经过点的速度是，则这列列车在4s末的速度为（ ）
A． B． C． D．
7．小明乘坐高铁通过大桥，当他所在的车厢刚要进桥头时，看到车厢内显示屏上的示数为216km/h，若过桥时高铁减速运动，加速度大小为0.5m/s2，则经过20s车厢内显示屏上的示数约为（ ）
A．252km/h B．180km/h C．108km/h D．72km/h
8．某人从竖直滑杆上端由静止开始先匀加速下滑2t，再匀减速下滑t恰好到达滑杆底且速度为0，则这两段匀变速运动过程中加速度大小之比为（ ）
A．1∶2 B．2∶1
C．1∶4 D．4∶1
9．甲、乙两物体在同一直线上做匀变速直线运动的速度－时间图像如图所示。由此可知（ ）
A．甲和乙的初速度方向相同，大小之比为3∶1
B．在t＝4s时，两者的瞬时速度大小相等
C．甲和乙的加速度方向相同，大小之比为3∶1
D．甲和乙的加速度方向相反，大小之比为2∶1
10．汽车原来的速度是10m/s，在一段下坡路上以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，则汽车加速行驶了10s时的速度为________。
11．某质点的v-t图像如图所示，该质点在0--2s做________直线运动；2--4s做______直线运动。（填“匀加速”、“匀减速”或“匀速”）
12．如图所示为某质点做直线运动的图，由图可知该质点在3s时加速度是________，在8s时加速度是________，在12s时加速度是________.
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
B2．C3．A4．B5．A6．C7．B8．A9．A10．15 m/s
匀加速 匀速
12． 0 1.5 -4.5