高中物理人教版（2019）必修一 2.2匀变速直线运动的速度和时间的关系 学案 （有答案）

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2.2匀变速直线运动的速度和时间的关系
一学科核心素养
[物理观念]能建立匀变速直线运动的概念，知道匀变速直线运动v-t图像的特点。
[科学思维]体会v-t 图像斜率的意义，并思考怎样物理语言描述一个运动过程。
[科学探究]引导学生研究图像、寻找规律。
[科学态度与责任]培养学生用物理语言表达物理规律的意识，激发探索与创新欲望，培养学生透过现象看本质，用不同方法表达同一规律的科学意识。
二学习重难点
重点:理解匀变速直线运动v-t图像的物理意义;拿握匀变速直线运动中速度与时间的关系式及应用。
难点:匀变速直线运动v-t图像的理解及应用;匀变速直线运动的速度时间公式的理解及计算。
三课前预习
1．匀变速直线运动的分类：加速度与速度___________时，做匀加速直线运动；加速度与速度___________时，做匀减速直线运动。
2．若有初速，一般规定初速方向为正；若无初速，一般规定加速度方向为正。
即匀加速直线运动中，加速度取___________；匀减速直线运动中，加速度取___________。
3．速度与位移的关系
（1）公式： ___________
（2）推导：由速度时间关系式___________，位移时间关系式___________，得___________
4．速度与时间的关系
（1）速度与时间的关系式：v=___________
（2）意义：做匀变速直线运动的物体，在t时刻的速度v等于物体在开始时刻的速度v0加上在整个过程中速度的变化量___________
（3）公式的特殊形式
①当a=0时， v=v0（匀速直线运动）。
②当v0=0时， v=___________（由静止开始的匀加速直线运动）。
5．匀变速直线运动的位移
（1）利用v-t图像求位移
v-t图像与时间轴所围的___________表示位移，如图所示，在图乙中，匀变速直线运动位移x=（v0＋v）t。
（2）匀变速直线运动位移与时间的关系式：x=___________，当初速度为0时，x=_________。
6．如图所示是甲、乙两个质点的v-t图像。
（1）根据图中数据求出甲的加速度大小为___________；乙的加速度大小为___________。
（2）试根据v-t图像中图线的“陡”和“缓”判断a甲___________（选填“大于”“小于”或“等于”）a乙。
7．匀变速直线运动
（1）定义：沿着一条直线，且______的运动。
（2）v－t图像：匀变速直线运动的v－t图像是一条______。
（3）分类：
①匀加速直线运动：a和v同向，速度随时间______。
②匀减速直线运动：a和v反向，速度随时间______。
8．匀变速直线运动的特殊规律
（1）连续相等的相邻时间间隔T内的位移差相等。即：___________。
（2）由静止开始在T末、2T末、3T末、……、nT末的瞬时速度之比为___________
（3）由静止开始在前T内、前2T内、前3T内、……、前nT内的位移之比为___________。
（4）由静止开始在第1个T内、第2个T内、第3个T内、……、第n个T内的位移之比为___________。
（5）从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为___________。
9．四个物体运动的v-t图像如图所示，请回答以下问题：
（1）甲做___________运动。
（2）乙做___________运动。
（3）丙做___________运动。
（4）丁做___________运动。
10．如图所示是一个物体向东运动的速度-时间图像。由图可知在0~10s内物体的加速度大小是________，方向________，物体做______运动；在10~40s内物体的加速度为__________，物体做________运动；在40~60s内物体的加速度大小是________，方向________，物体做________运动。
四自我检测
1．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
2．物体做单方向的直线运动，在t时间内通过的位移为s，在中间位置处的速度为v1，在中间时刻时的速度为v2，关于v1和v2的关系，正确的是（　　）
A．只有当物体做匀加速直线运动时，v1＞v2
B．只要物体做匀变速直线运动时，v1＜v2
C．只有当物体做匀减速直线运动时，v1＞v2
D．只要物体做匀变速直线运动时，v1＞v2
3．如图所示的四个图象中表示物体做匀加速直线运动的是（　　）
A． B．
C． D．
4．如图所示为A、B两质点的v－t图象．对于A、B两质点的运动，下列说法中正确的是（　　）
A．质点A向所选定的正方向运动，质点B与A的运动方向相同
B．质点A和B的速度并不相同
C．在相同的时间内，质点A、B的位移相同
D．不管质点A、B是否从同一地点开始运动，它们之间的距离一定越来越大
5．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
6．长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v < v0）。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为（ ）
A． B．
C． D．
7．下列四个图像中，能表示物体做匀速直线运动的是（　　）
A． B．
C． D．
8．2020年11月10日，中国载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底，创造了10 909米的中国载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。假设“奋斗者”号完成海底任务后竖直上浮，从上浮速度为v开始计时，此后“奋斗者”号匀减速上浮，经过时间t0上浮到海面，速度恰好减为零，则“奋斗者”号在t（tA． B．
C． D．
9．一质点沿直线Ox方向做加速运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为（m），它的速度随时间变化的关系为（m/s）。则该质点在时的瞬时速度和到间的平均速度分别为（　　）
A．8 m/s，24 m/s B．12 m/s，10 m/s
C．12 m/s，8 m/s D．24 m/s，8 m/s
10．潜水器从海面由静止匀加速下降到某一高度h时再减速下降，则在潜水器下降到高度h的过程中符合的图像是（　　）
A． B．
C． D．
三课前预习
1． 同向 反向
2． 正 负
3．
4． v0+at at at
5． 面积
6． 2 m/s2 1 m/s2 大于
7． 加速度不变 倾斜的直线 均匀增加 均匀减小
8．
9． 匀速直线 匀加速直线 匀减速直线 反向匀加速直线或匀加速直线
10． 3m/s2 向东 匀加速直线 0 匀速直线 1.5 m/s2 向西 匀减速直线
四自我检测
1．A
2．D
3．A
4．B
5．B
6．C
7．C
8．A
9．D
10．D
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