第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系 课件 (共31张PPT) 高中物理必修第一册人教版

(共31张PPT)
第二章 匀变速直线运动的研究
高中物理必修第一册人教版
第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系
知识点1 匀变速直线运动
1．定义：沿着一条直线，且________不变的运动，叫做匀变速直线运动．
2．分类
(1)匀加速直线运动：物体的速度随时间__________．
(2)匀减速直线运动：物体的速度随时间__________．
加速度 　
均匀增大　
均匀减小 　
3．v－t图像：匀变速直线运动的v－t图像是一条_______的直线，如图所示，直线1表示______________运动，直线2表示______________运动．
倾斜　
匀加速直线　
匀减速直线　
例1-1 关于匀变速直线运动，下列说法正确的是( )
D
A.匀变速直线运动的加速度是不断增大的
B.做匀变速直线运动的物体，它的加速度方向和速度方向总是相同的
C.相同时间内加速度的变化量相同且不为零
D.任意时刻速度的变化率相同
【解析】匀变速直线运动的加速度是不变的，速度随时间均匀变化，A、C错误；加速
度的方向与速度方向可能相同，也可能相反，如匀减速直线运动中加速度与速度方向
相反，B错误；加速度又称速度的变化率，加速度不变就是速度变化率不变，D正确。
基础过关
知识点2 匀变速直线运动的速度和时间的关系
1．速度公式：v＝____________．
2．对公式的理解：做匀变速直线运动的物体，在t时刻的速度等于初速度v0加上t时间内速度的变化量at．
v0＋at 　
例2-2 某一做匀加速直线运动的物体的初速度为,加速度为 。
关于该物体，下列结论正确的是( )
C
A.第初的速度是
B.第初的速度比第末的速度大
C.第内速度变化量为
D.前内速度增加量为
基础过关
【解析】列表解析·直观解疑惑
选项 分析 正误
A 第初的速度即第 末的速度, 。
B 第初与第末是同一时刻，则第初的速度与第 末的速度相 等。
C 由得第内速度变化量 。 √
D 前内速度增加量 。
知识点3 匀变速直线运动的 图像
匀变速直线运动的特点是加速度恒定，运动轨迹是直线，
由于匀变速直线运动的加速度恒定，所以相同时间内速度的变化量at相同，
当物体的初速度为负时，加速度的方向与速度方向相同时，物体做匀加速直线运动，
匀变速直线运动的速度均匀变化，其v－t图像是一条倾斜的直线，
例3-3 (2024·浙江杭州联考，多选)一只小猫饭后来到池塘边散步，之前停留在池塘
边的一条小鱼看到小猫后，从静止快速沿直线游离池塘边缘，全过程中小鱼的
图像如图2-2-3所示。关于小鱼的整个运动过程，下列说法正确的是( )
AD
图2-2-3
A.小鱼在内的速度方向与 内的速度方
向相同
B. 内小鱼的速度减小
C. 时刻小鱼的加速度为0
D.小鱼在内的加速度方向与 内的加速
度方向相反
基础过关
【解析】图示解析·巧妙寻关键
【变式题】
1.（多选） 甲、乙两物体在时刻经过同一位置沿轴运动，其 图像如图2-2
-4所示。则( )
BD
图2-2-4
A.甲、乙在 内沿同一方向运动
B.乙在 内的位移为零
C.甲在 内做往复运动
D.甲、乙在 时的加速度方向相同
【解析】由图像知， 内甲始终沿正方向运动，乙先沿负方向运动，后沿
正方向运动，选项A错误;根据乙物体的图线在内与 轴构成的上、下图形面积
相等可知选项B正确;甲在内一直在向正方向运动，选项C错误；在 时刻，
两图线的斜率都为负，所以甲、乙加速度方向相同，选项D正确。
例4-4 中国深海潜水器“蛟龙号”的多项技术世界领先，最大下潜深度可达 。
假设某次“蛟龙号”潜水器完成作业后上浮，在匀加速上浮过程中相继经过两段 的
路程，第一段用时，第二段用时 ，则其加速度大小是( )
A
A. B. C. D.
【解析】由平均速度 ，可求得第一段路程（【注意】匀加速上浮过程，路程与
位移大小相等。）对应的平均速度 ,第二段路程对应的平均速度
。再由某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,可
知第一段时间中间时刻的瞬时速度 ,第二段时间中间时刻的瞬时速
度,这两个时刻间的时间间隔为 。由加速度定义
式得 ,选项A正确。
. .
图2-2-6
例5 2024年3月20日，探月工程四期嫦娥七号中继星鹊桥二号由长征
八号遥十三运载火箭在文昌航天发射场成功发射升空。如图2-2-6所示，
假设发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为 ，
其中的单位是 ,由此可知这段时间内( )
C
A.火箭的加速度为 B.火箭的初速度为
C.在末，火箭的瞬时速度为 D.火箭做匀速直线运动
题型1 速度与时间关系的应用
【解析】根据公式,可知火箭的初速度为，火箭的加速度为 ，故A、B错
误；在末，火箭的瞬时速度为 ，故C正确；火箭做
加速度为 的匀加速直线运动，故D错误。
【变式题】
2.(安徽高考题)一物体做匀加速直线运动，通过一段位移所用的时间为 ,紧接着通
过下一段位移所用的时间为 ，则物体运动的加速度为( )
A
A. B. C. D.
【解析】物体做匀加速直线运动，通过前一段位移所用的时间为 ，平均速度为
,即时刻的瞬时速度；物体通过后一段位移所用的时间为 ,平均速度为
，即时刻的瞬时速度。速度由变化到的时间为 ,所以加
速度 ,A项正确。
类型1 刹车类匀减速直线运动
例6 ［教材第40页“例题”改编］汽车以 的速度在水平公路上匀速行驶。
（1）若汽车从计时起点开始以大小为的加速度加速，则 时速度能达到多大？
【答案】
【解析】由得 时速度大小为
。
题型2 匀减速直线运动的两种情形
（2）若汽车从计时起点开始以大小为的加速度减速刹车，则 时速度为多
大？ 时速度为多大？
【答案】
【解析】汽车从开始刹车到停下历时
由得 时速度大小为
因为 ,故时速度为0。（【堵误区】历时 汽车停下，此后汽车静
止。）
【解析】 ，取初速度方向为正方向。
. .
类型2 往返类运动
图2-2-7
例7 (2024·广东湛江模拟)如图2-2-7所示，小球以 的初速度
自由冲上光滑的斜面（设斜面足够长）， 末速度大小变为
,求这段时间内小球的加速度。
【答案】大小为，方向沿斜面向下，或大小为 ，方向沿斜面向下
【解析】以初速度 的方向为正方向
当与同向时，
负号表示加速度方向与初速度方向相反，即沿斜面向下
当与反向时，
所以加速度可能为也可能为 ，负号表示加速度方向与初速度方向相
反，即沿斜面向下。
【变式题】
3.(2024·四川遂宁期中)汽车以 的速度匀速行驶。
（1）若汽车以的加速度加速，加速 后汽车的速度能达到多少？
【答案】
【解析】
加速时，加速度方向与速度方向相同，
根据速度与时间的关系可得
汽车末的速度 。
（2）若汽车以的加速度减速，则 后的速度能到达多少？
【答案】
【解析】减速时，加速度方向与速度方向相反，
根据速度与时间的关系可得
汽车末的速度 。
（3）若汽车刹车以的加速度减速，则 后速度为多少？
【答案】0
【解析】减速时，加速度方向与速度方向相反，
根据速度与时间的关系可得
汽车停下来所用的时间,故 末汽车的速度为0。
例8 如图2-2-8是某物体做直线运动的速度—时间图像，下列有关物体运动情况的判
断正确的是( )
D
图2-2-8
A.前的加速度大小为
B. 末运动方向改变
C. 做加速运动
D. 末回到出发点
题型3 运用图像描述匀变速直线运动
【解析】图示解析·巧妙寻关键
【变式题】
4.一个物体以初速度 开始由斜面底端沿光滑斜面匀减速上滑，之后又匀加速下滑，
滑到底端时的速度大小也等于 ，上滑过程与下滑过程所用时间相等，整个运动过
程中，物体的 图像为（设初速度方向为正方向）( )
C
A. B. C. D.
【解析】以初速度方向为正方向，上滑过程初速度为正，在上滑过程中，物体的速
度逐渐减小，故加速度为 ;下滑过程，由于物体到达底端的速度大小
为，方向与上滑时初速度方向相反，下滑所需时间也为 ,则下滑过程的加速度为
，故上滑过程和下滑过程的加速度相同，故 图像为C。
例9 (2024·四川雅安联考)若一辆卡车原来以 的速度在平直公路上匀速行驶，
因为道口出现红灯，司机从较远的地方开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到
时，交通灯转为绿灯，司机当即放开刹车，换挡加速，只用了减速过程的一半
时间卡车就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速过程用了 。求：
题型4 多运动过程问题的分析与求解
（1）卡车减速与加速过程中的加速度大小；
【答案】
【解析】减速时间
加速时间
卡车从减速到所用时间为
减速运动的加速度大小
加速运动的加速度大小
。
（2）开始刹车后末及 末卡车的瞬时速度大小。
【答案】
【解析】刹车后 末的速度
末时，卡车速度已经减速到,自末至末又加速了 ，则速度
。
【变式题】
5.2024年3月21日，我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭/远征三号上面
级，成功将云海二号02组卫星发射升空。发射卫星一般使用多级火箭，第一级火箭
点火后，假设卫星向上做匀加速直线运动的加速度大小为, 后第一级火箭
脱离，第二级火箭没有马上点火，卫星向上做加速度大小为 的匀减速直线运
动，后第二级火箭启动，卫星的加速度大小为，又经过 第二级火
箭脱离时，卫星的速度多大？
【答案】
【解析】整个过程中卫星的运动不是匀变速直线运动，但可以分为三个匀变速直线
运动处理。 图像如图所示。
第一级火箭燃料燃烧完毕时的速度 。减速上升
后的速度 。第二级火箭
脱离时的速度 。
谢谢大家