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第06讲 匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.知道匀变速直线运动的特点及分类。
2.理解匀变速直线运动的v t图像的特点。
3.掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式,并会用此关系式解决简单的匀变速直线运动问题。
知识点1 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。
2.常见的两种匀变速直线运动
(1)匀加速直线运动:速度随时间均匀增加。
(2)匀减速直线运动:速度随时间均匀减小。
3.v t图像
匀变速直线运动的v t图像是一条倾斜的直线,如图所示,a表示匀加速直线运动,b表示匀减速直线运动。
知识点2 速度与时间的关系
1.匀变速直线运动的速度与时间的关系式:v=v0+at。
2.对关系式的理解:做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度v,等于物体在运动开始时刻的速度v0,再加上t时间内速度的变化量at。
知识点3 v t图像的理解及应用
1.v t图像总结
速度 大小 纵坐标的绝对值
方向 纵坐标的正负
加速度 大小 斜率的绝对值
方向 斜率的正负
初速度 图线起点纵坐标
运动开始时刻 图线起点横坐标
图线折点含义 表示此时刻加速度改变
两图线交点含义 表示两物体此时刻具有相同的速度
2.变加速直线运动的v t图像
加速度增加的加速运动 加速度减小的加速运动 加速度增加的减速运动 加速度减小的减速运动
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曲线越来越陡,斜率的绝对值逐渐增大,物体运动的加速度越来越大;速度越来越大 曲线越来越缓,最后水平,斜率的绝对值逐渐减小,物体运动的加速度越来越小,最后为零;速度越来越大,最后做匀速运动 曲线越来越陡,斜率的绝对值逐渐增大,物体运动的加速度越来越大;速度越来越小,最后为零 曲线越来越缓,斜率的绝对值逐渐减小,物体运动的加速度越来越小;速度越来越小,最后为某一值或零
1.下列说法正确的是( )
A.加速度均匀变化的运动叫匀变速直线运动
B.物体的速度为零,其加速度一定为零
C.物体的加速度和速度方向相同,速度在增大
D.加速度越大,速度的变化量就越大
【答案】C
【详解】A.加速度不变的直线运动叫匀变速直线运动,故A错误;
B.加速度与速度没有直接关系,物体的速度为零,其加速度不一定为零,故B错误;
C.物体的加速度和速度方向相同,物体做加速运动,速度在增大,故C正确;
D.加速度越大,速度变化越快,但速度的变化量不一定越大,故D错误。
故选C。
2.下列关于匀加速直线运动和匀减速直线运动的说法,正确的是( )
A.速度随时间均匀变化的直线运动叫匀加速直线运动
B.在匀加速直线运动中,加速度一定为正值
C.做匀减速直线运动的物体,它的速度方向和加速度的方向相反
D.当物体的加速度不断减小时,其速度也一定不断减小
【答案】C
【详解】A.速度随时间均匀增大的直线运动才叫匀加速直线运动,故A错误;
B.若物体的速度和加速度的方向均与选定的正方向相反,则此时加速度为负值,但物体做匀加速直线运动,故B错误;
C.做匀减速直线运动的物体,它的速度方向和加速度的方向相反,故C正确;
D.若物体的加速度不断减小,但速度方向与加速度的方向相同,则物体的速度不断增大,故D错误。
故选C。
3.某质点做直线运动,速度随时间的变化的关系式为,则对这个质点运动的描述正确的是( )
A.初速度为 B.加速度为
C.在末,瞬时速度为 D.该质点正在做匀减速直线运动
【答案】C
【详解】根据待定系数法,匀变速直线运动的速度随时间变化的关系为,已知,所以,故A、B错误;根据速度,将代入,得,故C正确;初速度与加速度方向相同,质点做加速运动,故D错误。
4.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,则下列说法正确的是( )
A.物体初始时刻的速度是3m/s B.物体的加速度是
C.任何1s内的速度变化量都是2m/s D.物体在第5s末的速度是15m/s
【答案】C
【详解】规定初速度方向为正方向,根据加速度定义式得物体的加速度,根据得,A、B错误;物体的加速度是,则任何1s内的速度变化量都是,C正确;根据得,D错误.
5.一辆卡车行驶在平直路面上,司机发现前方有紧急情况后紧急刹车,刹车后速度v与时间t的关系式为,v和t的单位分别是和s。则3s末卡车的速度大小为( )
A.0 B. C. D.
【答案】B
【详解】由题可知,当速度为0时,则有
解得
故3s末卡车的速度大于0,3s末卡车的速度
故选B。
6.如图甲所示,一辆赛车在平直的赛道上匀加速行驶。某时刻开始计时,速度v与运动时间t的关系如图乙所示,图像与纵轴的截距为b,图像的斜率为k,则在t=0时刻,赛车的( )
A.速度为k,加速度为b B.速度为b,加速度为k
C.速度为,加速度为 D.速度为,加速度为
【答案】B
【详解】根据速度时间公式有
对比图像可得,
由此可见,赛车在t=0时刻的速度为b,加速度为k。
故选B。
7.某物体沿直线运动的v t图像如图所示,由图可看出该物体( )
A.第1s内和第2s内的速度方向相反
B.第1s内和第2s内的加速度方向相反
C.第3s内的速度方向和加速度方向相反
D.第4s末的加速度为零
【答案】B
【详解】A.第1s内和第2s内物体的速度都是正值,方向相同,故A错误;
B.由vt图像的斜率表示加速度,可知第1s内加速度为正值,第2s内加速度为负值,故方向相反,故B正确;
C.第3s内物体的速度为负值,加速度为负值,故速度方向和加速度方向相同,故C错误;
D.第4s末物体的速度为零,但加速度不为零,故D错误。
故选B。
8.物块以一定速度冲上光滑斜面后回到原处,其v-t图像如图所示。关于物块,下列说法正确的是( )
A.上升到最高点时加速度为零
B.上升过程和下降过程的位移相同
C.任何相等时间内的速度变化量都相同
D.上升过程和下降过程的加速度方向相反
【答案】C
【详解】A.根据图像的斜率表示加速度,可知在时刻物块上升到最高点时加速度不为零,故A错误;
B.上升过程和下降过程的位移大小相等,方向相反,故B错误;
CD.根据图像的斜率表示加速度,可知上升过程和下降过程物块的加速度保持不变,根据可知,任何相等时间内的速度变化量都相同,故C正确,D错误。
故选C。
9.某物体沿直线运动,其速度v与时间t的关系如图所示,其中表示物体加速的时间段是( )
A.0~t1 B.t1~t2 C.t2~t3 D.t3~t4
【答案】C
【详解】A.0~t1时间内物体向正方向做匀速运动,A不符合题意;
B.t1~t2时间内物体向正方向做匀减速运动,B不符合题意;
C.t2~t3时间内物体向负方向做匀加速运动,C符合题意;
D.t3~t4时间内物体向负方向做匀减速运动,D不符合题意。
故选C。
10.利用速度传感器与计算机结合,可以自动绘制出物体运动的图像,某同学在某一次实验中得到的运动小车的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.小车一直做加速运动 B.小车运动的最大速度为
C.小车速度方向发生变化 D.小车做曲线运动
【答案】B
【详解】AB.由题图可知,小车先加速运动,后减速运动,且小车运动的最大速度为,故A错误,B正确;
CD.图像只能描述物体做直线运动,由题图可知,小车一直沿正方向做直线运动,故CD错误。
故选B。
11.某潜艇从高密度海水突然进入低密度海水时,出现“掉深”现象,该潜艇竖直向下的速度随时间变化情况如图所示,下列说法正确的是( )
A.t1时刻潜艇的位置最深
B.t2时刻潜艇速度方向发生改变
C.0~t1时间内潜艇加速度大小不变
D.0~t2时间内潜艇加速度方向不变
【答案】B
【详解】A.由图像可知,潜艇在t2时刻之前一直向下运动,所以t2时刻潜艇的位置最深,故A错误;
B.t2时刻图像过t轴,潜艇速度方向发生改变,故B正确;
C.图线的斜率表示潜艇的加速度,由图可知0~t1内图线的斜率先增大后减小,即潜艇的加速度先增大后减小,故C错误;
D.t1时刻前后,斜率由正变为负,则加速度方向改变,故D错误。
故选B。
12.(多选)物体做匀变速直线运动,已知第1s末的速度大小是6m/s,第3s末的速度大小是10m/s,则该物体的加速度大小可能是( )
A.2m/s2 B.4m/s2 C.6m/s2 D.8m/s2
【答案】AD
【详解】若第3s末的速度方向与第1s末的速度方向相同,则该物体的加速度大小为
若第3s末的速度方向与第1s末的速度方向相反,则该物体的加速度大小为
故选AD。
13.小明为了探究斜面上物块的运动情况,在t=0时刻对物块施加一沿斜面向上的力,使物块沿斜面向上运动,如图甲所示,并用速度传感器探究物块的速度随时间的变化规律,得到v-t图像如图乙所示。求:
(1)物块在第1s末与第4s末的速度大小;
(2)物块从2s末到5s末的位移大小;
(3)物块在0~2s、2~5s以及5~8s时间内的加速度的大小。
【答案】(1)5m/s;10m/s;(2)30m;(3)5m/s2;0;m/s2
【详解】(1)由题图乙可知,物块在第1s末与第4s末的速度大小分别为v1=5m/s、v4=10m/s
(2)由题图乙知物块在2~5s时间内做匀速直线运动,位移为
x=v2t
解得
x=10×3m=30m
(3)以沿斜面向上为正方向,v2=v5=10m/s,v8=5m/s,则物块在0~2s时间内的加速度为
a1=
得
a1=m/s2=5m/s2
方向沿斜面向上;
物块在2~5s时间内做匀速直线运动,加速度a2=0;
物块在5~8s时间内的加速度
a3=
得
a3=m/s2=-m/s2
负号表示加速度方向沿斜面向下。
14.如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设物体经过B点时速度的大小不变),最后停在C点。每隔0.2 s通过速度传感器测量并记录物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。重力加速度g取10 m/s2,求∶
t/s 0.0 0.2 0.4 … 1.2 1.4 1.6 …
v/m/s 0.0 1.0 2.0 … 1.1 0.7 0.3 …
(1)物体在斜面上运动的加速度和在水平面上运动的加速度
(2)物体运动到C点的时刻
(3)物体运动到B的速度大小
【答案】(1)5m/s2,-2m/s2;(2)C点时刻为1.75s;(3)2.5m/s
【详解】(1)由表格中的前三列数据可知,物体在斜面上的加速度
在水平面上运动的加速度
(2)从1.4s到C点的过程中
根据
v=v0+at
即
0=0.7-2t
得到
t=0.35s
所以物体运动到C点时刻为
t'=0.35s+1.4s=1.75s
(3)设物体在斜面上运动的时间为t1,物体在B点时的速度
vB=a1t1
在1.2 s时的速度
v=vB+a2(1.2-t1)
联立解得
t1=0.5s
vB=2.5 m/s
15.如图所示,小明同学在路灯下向右以速度v0做匀速直线运动,他人影头顶的移动速度ν随时间t变化的图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】设t=0时刻,人位于路灯的正下方O处,在t时刻,人走到S处,根据题意有
过路灯P和人头顶的直线与地面的交点M为t时刻人头顶影子的位置,如图所示
OM为人头顶影子到O点的距离,则
所以
即人影头顶做匀速直线运动,移动速度ν随时间t变化的图像为平行于横轴的直线。
故选A。
16.在地面上方某处静止释放一只乒乓球,用软件测量得球从释放开始计时的v t图像如图所示,图中a、b、c、d四点中对应乒乓球位置最高的是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
【答案】C
【详解】由图可知,乒乓球先加速向下运动,且加速度逐渐减小,到达a点速度最大,接触地面反弹,速度反向,做减速运动,到c点速度减小为0,此时离地面最高,然后又加速下落到d点接触地面反弹,反弹速度逐渐减小,因此整个过程中,c点离地面位置最高。
故选C。
17.如图所示,某质点的速度随时间变化的图像为正弦函数图像,下列说法正确的是( )
A.质点做周期性的曲线运动
B.在任意时间差内,质点的加速度方向一定改变
C.在时间内,质点的速度和加速度大小均减小
D.在时间内,质点的加速度大小先增大后减小
【答案】D
【详解】A.由速度-时间图像只能描述直线运动可知,质点做的是往复直线运动,A错误;
B.由速度一时间图像可知,在时间内,加速度方向(图像斜率的正负)没有发生变化,B错误;
C.在时间内,质点的速度大小减小,加速度在增大,C错误;
D.在时间内,质点的加速度大小先增大后减小,D正确。
故选D。
18.汽车的G值表示汽车的加速性能。G值大小为车辆由静止加速到100km/h过程中的平均加速度和重力加速度比值的100倍,即(以上均由国际单位计算)。已知某品牌汽车的G值为50,重力加速度取10m/s2,则该车辆从静止加速到100km/h的时间约为( )
A.20s B.10s C.5.5s D.1.5s
【答案】C
【详解】据题意可知车辆的平均加速度为
则车辆从静止加速到100km/h的时间约为
故选C。
19.A、B两物体做直线运动,两物体的v-t图,如图所示,以下说法正确的是( )
A.t=0时,A物体的速度为4m/s B.t=1s时,A、B两物体相遇
C.B物体的加速度比A物体的加速度小 D.A物体做匀速直线运动
【答案】A
【详解】A.由图可知,t=0时,A物体的速度为4m/s,故A正确;
B.t=1s时,两物体速度相等,位移不相等,起始位置关系未知,所以不一定相遇,故B错误;
C.由图可知,A的斜率较小,B的斜率较大,则B物体的加速度比A物体的加速度大,故C错误;
D.A物体的速度均匀增大,做匀加速直线运动,故D错误。
故选A。
20.(多选)一个质点做变速直线运动的图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A.第内与第内的速度方向相反
B.第内的加速度大于第内的加速度
C.OA、AB、BC段的加速度大小关系是
D.OA段的加速度与速度方向相同,BC段的加速度与速度方向相反
【答案】CD
【详解】第内与第内的速度均为正值,方向相同,A错误;第内和第内的加速度分别为,第内的加速度小于第内的加速度,的符号相反,表示它们的方向相反,B错误,D正确;由于AB段的加速度为零,故三段的加速度的大小关系为,C正确.
21.一光滑小球以初速度v0=16m/s从一固定的光滑斜面底端匀减速直线上滑,5s末的速度大小为8m/s。假设小球在斜面上运动的加速度不变,斜面足够长,求:
(1)小球的加速度;
(2)3s末小球的速度;
(3)经过多长时间小球的速度减为零。
【答案】(1)或,方向沿斜面向下;(2)或,方向沿斜面向上
(3)或
【详解】(1)若5s末的速度方向沿斜面向上,则小球的加速度为
可知加速度大小为,方向沿斜面向下;
若5s末的速度方向沿斜面向下,则小球的加速度为
可知加速度大小为,方向沿斜面向下;
(2)若加速度为,方向沿斜面向下;则3s末小球的速度为
方向沿斜面向上;
若加速度为,方向沿斜面向下;则3s末小球的速度为
方向沿斜面向上;
(3)若加速度为,方向沿斜面向下;则小球的速度减为零所用时间为
若加速度为,方向沿斜面向下;则小球的速度减为零所用时间为
22.如图所示,滑雪轨道由光滑的倾斜直轨道AB和粗糙的水平轨道BC组成。时运动员从A点由静止开始匀加速下滑,经过B点前后速度大小不变,之后在BC上做匀减速直线运动,最后停在C点。已知第2s末和第6s末速度大小均为8m/s,第4s末速度大小为12m/s。
(1)求运动员加速过程中的加速度大小;
(2)求运动员减速过程中的加速度大小与停在C点时的时间;
(3)求运动员经过B点时的时间与速度大小。
【答案】(1);(2),10s;(3),
【详解】(1)运动员加速过程中的加速度大小为
(2)若运动员在第4s末恰好经过B点,则运动员在第4s末的速度大小为
而实际上的速度小于,故第4s末运动员在BC上,从4s末到6s末,运动员做匀减速运动,加速度大小为
经过C点时,运动员的末速度为0,则由
可知运动员停在C点时的时间为
(3)设运动员在时刻到达B点,速度为v,有
即
解得
23.(2023·江苏·高考真题)电梯上升过程中,某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系,如图所示。电梯加速上升的时段是( )
A.从20.0s到30.0s B.从30.0s到40.0s
C.从40.0s到50.0s D.从50.0s到60.0s
【答案】A
【详解】因电梯上升,由速度图像可知,电梯加速上升的时间段为20.0s到30.0s。
故选A。
24.(2024·重庆·高考真题)如图所示,某滑雪爱好者经过M点后在水平雪道滑行。然后滑上平滑连接的倾斜雪道,当其达到N点时速度为0,水平雪道上滑行视为匀速直线运动,在倾斜雪道上的运动视为匀减速直线运动。则M到N的运动过程中,其速度大小v随时间t的变化图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】滑雪爱好者在水平雪道上做匀速直线运动,滑上平滑连接(没有能量损失,速度大小不变)的倾斜雪道,在倾斜雪道上做匀减速直线运动。
故选C。
25.(2025·江苏·高考真题)新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动,做匀减速直线运动。内速度由减至0。该过程中加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据运动学公式,代入数值解得
故加速度大小为。
故选C。
26.(2025·海南·高考真题)如图所示是某汽车通过过程的图像,下面说法正确的是( )
A.内,汽车做匀减速直线运动
B.内,汽车静止
C.和内,汽车加速度方向相同
D.和内,汽车速度方向相反
【答案】A
【详解】A.由图可知图像的斜率表示加速度,时间内加速度为负且恒定,速度为正,加速度方向与速度方向相反,故时,汽车做匀减速直线运动,故A正确;
B.内,汽车做匀速直线运动,故B错误;
C.内加速度为负,内加速度为正,故和内,汽车加速度方向相反,故C错误;
D.和内,汽车速度方向相同,均为正,故D错误。
故选A。
27.(22-23高一下·黑龙江齐齐哈尔·开学考试)若某物体做直线运动的v-t图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.t=2s时物体离出发点最远 B.t=3s时物体的加速度为零
C.0~1s内物体运动的加速度为30m/s2 D.t=3s时物体运动的加速度方向发生改变
【答案】C
【详解】A.t=3s时物体离出发点最远,故A错误;
B.t=3s时物体的速度为零,但加速度为-30m/s2,故B错误;
C.图线的斜率表示物体运动的加速度,所以0~1s内物体运动的加速度为
故C正确;
D.t=3s时物体运动的速度方向改变,但加速度不变,故D错误。
故选C。
28.(24-25高一上·陕西西安·期末)(多选)如图甲所示,一辆赛车在平直的赛道上匀加速行驶,某时刻开始速度与运动时间的关系如图乙所示,图像与纵轴的截距为,图像的斜率为,则在时刻,赛车的( )
A.速度为 B.加速度为 C.速度为 D.加速度为
【答案】BC
【详解】根据速度时间公式有
变形可得
对比图像可得,
由此可见,赛车在t=0时刻的速度为k,加速度为b。
故选BC。
学习目标
透析教材
学霸思维:“匀变速直线运动”中的“匀”是指速度变化的快慢和方向都不变,即加速度不变。而“匀速直线运动”中的“匀”指的是速度的大小和方向都不变,即速度不变。
大小。
1.匀变速直线运动的特点
(1)任意相等的时间内,速度的变化量相同。
(2)不相等的时间,速度的变化量不相等,但eq \f(Δv,Δt)=a相等,即加速度a保持不变(大小、方向均不变)。
(3)v t图像是一条倾斜的直线。
学霸
思维
2.匀变速直线运动的分类
(1)匀加速直线运动:物体的速度随时间均匀增加的变速直线运动。如图1所示的直线a表示的是匀加速直线运动。
(2)匀减速直线运动:物体的速度随时间均匀减小的变速直线运动。如图1所示的直线b表示的是匀减速直线运动。
(3)v t图像为穿过时间轴的直线,表示的运动整体来看,既不能称为匀加速直线运动,也不能称为匀减速直线运动,只能称为匀变速直线运动。如图2所示,在0~t1时间内是匀减速直线运动,在t1~t2时间内是反向匀加速直线运动,故0~t2时间内既不能称为匀加速直线运动,也不能称为匀减速直线运动,但是0~t2时间内任意截取一段时间eq \f(Δv,Δt)都是一个定值,故可以称为匀变速直线运动。
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名师点拨:加速度与速度的方向关系决定物体是加速还是减速,如图所示。
INCLUDEPICTURE "../316物理(新必修第一册导学案(人教/138WL276.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "138WL276.TIF" \* MERGEFORMAT
学霸思维:公式中涉及四个物理量v、v0、a、t,只要已知其中任意三个物理量,就可求解第四个物理量。
INCLUDEPICTURE "../316物理(新必修第一册导学案(人教/138WL276.TIF" \* MERGEFORMAT
匀变速直线运动的速度与时间的关系式v=v0+at的理解
物理意义 描述匀变速直线运动的瞬时速度随时间变化的规律
理解 由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量,所以at是t时间内速度的变化量,加上初始时物体的速度,就得到物体在t时刻的瞬时速度
公式的矢量性 公式中的v、v0、a均为矢量,应用公式解题时首先应选取正方向。一般取v0的方向为正方向,v、a与v0的方向相同时取正值,与v0的方向相反时取负值;若v0=0,则一般以a的方向为正方向
特殊情况 (1)v0=0时,v=at(由静止开始的匀加速直线运动)(2)a=0时,v=v0(匀速直线运动)
学霸
思维
名师点拨:对计算结果中的正、负,应根据正方向的规定加以说明,例如规定初速度v0的方向为正方向,若v>0(a>0),表明末速度(加速度)与初速度v0同向;若v<0(a<0),表明末速度(加速度)与v0反向。
INCLUDEPICTURE "../316物理(新必修第一册导学案(人教/138WL276.TIF" \* MERGEFORMAT
名师点拨:v t图像的两点说明
(1)只能描述直线运动,无法描述曲线运动。
(2)v t图像描述的是物体的速度随时间变化的规律,并不表示物体的运动轨迹。
思维导图
基础过关
素养提升
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第06讲 匀变速直线运动的速度与时间的关系
1.知道匀变速直线运动的特点及分类。
2.理解匀变速直线运动的v t图像的特点。
3.掌握匀变速直线运动的速度与时间的关系式,并会用此关系式解决简单的匀变速直线运动问题。
知识点1 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。
2.常见的两种匀变速直线运动
(1)匀加速直线运动:速度随时间均匀增加。
(2)匀减速直线运动:速度随时间均匀减小。
3.v t图像
匀变速直线运动的v t图像是一条倾斜的直线,如图所示,a表示匀加速直线运动,b表示匀减速直线运动。
知识点2 速度与时间的关系
1.匀变速直线运动的速度与时间的关系式:v=v0+at。
2.对关系式的理解:做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度v,等于物体在运动开始时刻的速度v0,再加上t时间内速度的变化量at。
知识点3 v t图像的理解及应用
1.v t图像总结
速度 大小 纵坐标的绝对值
方向 纵坐标的正负
加速度 大小 斜率的绝对值
方向 斜率的正负
初速度 图线起点纵坐标
运动开始时刻 图线起点横坐标
图线折点含义 表示此时刻加速度改变
两图线交点含义 表示两物体此时刻具有相同的速度
2.变加速直线运动的v t图像
加速度增加的加速运动 加速度减小的加速运动 加速度增加的减速运动 加速度减小的减速运动
INCLUDEPICTURE "../316物理(新必修第一册导学案(人教/138WL383.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "138WL383.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../316物理(新必修第一册导学案(人教/138WL384.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "138WL384.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../316物理(新必修第一册导学案(人教/138WL385.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "138WL385.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "../316物理(新必修第一册导学案(人教/138WL386.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "138WL386.TIF" \* MERGEFORMAT
曲线越来越陡,斜率的绝对值逐渐增大,物体运动的加速度越来越大;速度越来越大 曲线越来越缓,最后水平,斜率的绝对值逐渐减小,物体运动的加速度越来越小,最后为零;速度越来越大,最后做匀速运动 曲线越来越陡,斜率的绝对值逐渐增大,物体运动的加速度越来越大;速度越来越小,最后为零 曲线越来越缓,斜率的绝对值逐渐减小,物体运动的加速度越来越小;速度越来越小,最后为某一值或零
1.下列说法正确的是( )
A.加速度均匀变化的运动叫匀变速直线运动
B.物体的速度为零,其加速度一定为零
C.物体的加速度和速度方向相同,速度在增大
D.加速度越大,速度的变化量就越大
2.下列关于匀加速直线运动和匀减速直线运动的说法,正确的是( )
A.速度随时间均匀变化的直线运动叫匀加速直线运动
B.在匀加速直线运动中,加速度一定为正值
C.做匀减速直线运动的物体,它的速度方向和加速度的方向相反
D.当物体的加速度不断减小时,其速度也一定不断减小
3.某质点做直线运动,速度随时间的变化的关系式为,则对这个质点运动的描述正确的是( )
A.初速度为 B.加速度为
C.在末,瞬时速度为 D.该质点正在做匀减速直线运动
4.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,则下列说法正确的是( )
A.物体初始时刻的速度是3m/s B.物体的加速度是
C.任何1s内的速度变化量都是2m/s D.物体在第5s末的速度是15m/s
5.一辆卡车行驶在平直路面上,司机发现前方有紧急情况后紧急刹车,刹车后速度v与时间t的关系式为,v和t的单位分别是和s。则3s末卡车的速度大小为( )
A.0 B. C. D.
6.如图甲所示,一辆赛车在平直的赛道上匀加速行驶。某时刻开始计时,速度v与运动时间t的关系如图乙所示,图像与纵轴的截距为b,图像的斜率为k,则在t=0时刻,赛车的( )
A.速度为k,加速度为b B.速度为b,加速度为k
C.速度为,加速度为 D.速度为,加速度为
7.某物体沿直线运动的v t图像如图所示,由图可看出该物体( )
A.第1s内和第2s内的速度方向相反
B.第1s内和第2s内的加速度方向相反
C.第3s内的速度方向和加速度方向相反
D.第4s末的加速度为零
8.物块以一定速度冲上光滑斜面后回到原处,其v-t图像如图所示。关于物块,下列说法正确的是( )
A.上升到最高点时加速度为零
B.上升过程和下降过程的位移相同
C.任何相等时间内的速度变化量都相同
D.上升过程和下降过程的加速度方向相反
9.某物体沿直线运动,其速度v与时间t的关系如图所示,其中表示物体加速的时间段是( )
A.0~t1 B.t1~t2 C.t2~t3 D.t3~t4
10.利用速度传感器与计算机结合,可以自动绘制出物体运动的图像,某同学在某一次实验中得到的运动小车的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.小车一直做加速运动 B.小车运动的最大速度为
C.小车速度方向发生变化 D.小车做曲线运动
11.某潜艇从高密度海水突然进入低密度海水时,出现“掉深”现象,该潜艇竖直向下的速度随时间变化情况如图所示,下列说法正确的是( )
A.t1时刻潜艇的位置最深
B.t2时刻潜艇速度方向发生改变
C.0~t1时间内潜艇加速度大小不变
D.0~t2时间内潜艇加速度方向不变
12.(多选)物体做匀变速直线运动,已知第1s末的速度大小是6m/s,第3s末的速度大小是10m/s,则该物体的加速度大小可能是( )
A.2m/s2 B.4m/s2 C.6m/s2 D.8m/s2
13.小明为了探究斜面上物块的运动情况,在t=0时刻对物块施加一沿斜面向上的力,使物块沿斜面向上运动,如图甲所示,并用速度传感器探究物块的速度随时间的变化规律,得到v-t图像如图乙所示。求:
(1)物块在第1s末与第4s末的速度大小;
(2)物块从2s末到5s末的位移大小;
(3)物块在0~2s、2~5s以及5~8s时间内的加速度的大小。
14.如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设物体经过B点时速度的大小不变),最后停在C点。每隔0.2 s通过速度传感器测量并记录物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。重力加速度g取10 m/s2,求∶
t/s 0.0 0.2 0.4 … 1.2 1.4 1.6 …
v/m/s 0.0 1.0 2.0 … 1.1 0.7 0.3 …
(1)物体在斜面上运动的加速度和在水平面上运动的加速度
(2)物体运动到C点的时刻
(3)物体运动到B的速度大小
15.如图所示,小明同学在路灯下向右以速度v0做匀速直线运动,他人影头顶的移动速度ν随时间t变化的图像可能是( )
A. B.
C. D.
16.在地面上方某处静止释放一只乒乓球,用软件测量得球从释放开始计时的v t图像如图所示,图中a、b、c、d四点中对应乒乓球位置最高的是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
17.如图所示,某质点的速度随时间变化的图像为正弦函数图像,下列说法正确的是( )
A.质点做周期性的曲线运动
B.在任意时间差内,质点的加速度方向一定改变
C.在时间内,质点的速度和加速度大小均减小
D.在时间内,质点的加速度大小先增大后减小
18.汽车的G值表示汽车的加速性能。G值大小为车辆由静止加速到100km/h过程中的平均加速度和重力加速度比值的100倍,即(以上均由国际单位计算)。已知某品牌汽车的G值为50,重力加速度取10m/s2,则该车辆从静止加速到100km/h的时间约为( )
A.20s B.10s C.5.5s D.1.5s
19.A、B两物体做直线运动,两物体的v-t图,如图所示,以下说法正确的是( )
A.t=0时,A物体的速度为4m/s B.t=1s时,A、B两物体相遇
C.B物体的加速度比A物体的加速度小 D.A物体做匀速直线运动
20.(多选)一个质点做变速直线运动的图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A.第内与第内的速度方向相反
B.第内的加速度大于第内的加速度
C.OA、AB、BC段的加速度大小关系是
D.OA段的加速度与速度方向相同,BC段的加速度与速度方向相反
21.一光滑小球以初速度v0=16m/s从一固定的光滑斜面底端匀减速直线上滑,5s末的速度大小为8m/s。假设小球在斜面上运动的加速度不变,斜面足够长,求:
(1)小球的加速度;
(2)3s末小球的速度;
(3)经过多长时间小球的速度减为零。
22.如图所示,滑雪轨道由光滑的倾斜直轨道AB和粗糙的水平轨道BC组成。时运动员从A点由静止开始匀加速下滑,经过B点前后速度大小不变,之后在BC上做匀减速直线运动,最后停在C点。已知第2s末和第6s末速度大小均为8m/s,第4s末速度大小为12m/s。
(1)求运动员加速过程中的加速度大小;
(2)求运动员减速过程中的加速度大小与停在C点时的时间;
(3)求运动员经过B点时的时间与速度大小。
23.(2023·江苏·高考真题)电梯上升过程中,某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系,如图所示。电梯加速上升的时段是( )
A.从20.0s到30.0s B.从30.0s到40.0s
C.从40.0s到50.0s D.从50.0s到60.0s
24.(2024·重庆·高考真题)如图所示,某滑雪爱好者经过M点后在水平雪道滑行。然后滑上平滑连接的倾斜雪道,当其达到N点时速度为0,水平雪道上滑行视为匀速直线运动,在倾斜雪道上的运动视为匀减速直线运动。则M到N的运动过程中,其速度大小v随时间t的变化图像可能是( )
A. B.
C. D.
25.(2025·江苏·高考真题)新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动,做匀减速直线运动。内速度由减至0。该过程中加速度大小为( )
A. B. C. D.
26.(2025·海南·高考真题)如图所示是某汽车通过过程的图像,下面说法正确的是( )
A.内,汽车做匀减速直线运动
B.内,汽车静止
C.和内,汽车加速度方向相同
D.和内,汽车速度方向相反
27.(22-23高一下·黑龙江齐齐哈尔·开学考试)若某物体做直线运动的v-t图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.t=2s时物体离出发点最远 B.t=3s时物体的加速度为零
C.0~1s内物体运动的加速度为30m/s2 D.t=3s时物体运动的加速度方向发生改变
28.(24-25高一上·陕西西安·期末)(多选)如图甲所示,一辆赛车在平直的赛道上匀加速行驶,某时刻开始速度与运动时间的关系如图乙所示,图像与纵轴的截距为,图像的斜率为,则在时刻,赛车的( )
A.速度为 B.加速度为 C.速度为 D.加速度为
学习目标
透析教材
学霸思维:“匀变速直线运动”中的“匀”是指速度变化的快慢和方向都不变,即加速度不变。而“匀速直线运动”中的“匀”指的是速度的大小和方向都不变,即速度不变。
大小。
1.匀变速直线运动的特点
(1)任意相等的时间内,速度的变化量相同。
(2)不相等的时间,速度的变化量不相等,但eq \f(Δv,Δt)=a相等,即加速度a保持不变(大小、方向均不变)。
(3)v t图像是一条倾斜的直线。
学霸
思维
2.匀变速直线运动的分类
(1)匀加速直线运动:物体的速度随时间均匀增加的变速直线运动。如图1所示的直线a表示的是匀加速直线运动。
(2)匀减速直线运动:物体的速度随时间均匀减小的变速直线运动。如图1所示的直线b表示的是匀减速直线运动。
(3)v t图像为穿过时间轴的直线,表示的运动整体来看,既不能称为匀加速直线运动,也不能称为匀减速直线运动,只能称为匀变速直线运动。如图2所示,在0~t1时间内是匀减速直线运动,在t1~t2时间内是反向匀加速直线运动,故0~t2时间内既不能称为匀加速直线运动,也不能称为匀减速直线运动,但是0~t2时间内任意截取一段时间eq \f(Δv,Δt)都是一个定值,故可以称为匀变速直线运动。
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名师点拨:加速度与速度的方向关系决定物体是加速还是减速,如图所示。
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学霸思维:公式中涉及四个物理量v、v0、a、t,只要已知其中任意三个物理量,就可求解第四个物理量。
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匀变速直线运动的速度与时间的关系式v=v0+at的理解
物理意义 描述匀变速直线运动的瞬时速度随时间变化的规律
理解 由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量,所以at是t时间内速度的变化量,加上初始时物体的速度,就得到物体在t时刻的瞬时速度
公式的矢量性 公式中的v、v0、a均为矢量,应用公式解题时首先应选取正方向。一般取v0的方向为正方向,v、a与v0的方向相同时取正值,与v0的方向相反时取负值;若v0=0,则一般以a的方向为正方向
特殊情况 (1)v0=0时,v=at(由静止开始的匀加速直线运动)(2)a=0时,v=v0(匀速直线运动)
学霸
思维
名师点拨:对计算结果中的正、负,应根据正方向的规定加以说明,例如规定初速度v0的方向为正方向,若v>0(a>0),表明末速度(加速度)与初速度v0同向;若v<0(a<0),表明末速度(加速度)与v0反向。
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名师点拨:v t图像的两点说明
(1)只能描述直线运动,无法描述曲线运动。
(2)v t图像描述的是物体的速度随时间变化的规律,并不表示物体的运动轨迹。
思维导图
基础过关
素养提升
真题在线
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