粤教版（2019）高中物理 必修第一册 第1章 章末综合提升学案

[巩固层·知识整合]
[提升层·能力强化]
与速度相关概念的比较
1．速度与速率的联系与区别
项目 速度 速率
物理意义 描述物体运动快慢和方向的物理量，是矢量 描述物体运动快慢的物理量，是标量
分类 平均速度、瞬时速度 平均速率、瞬时速率
决定因素 平均速度＝ 平均速率＝
方向 平均速度方向与位移方向相同；瞬时速度方向为该点运动的方向 无方向
联系 它们的单位都是m/s，瞬时速度的大小等于瞬时速率，即常说的速率
注意：速率是瞬时速度的大小，但平均速率不是平均速度的大小．
2．速度v、速度的变化量Δv和加速度a
项目 速度v 速度的变化量Δv 加速度a
物理意义 描述物体运动快慢和方向的物理量，是状态量 描述物体速度改变大小程度的物理量，是过程量 描述物体速度变化快慢的物理量，是状态量
定义式 v＝或v＝ Δv＝vt－v0 a＝或a＝
决定因素 v的大小由v0、a、t决定 Δv由vt与v0决定，由Δv＝a·Δt可知Δv也由a与Δt来决定 a不是由v、Δt、Δv来决定的，a由F与m来决定(第三章学习)
方向 与位移变化量Δs同向，即物体运动的方向 由Δv＝vt－v0或Δv＝a·Δt决定 与Δv方向一致，而与v0、vt方向无关
大小 ①位移与时间的比值
②位移对时间的变化率
③s ? t图像中，图像在该点的切线斜率的大小 Δv＝vt－v0 ①速度变化量与所用时间的比值
②速度对时间的变化率
③v?t图像中，图像在该点的切线斜率的大小
【例1】　一质点自原点开始在x轴上运动，初速度v0>0，加速度a>0，当a值不断减小直至为零时，质点的(　　)
A．速度不断减小，位移不断减小
B．速度不断减小，位移继续增大
C．速度不断增大，当a＝0时，速度达到最大，位移不断增大
D．速度不断减小，当a＝0时，位移达到最大值
C　[由于初速度v0>0，加速度a>0，即速度和加速度同向，不管加速度的大小如何变化，速度都是在增大的，当加速度减小时，相同时间内速度的增加量变小，当a＝0时，速度达到最大值，此后质点以该最大速度做匀速直线运动，位移继续增大．]
(1)速度的大小与加速度的大小无直接关系.
(2)加速度的方向与速度的方向也无直接关系.
s ? t图像和v?t图像的比较
公式和图像是物理思想呈现的两种方式，也是解答物理问题的两条途径．图像与物理公式相比，具有简洁、直观的优点．形状相同的图线，在不同的图像中所表示的物理规律不同．
图像 比较 s ? t图像 v?t图像
典型图像
其中④为抛物线
其中④为抛物线
物理意义 反映的是位移随时间的变化规律 反映的是速度随时间的变化规律
点 对应某一时刻物体所处的位置 对应某一时刻物体的速度
线段 可求物体在某段时间内发生的位移 可求物体在某段时间内速度的变化量
斜率 斜率的大小表示速度的大小
斜率的正负表示速度的方向 斜率的大小表示加速度的大小
斜率的正负表示加速度的方向
截距 直线与纵轴截距表示物体在t＝0时刻距离原点的位移，即物体的出发点；在t轴上的截距表示物体回到原点的时间 直线与纵轴的截距表示物体在t＝0时刻的初速度；在t轴上的截距表示物体速度为0的时刻
各条图线 的交点 同一时刻各物体处于同一位置 同一时刻各物体运动的速度相同
物体的运动性质 ① 表示从正位移处开始向负方向一直做匀速直线运动并越过零位移处 表示先做正向匀减速运动，再做反向匀加速运动
② 表示物体静止不动 表示物体做正向匀速直线运动
③ 表示物体从零位移开始做正向匀速运动 表示物体从静止开始做正向匀加速直线运动
④ 表示物体做匀加速直线运动 表示物体做加速度增大的加速运动
图像与轴 所围面积 无实际意义 表示相应时间内的位移
【例2】　在如图所示的v?t图像中，A、B两质点同时从同一地点在一条直线上开始运动，运动规律用A、B两图线表示，下列叙述正确的是(　　)
A．t＝1 s时，B质点运动方向发生改变
B．t＝2 s前后，B质点运动方向和加速度方向均发生改变
C．A、B同时从静止出发，朝相反的方向运动
D．在t＝4 s时，A、B相遇
C　[质点的运动方向发生改变，即速度的正负发生变化，显然是在t＝2 s时B质点改变运动方向，A错误；t＝2 s时，质点B的速度方向发生改变，但是加速度方向并没有变化，B错误；由题图可知，t＝0时，A、B两者v＝0，此后2 s内，vA>0，vB<0，C正确；t＝4 s时，两者速度相等，并非位移相等(相遇)，D错误．]
(1)v?t图像和s ? t图像只能描述直线运动，不能描述曲线运动.
(2)v?t图线与t轴的交点常是物体运动方向改变的时刻.
(3)v?t图线为曲线时，曲线的最高点或最低点是物体运动的加速度方向改变的时刻.)
[培养层·素养升华]
中国女排过去一直在世界杯赛事中有多次夺冠，特别是2019年在70周年重大节日里，迎来“十一”连胜的冠军，为国庆献上了一份大礼．如图是在一次比赛中某运动员跳起将速度为20 m/s水平飞来的排球迎面击出，排球以30 m/s的水平速率返回．
[设问探究]
1．以来时速度为正方向，试求速度的变化量？
2．若击球时间为0.1 s，试求其加速度？
提示：1.初速度v0＝20 m/s，末速度v1＝－30 m/s，
速度变化量Δv＝v1－v0＝－50 m/s，负号表示与正方向相反．
2．由加速度公式：a＝＝－500 m/s2，负号表示与正方向相反．
[深度思考]
做加速运动的火车，在40 s内速度从10 m/s增大到20 m/s，设此过程中的平均加速度大小为a1；汽车紧急刹车时做加速度恒定的减速运动，在2 s内速度从10 m/s减小到0，设此过程中汽车的加速度大小为a2.则(　　)
A．a1>a2 B．a1＝a2
C．a1C　[根据定义得a1＝0.25 m/s2，a2＝5 m/s2，所以a1匀变速直线运动
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