匀变速直线运动的速度与时间的关系课件-高一上学期物理人教版

第2节匀变速直线运动的速度与时间的关系第二章匀变速直线运动的研究目

录CONTENTS提升关键能力02检测学习效果03课时精练04落实必备知识01落实必备知识1一、匀变速直线运动1.定义：沿着一条直线,且加速度______的运动,叫作匀变速直线运动。2.v-t图像：匀变速直线运动的v-t图像是一条______的直线(如图)。3.分类(1)匀加速直线运动：速度随时间__________。(2)匀减速直线运动：速度随时间__________。不变倾斜均匀增加均匀减小二、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等于它运动开始时的速度v0加上t时间内速度的变化量at。3.两种特殊情况 (1)当v0=0时,v=______。

由于匀变速直线运动的加速度恒定不变,表明由静止开始的匀加速直线运动的速度大小与其运动时间成正比。 (2)当a=0时,v=______。

加速度为零的运动是匀速直线运动。v0+atatv0[思考判断]

(1)匀变速直线运动是速度变化快慢相同的运动。(

)(2)匀变速直线运动的加速度不变。(

)(3)速度增加的直线运动是匀加速直线运动。(

)(4)匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜直线。(

)(5)在匀加速直线运动中,at表示时间t内速度的增加量。(

)√√×√√[交流讨论]

如图甲和乙,可知匀变速直线运动的v-t图像与我们在数学里学过的一次函数图像类似,类比一次函数图像的表达式,v-t图像的纵截距和斜率表示什么意义?提示

由y=b+kx类比v=v0+at可知,v-t图像在纵轴上的截距表示初速度v0,图像的斜率表示加速度a。提升关键能力2知识点二速度与时间的关系知识点一匀变速直线运动及v-t图像知识点一

匀变速直线运动及v-t图像1.匀变速直线运动的三个特点(1)从矢量性理解：加速度的大小和方向都不变。(2)从速度变化角度理解：速度均匀变化,即在任意相等时间内速度的变化量都相同。(3)从图像角度理解：在v-t图像中,一条倾斜直线表示匀变速直线运动。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。如图甲、乙所示。(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。如图丙、丁所示。(3)如图戊所示,v-t图像为穿过时间轴的直线,分过程分析,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,整过程分析,因v0>0、a<0,故0~t2时间内做匀减速直线运动。CD角度1

对匀变速直线运动的理解例1(多选)下列关于匀变速直线运动的说法正确的是(

)A.加速度大小不变的直线运动一定是匀变速直线运动B.匀减速直线运动就是加速度为负值的运动C.匀变速直线运动的速度随时间均匀变化D.速度先减小再增大的运动可能是匀变速直线运动解析

加速度大小、方向均不变的直线运动一定是匀变速直线运动,故A错误；当物体做匀减速直线运动时,其加速度与速度方向相反,加速度不一定为负值,故B错误；匀变速直线运动的速度随时间均匀变化,C正确；在速度先减小再增大的过程中,若加速度恒定,则为匀变速直线运动,故D正确。AB角度2

匀变速直线运动的v-t图像例2

(多选)甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动,两物体运动的v-t图像如图所示,下列判断正确的是(

)A.甲做匀速直线运动,乙先做匀加速后做匀减速直线运动B.两物体两次速度相同的时刻分别在1s末和4s末C.乙在前2s内的加速度为2m/s2,2s后的加速度为1m/s2D.2s后,甲、乙两物体的速度方向相反解析

由v-t图像可知,甲以2

m/s的速度做匀速直线运动,乙在0~2

s内做匀加速直线运动,加速度a1=2

m/s2,在2~6

s内做匀减速直线运动,加速度a2=-1

m/s2,A正确,C错误；t1=1

s和t2=4

s时两物体速度相同,B正确；0~6

s内甲、乙两物体的速度方向都沿正方向,D错误。C训练

(2025·宁夏银川期末)如图所示是某物体运动的v-t图像。下列说法正确的是(

)A.该物体的运动方向一直不变B.3s末物体加速度开始改变C.0~8s物体先向正方向做匀减速运动,后沿负方向做匀加速运动D.t=0时和t=6s时物体的速度相同解析

根据v-t图像的斜率表示加速度,可知加速度保持不变；物体在0~3

s内向正方向做匀减速直线运动,3~8

s内向负方向做匀加速直线运动,即3

s时运动方向发生变化,故A、B错误,C正确；由v-t图像可知,t=0时和t=6

s时物体的速度大小相等,方向相反,故D错误。知识点二

速度与时间的关系1.速度与时间的关系式2.公式v=v0+at的适用条件：只适用于匀变速直线运动。3.公式v=v0+at的矢量性公式v=v0+at中的v、v0、a均为矢量,应用公式解题时,应先选取正方向,一般以v0的方向为正方向。(1)若加速度方向与正方向相同,则加速度取正值；若加速度方向与正方向相反,则加速度取负值。(2)若计算出v为正值,则表示末速度方向与初速度的方向相同；若v为负值,则表示末速度方向与初速度的方向相反。BCD

本题第(2)问容易误认为汽车在给定的时间内一直做匀减速直线运动,直接将t=6

s代入v=v0+at,得出的速度为负值,与实际不符。对于刹车问题,一定先求刹车停止时间t0,判断在所给时间内汽车是否已停止运动。检测学习效果3C1.(匀变速直线运动的理解)关于某个确定的匀变速直线运动,下列说法正确的是(

)A.该匀变速直线运动的加速度大小不变,方向可以是变化的B.该匀变速直线运动的加速度方向和速度方向可以都变化C.该匀变速直线运动的加速度方向和速度方向可以都不变化D.该匀变速直线运动的速度大小一定变化,方向一定不变化解析

匀变速直线运动的加速度大小和方向一定都不变,速度的大小一定变化,方向可以变化也可以不变,故C正确。C2.(速度与时间的关系)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。如图所示,假设发射过程中某段时间内火箭速度的变化规律为v=(2t+4)m/s,其中t的单位是s,由此可知这段时间内(

)A.火箭的加速度为4m/s2B.火箭的初速度为2m/sC.在3s末,火箭的瞬时速度为10m/sD.火箭做匀速直线运动解析

根据速度与时间的关系式v=v0+at,可知火箭的初速度为4

m/s,火箭的加速度为2

m/s2,故A、B错误；在3

s末,火箭的瞬时速度为v3=(2×3+4)m/s=10

m/s,故C正确；火箭做加速度为2

m/s2的匀加速直线运动,故D错误。C3.(v-t图像)物体做直线运动,取向右为运动的正方向,其速度—时间图像如图所示,下列说法中正确的是(

) A.0~2s内,加速度为6m/s2 B.4~6s内,速度变化得越来越慢 C.6~7s内,向左做匀加速运动 D.10~12s内,向右做匀加速运动

课时精练4C基础对点练题组一

匀变速直线运动及v-t图像1.关于匀变速直线运动,下列说法中正确的是(

)A.匀变速直线运动是相等时间内通过的位移相等的运动B.匀减速直线运动的加速度一定为负C.匀减速直线运动的速度和加速度的方向一定是相反的D.在匀减速直线运动中,速度和位移一定都随时间的增加而减小解析

匀速直线运动在相等时间内通过的位移相等,则可知匀变速直线运动在相等时间内通过的位移不相等,故A错误；若物体的速度为负方向,物体做匀减速直线运动,则物体的加速度为正方向,故B错误；匀减速直线运动的速度和加速度的方向一定是相反的,故C正确；在匀减速直线运动中,速度减至零之前,速度随时间的增加而减小,位移随时间的增加而增大,故D错误。B2.游乐场内的“穿越云霄”游乐项目如图所示,座舱从最高点下降,先做匀加速运动,后匀减速至停止,取向下为正方向,则以下v-t图像能反映座舱上述运动过程的是(

)解析

座舱先向下做初速度为零的匀加速直线运动,后向下做匀减速直线运动至停止,速度方向不变,故A、C、D错误,B正确。D题组二

速度与时间的关系3.(2025·浙江金华期中)汽车在高速公路以25m/s的速度行驶,想要超越前方车辆,以a=2m/s2的加速度做匀加速直线运动,则汽车在第3s末的速度是(

)A.27m/s B.28m/s C.30m/s D.31m/s解析

汽车做匀加速直线运动,在第3

s末的速度是v=v0+at=25

m/s+2

m/s2×3

s=31

m/s,故D正确。B4.一个做匀变速直线运动的质点的v-t图像如图所示,由图像可知其速度—时间的关系为(

)A.v=(4+2t)m/s B.v=(-4+2t)m/sC.v=(-4-2t)m/s D.v=(4-2t)m/s解析

由题中的v-t图像可知v0=-4

m/s,a=2

m/s2,代入公式v=v0+at可得v=(-4+2t)

m/s,B正确。B

B

C

A

AD综合提升练9.(多选)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∶1B.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∶1D.甲和乙的加速度方向相反,大小之比为1∶1解析

甲的初速度为3

m/s,乙的初速度为1

m/s,因此甲和乙的初速度方向相同,大小之比为3∶1,A正确；在t=4

s时,甲的瞬时速度为1

m/s,乙的瞬时速度为3

m/s,两者的瞬时速度大小不相等,B错误；甲沿正方向做匀减速直线运动,乙沿正方向做匀加速直线运动,甲的加速度为-0.5

m/s2,乙的加速度为0.5

m/s2,因此甲和乙的加速度方向相反,大小之比为1∶1,C错误,D正确。C10.某质点做直线运动,其速度随时间的变化关系式为v=(8-4t)m/s。关于该质点的运动,下列说法正确的是(

)A.初速度为2m/sB.加速度