2.2+匀变速直线运动的速度与时间的关系+++课件+-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

第二章2.匀变速直线运动的速度与时间的关系学习目标1.知道匀变速直线运动的特点及分类。(物理观念)2.理解匀变速直线运动的v-t图像特点。(科学思维)3.理解匀变速直线运动的速度公式,并会用公式解决匀变速直线运动问题。(科学思维)基础落实必备知识全过关基础转化夯实基础提能力目录索引

重难探究能力素养全提升学以致用随堂检测全达标基础落实必备知识全过关

不变增加减小2.v-t图像

不是运动轨迹匀变速直线运动的v-t图像是一条

的直线,如图所示,a表示_______

直线运动,b表示

直线运动,a、b直线的

表示物体的加速度。

倾斜匀加速匀减速斜率二、速度与时间的关系式1.公式:v=

。

2.理解:做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度v就等于物体在开始时刻的

再加上在整个过程中速度的

。

3.适用条件:

运动。

【要点提示】

注意加速度a的正负。匀变速直线v0+at速度v0变化量at微思考·情境探究情境1对比两种“加速”——谁是匀变速?周末骑车出门:(1)某次骑车,第1s内,速度从0增加到2m/s;第2s内,速度从2m/s增加到4m/s;第3s内,速度从4m/s增加到6m/s。(2)另一次骑车,第1s内速度从0增加到2m/s;第2s内速度从2m/s增加到5m/s;第3s内速度从5m/s增加到9m/s。这两种运动,哪种的“速度变化快慢”是不变的?哪种符合“匀变速直线运动”的定义?

情境2观察图甲和图乙,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,你能写出匀变速直线运动的速度随时间变化的规律表达式吗?图像的斜率表示什么意义?提示

由y=b+kx得v=v0+at,图像在纵轴上的截距表示初速度的大小,图像的斜率表示加速度。

基础转化夯实基础提能力基础转化点1匀变速直线运动AI解读匀变速直线运动分为匀加速直线运动和匀减速直线运动两种情况。它是本章核心研究对象,定位为加速度知识的延伸与应用,常结合汽车刹车、自由落体等实际情境考查,是学习匀变速直线运动规律的基础。1.(2026内蒙古呼和浩特高一阶段练习)关于匀变速直线运动,下列说法正确的是(

)A.任意时刻速度的变化率相同B.匀变速直线运动就是加速度和速度均匀变化的直线运动C.相等时间内加速度的变化量相等且不为零D.匀加速直线运动的加速度是不断增大的A解析

匀变速直线运动的加速度保持不变,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,故A正确,D错误;匀变速直线运动就是加速度不变,速度均匀变化的直线运动,故B错误;匀变速直线运动的加速度保持不变,加速度的变化量为零,故C错误。2.(2026天津南开高一期中)关于匀变速直线运动,下列说法正确的是(

)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C解析

匀速直线运动是相等时间内通过的位移相等的运动,匀变速直线运动是相等时间内通过的位移不相等的运动,故A错误;若物体的速度为负,物体做匀减速直线运动,则物体的加速度为正,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。基础转化点2速度与时间的关系式AI解读速度与时间的关系式(v=v0+at)是描述匀变速直线运动速度变化规律的核心公式,定量反映速度与时间、加速度的关系。它是本章重点考点,地位重要,常出现在计算题中,结合匀加速、匀减速情境求解速度、时间或加速度,是规律应用的核心工具。3.(2026重庆高一期中)对于运动学公式v=v0+at,下列说法正确的是(

)A.可以求出任意运动状态下物体的速度B.仅适用于匀变速直线运动C.物体的末速度一定大于物体的初速度D.v和v0均只能取正值B解析

运动学公式v=v0+at是匀变速直线运动的运动规律,不是任意运动状态下的物体都可以应用的,故A错误,B正确;匀变速直线运动有匀加速直线运动和匀减速直线运动,所以物体的末速度不一定大于物体的初速度,v和v0也不一定都取正值,故C、D错误。4.(2026黑龙江哈尔滨高一期中)某物体做匀变速直线运动的速度与时间的规律是v=10+3t(m/s),根据v=v0+at可知,该物体的初速度和加速度的大小分别是(

)A.0和3m/s2 B.10m/s和3m/s2C.5m/s和0 D.5m/s和3m/s2B解析

某物体做匀变速直线运动的速度与时间的规律是v=10+3t

(m/s),根据v=v0+at可知该物体的初速度和加速度的大小分别是v0=10

m/s,a=3

m/s2。故选B。重难探究能力素养全提升命题角度一对匀变速直线运动的理解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。

角度1匀变速直线运动的速度、加速度的特点例题1(多选)下列关于匀变速直线运动的说法正确的是(

)A.匀变速直线运动的速度随时间均匀变化B.加速度大小不变的运动,一定是匀变速直线运动C.速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动D.匀变速直线运动在任意相等的时间内速度的变化量相等AD解析

匀变速直线运动的加速度不变,速度随时间均匀变化,在任意相等的时间内速度的变化量均相等,故A、D正确;加速度是矢量,加速度不变是大小和方向都不变,只有大小不变,不一定是匀变速直线运动,故B错误;速度可以先正向减小到零,然后反向增大,过程中加速度不变,也是匀变速直线运动,故C错误。角度2匀变速直线运动的v-t图像的特点例题2(多选)某跳水运动员离开跳台后运动过程①的简化v-t图像如图所示②。下列说法正确的是(

)A.在0~t2时间内运动员做匀变速直线运动B.在t2~t3时间内运动员做匀变速直线运动C.运动员在水中的速度逐渐增大D.t2时刻运动员加速度方向改变AD【教你析题】

读取题干获取信息①先向上运动后向下运动直到入水运动的过程②0~t1时间内速度为负且减小,t1~t3时间内速度为正且先增大后减小;0~t2时间内图像斜率不变且为正,t2~t3时间内图像斜率绝对值减小且为负【教你破题】

解析

在v-t图像中,斜率表示加速度,因此在0~t2时间内运动员的加速度保持不变且为正,在0~t1时间内运动员离开跳台竖直向上做匀减速直线运动,t1时刻到达最高点,然后向下做匀加速直线运动,在t2~t3时间内图像的斜率变小且为负,在t2时刻入水,运动员做加速度逐渐减小的减速直线运动,t2时刻加速度方向改变,故A、D正确,B、C错误。命题角度二匀变速直线运动速度与时间关系的理解和应用应用速度公式v=v0+at解决问题的步骤(1)选取研究对象和过程。(2)画出运动草图,标上已知量。(3)选定正方向,判断各量的正、负,利用v=v0+at由已知条件求解,最后指明所求量的方向。角度1匀加速直线运动问题例题3(2026海南儋州高一月考)公路边山坡落石对过往车辆和行人的安全构成了巨大的威胁,要及时发现并清除隐患。若一块石头(可视为质点)从静止开始以恒定加速度5m/s2滚下山坡,如图所示,这块石头的速度大小达到72km/h需要经过的时间为(

)A.2s B.4s C.6s D.12sB解析

v=72

km/h=20

m/s,由运动学公式得v=v0+at,解得t=4

s。故选B。

角度2刹车问题例题4火车正常行驶的速度是54km/h,关闭发动机(从此时开始计时)后开始做匀减速直线运动,6s末的速度是43.2km/h,求:(1)火车的加速度大小;(2)火车15s末的速度大小;(3)火车45s末的速度大小。

角度3多过程问题例题5(2026河北石家庄高一月考)航母舰载战斗机是重要的海上作战力量。某舰载战斗机开始在航母甲板跑道上的加速度大小为2.5m/s2,速度达到50m/s后离开跑道沿直线飞向天空,离开跑道后的加速度大小为6m/s2,最大速度为200m/s,舰载战斗机从静止到加速至最大速度所用的时间为(

)A.45s B.60s C.80s D.100sA

学以致用随堂检测全达标12341.(对匀变速直线运动的理解)(2026黑龙江哈尔滨高一期中)做匀加速直线运动的物体,加速度大小为2m/s2,下列说法正确的是(

)A.物体在任一秒末的速度总是该秒初速度的2倍B.物体在第1s末的速度一定为2m/sC.物体在任一秒初的速度总是比该秒末的速度小2m/sD.物体在任一秒初的速度总是比前一秒末的速度大2m/sC1234解析

匀加速直线运动中,速度变化量为Δv=aΔt,加速度大小为2

m/s2,每秒速度增加2

m/s,而非“变为2倍”,例如,初速度为1

m/s时,1

s末速度为3

m/s,显然不是2倍,故A错误;做匀加速直线运动的物体,加速度大小为2

m/s2,可知物体在第1

s末的速度比初速度大2

m/s,但初速度不一定为0,所以第1

s末的速度不一定为2

m/s,故B错误;任一秒初与该秒末相隔Δt=1

s,速度差Δv=aΔt=2

m/s,由于物体做匀加速直线运动,所以物体在任一秒初的速度总是比该秒末的速度小2

m/s,故C正确;“任一秒初”与“前一秒末”是同一时刻,此时速度相同,不可能相差2

m/s,故D错误。12342.(匀变速直线运动的v-t图像)(多选)下列图中能够正确表示物体做匀加速直线运动的图像是(

)AD解析

v-t图像的斜率表示加速度,斜率的正负表示加速度的方向,当速度与加速度的方向相同且加速度恒定时,物体做匀加速直线运动,则A、D选项的图像表示物体做匀加速直线运动,故选A、D。12343.(多过程问题)(2026河北衡水高一期中)某款智能快递车在校园主干道上以速度v0=8m/s匀速行驶,前方即将进入长度为s=150m的行人密集区,该区域限速2m/s。已知快递车全长为4m,减速时加速度大小为3m/s2,加速时加速度大小为2m/s2。若快递车任何部分进入行人区时速度不得超过限速,则快递车从开始减速至恢复到原速v0所用的最短时间约为(

)A