教科版---物理必修一--匀变速直线运动速度与时间的关系--学案--带答案

1.5匀变速直线运动速度与时间的关系自学导航学习目标：1．了解匀变速直线运动的概念和特点，知道其两种运动类型。2．知道匀变速直线运动速度——时间图像特征。3．理解匀变速直线运动的速度与时间的关系，会根据速度与时间的关系式进行相关计算。基础填空1．频闪照片与打点计时器打出的纸带都可以测得物体运动的和。2．在物理学上，即加速度恒定的直线运动被称为匀变速直线运动。加速度方向与速度方向相同，物体速度随时间的直线运动是匀加速直线运动；加速度方向与速度方向相反，物体速度随时间的直线运动是匀减速直线运动。3．速度与时间的关系匀变速直线运动是加速度不变的运动。由加速度的定义0tvvvatt得匀变速直线运动的速度公式为vt=。4．匀变速直线运动的v－t图像由公式0tvvat，匀变速直线运动加速度a恒定，对应的v－t图像是，其斜率vt表示。选v0方向为正方向，0vat，加速度为正值，表示a与v0，物体做加速运动；选v0方向为正方向，0vat，加速度为负值，表示a与v0，物体做减速速运动；问题思考1．匀变速直线运动的加速度方向可以变化吗？速度的方向可以变化吗？2．匀减速直线运动时，如何根据速度公式0tvvat求解物体静止前任意时刻的速度？3．某物体运动的v－t图像是一条曲线，物体是做什么运动？如何判断加速度的大小？自学测评1．下列关于匀变速直线运动的说法正确的是（）A．物体在一条直线上运动，若在相等的时间内通过的位移相等，则物体的运动就是匀变速直线运动B．加速度大小不变的运动就是匀变速直线运动C．匀变速直线运动是速度变化量为零的运动D．匀变速直线运动的加速度是一个恒量2．物体做匀变速直线运动，初速度为10m/s，加速度为−10m/s2，则2s末的速度为（）A．10m/sB．0C．−10m/sD．5m/s3．下列各图所示分别为四个物体在一条直线上运动的v－t图像，由图像可以看出，做匀变速直线运动的是（）4．如图所示是物体运动的v－t图像，对物体运动的描述正确的是（）A．物体做曲线运动B．物体做匀加速度直线运动C．物体的加速度逐渐增大D．物体的加速度逐渐减小互动探究问题探究1．如何理解匀变速直线运动的速度公式？2．在v－t图像中怎样表示反方向的匀加速直线运动？v－t图像的斜率为正是加速运动、斜率为负是减速运动吗？达标练习1．物体以a=2m/s2的加速度匀加速运动，下列说法正确的是（）A．在任意1s内末速度比初速度大2m/sB．第ns末的速度比第1s末的速度大2（n−1）m/sC．2s末速度是1s末速度的2倍D．ns时的速度是2ns时速度的2倍2．如下四个图中每一个图有两条图线，分别表示一种直线运动的加速度和速度随时间变化的图像，其中正确的（）3．一质点做直线运动的v－t图像如图所示，则（）A．在前4s内质点做匀变速直线运动B．在1~3s内质点质点做匀变速直线运动C．第3s内质点速度的方向与加速度的方向相反D．第1s内和第4s内质点的加速度方向相同4．汽车以54km/h的速度匀速行驶，（1）若汽车以0.5m/s2的加速度匀加速度运动，则10s后速度为多少？（2）若汽车以3m/s2的加速度匀减速度运动，则10s后速度为多少？知能整理1．匀变速直线运动在物理学上，速度随时间均匀变化即加速度恒定的运动被称为匀变速运动。物体做速度方向不变的直线运动时，当a和v0方向相同，物体做匀加速直线运动；当a和v0方向相反，物体做减速直线运动。2．匀变速直线运动速度与时间的关系（1）由加速度的定义0tvvvatt得匀变速直线运动的速度公式为0tvvat。（2）速度公式的理解加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量，匀变速直线运动加速度恒定，则时间t秒内速度的变化量vat，物体的初速度为v0，则t秒末的速度00tvvvvat。3．直线运动的v－t图像（1）匀变速直线运动的加速度a恒定，vt是t的一次函数，对应的v－t图像是一条斜线。（2）图线与坐标轴的交点①与t轴的交点：表示速度为零，速度方向改变。②与v轴的交点：表示物体运动的初速度。（3）图像的斜率表示加速度的大小和方向，弯曲的曲线表示物体做变加速直线运动。（4）两图线的交点：表示该时刻两物体速度相同。巩固拓展巩固基础1．关于匀变速直线运动，下列说法中正确的是()A．匀变速直线运动的加速度恒定不变B．相邻的相同时间间隔内的位移相等C．在任何相等的时间Δt里的速度变化Δv都相等D．速度与运动时间成正比2．在运用公式v＝v0＋at时，关于各个物理量的符号下列说法中正确的是()A．必须规定正方向，式中的v、v0、a才取正、负号B．在任何情况下a0表示加速运动，a0表示做减速运动C．v的方向总是与v0的方向相同D．习惯上总是规定物体开始运动的方向为正方向，a0表示做加速运动，a0表示做减速运动3．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，则下列结论正确的是（）A．物体零时刻的速度是3m/sB．物体的加速度是2m/s2C．任何1s内的速度变化都是2m/sD．第1s内的平均速度是6m/s4．如图所示，用频闪照相的方法记录某同学的运动情况，若规定向右的方向为正方向，则下列图象能大体描述该同学运动情况的是()5．某汽车在某路面上紧急刹车，刹车的加速度大小为6m/s2，如果汽车开始刹车时的速度为60km/h，则该汽车刹车5s时的速度为多少？拓展训练6．做直线运动的物体在第1s末、第2s末、第3s末…的速度分别为1m/s、2m/s、3m/s…，则此物体的运动性质是（）A．匀变速直线运动B．非匀变速直线运动C．加速度不断增大的运动D．可能是匀变速直线运动，也可能是非匀变速直线运动7．一个做匀变速直线运动的物体经时间Δt后又回到原处，回到原处时的速度和初速度大小相等，都是v，但运动方向相反。则这个物体在Δt内的加速度大小是（）A．vtB．0C．2vtD．无法确定8．从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图象如图所示．在0～t2时间内，下列说法中正确的是()A．Ⅰ、Ⅱ两个物体的加速度都在不断减小B．Ⅰ物体的加速度不断增大，Ⅱ物体的加速度不断减小C．Ⅰ物体的位移不断增大，Ⅱ物体的位移不断减小D．t1时刻两个物体的速度大小相等方向相反9．一个物体以加速度a从静止出发做匀加速直线运动；在时刻t，加速度变为2a匀加速；在时刻2t，加速度变为3a匀加速；…在时刻nt，加速度变为（n+1）a匀加速；求在nt时刻该物体的速度。10．卡车原来用10m/s的速度匀速在平直公路上行驶，因为道口出现红灯，司机从较远的地方即开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到2m/s时，交通灯转为绿灯，司机当即放开刹车，并且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12s.求：（1）减速与加速过程中的加速度；（2）开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度。1.5《匀变速直线运动速度与时间的关系》参考答案自学导航（预习篇）基础填空1．位移、时间2．速度随时间均匀变化、均匀增加、均匀减小3．0vat4．一条斜向直线、加速度的大小和方向，同向，反向。问题思考1．匀变速直线运动的加速度恒定，加速度的大小和方向都保持不变；速度的方向可以改变。2．选初速度方向为正方向v00，匀减速运动a0，利用0tvvat计算。3．v－t图像是曲线表示物体是做变加速直线运动，根据图线的斜率加速度大小变化。自学测评1．D2．C3．BC4．D互动探究（课堂篇）问题探究1．加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量，匀变速直线运动加速度恒定，则时间t秒内速度的变化量vat，物体的初速度为v0，则t秒末的速度00tvvvvat。2．v－t图像中，在t轴下方斜向下的直线表示物体反方向的匀加速直线运动；是加速运动还是减速运动不是有a的正负决定，而是由a和v0的方向关系确定，当a和v0方向相同，物体做匀加速直线运动；当a和v0方向相反，物体做减速直线运动。达标练习1．AB2．AD3．BD4．解析：汽车的初速度054/15/3.6vmsms（1）汽车加速运动，加速度a=0.5m/s2，10s后的速度0(150.510)/20/tvvatmsms（2）汽车减速运动，加速度a=-3m/s2，汽车从刹车到速度为零所用的时间0001553tvvtssa由t=10st0知，刹车10s后汽车已静止，速度为0。巩固拓展（练习篇）基础巩固1．AC2．AD3．BC4．A5．解析：汽车的初速度06050//3.63vmsms汽车减速运动，加速度a=-6m/s2，汽车从刹车到速度为零所用的时间0050025369tvvtssa由t=5st0知，刹车5s后汽车已静止，速度为0。拓展训练6．D7．C8．A9．解析：在t时刻的速度：1vat在2t时刻的速度：21223vvatatatat在3t时刻的速度：323236vvatatatatat在4t时刻的速度：43423410vvatatatatatat……在nt时刻的速度：(1232nnnvatatatnatat）10．解析：（1）卡车先做匀减速运动，再做匀加速运动，其运动简图如上图所示，设卡车从A点开始减速，则vA＝10m/s，用t1时间到达B点，从B点又开始加速，用时间t2到达C点，则vB＝2m/s，vC＝10m/s，且t2＝12t1，t1＋t2＝12s，可得t1＝8s，t2＝4s.由v＝v0＋at得，在AB段，vB＝vA＋a1t1.①在BC段，vC＝vB＋a2t2.②联立①②两式代入数据解得a1＝－1m/s2，a2＝2m/s2。（2）2s末的速度为v1＝vA＋a1t′＝10m/s－1×2m/s＝8m/s,10s末的速度为v2＝vB＋a2t”＝2m/s＋2×(10－8)m/s＝6m/s。