2019_2020學(xué)年高中物理2.2勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系學(xué)案（含解析）新人教版.docx

2勻變速直線運(yùn)動的速度與時間的關(guān)系學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道勻速直線運(yùn)動vt圖象.2.知道勻變速直線運(yùn)動的vt圖象、概念和特點(diǎn).3.掌握勻變速直線運(yùn)動的速度與時間關(guān)系的公式v=v0+at,并會進(jìn)行計算.自主探究1.物體沿著一條直線,且加速度不變的運(yùn)動,叫做;如果物體的速度隨著時間均勻增大,這個運(yùn)動叫做;如果物體的速度隨著時間均勻減小,這個運(yùn)動叫做.2.勻速直線運(yùn)動的vt圖象是一條平行于的直線,如圖1所示.3.勻變速直線運(yùn)動的vt圖象是一條的直線,如圖2所示,a表示,b表示.4.vt圖象傾斜程度,即,表示物體的加速度.5.勻變速直線運(yùn)動的速度與時間公式是v=v0+at,其中at表示整個過程中的,v0表示物體的.合作探究一、勻變速直線運(yùn)動1.加速度是矢量,加速度不變指的是加速度的和都不變,即速度是變化的.因此,勻變速直線運(yùn)動的定義還可以表述為.2.如圖所示,如果物體運(yùn)動的vt圖線是一條傾斜直線,表示物體所做的運(yùn)動是.由圖象可以看出,對于相等的時間t內(nèi)物體的速度變化量v總是,即物體的加速度.3.物體運(yùn)動的速度圖象如圖所示,物體的速度是,加速度是,它勻加速運(yùn)動.二、速度與時間的關(guān)系式1.勻變速直線運(yùn)動速度與時間的關(guān)系可用圖象和公式兩種形式表達(dá).由vt圖象可以看出,對于勻變速直線運(yùn)動,由于其速度圖象是一條傾斜的直線,因此無論t取值如何,對應(yīng)的速度變化量v與時間變化量t之比都是一個.2.速度與時間的關(guān)系的公式v=v0+at的適用條件是,所以應(yīng)用公式時必須首先對運(yùn)動性質(zhì)和運(yùn)動過程進(jìn)行判斷和分析.3.速度與時間的關(guān)系式是一個矢量式,使用時一定要先規(guī)定正方向,一般規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较?對于勻加速直線運(yùn)動由于a與v方向,a取;對于勻減速直線運(yùn)動由于a與v方向,a取.三、速度與時間的關(guān)系的應(yīng)用1.求解運(yùn)動學(xué)問題的一般思路:(1)審題,弄清題意,畫草圖,明確已知量,未知量,待求量.(2)明確研究對象,選擇參考系、坐標(biāo)系.(3)分析有關(guān)的時間、位移、初末速度、加速度等.(4)應(yīng)用運(yùn)動規(guī)律、幾何關(guān)系等建立解題方程.(5)解方程.2.對于可往復(fù)的勻減速直線運(yùn)動,要靈活運(yùn)用其速率對稱性和時間對稱性,還應(yīng)注意答案是否存在多解等;對不可往復(fù)的勻減速直線運(yùn)動,應(yīng)注意其運(yùn)動時間是有限制的,超過此范圍,物體已停止運(yùn)動.課堂檢測1.關(guān)于勻變速直線運(yùn)動的下列信息中正確的是()A.勻加速直線運(yùn)動的速度一定與時間成正比B.勻減速直線運(yùn)動就是加速度為負(fù)值的運(yùn)動C.勻變速直線運(yùn)動的速度隨時間均勻變化D.速度先減小再增大的運(yùn)動一定不是勻變速直線運(yùn)動2.如圖所示為四個物體做直線運(yùn)動的vt圖象,反映物體做勻變速直線運(yùn)動的是()3.一個質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動,其速度隨時間變化的函數(shù)關(guān)系為v=kt.其中k=0.3m/s2,下列說法正確的是()A.質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動B.質(zhì)點(diǎn)的速度變化量大小是0.3m/sC.質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動D.質(zhì)點(diǎn)的初速度為0.3m/s4.一輛勻加速行駛的汽車,經(jīng)過路兩旁的兩根電線桿共用5s的時間,汽車的加速度為2m/s2,它經(jīng)過第二根電線桿時的速度為15m/s,則汽車經(jīng)過第一根電線桿的速度為()A.2m/sB.10m/sC.2.5m/sD.5m/s5.一物體做勻變速直線運(yùn)動.當(dāng)t=0時,物體的速度大小為12m/s,方向向東;當(dāng)t=2s時,物體的速度大小為8m/s,方向仍向東.當(dāng)物體的速度大小變?yōu)?m/s時,t為()A.3sB.5sC.7sD.9s6.物體做勻加速直線運(yùn)動,已知第1s末的速度為6m/s,第2s末的速度為8m/s,則下面結(jié)論正確的是()A.物體零時刻的速度為3m/sB.物體的加速度為2m/s2C.任何1s內(nèi)的速度變化量都是2m/sD.第1s內(nèi)的平均速度為6m/s7.列車由靜止開始加速出站,加速度為0.6m/s2,2min后列車速度為多大?列車勻速運(yùn)動時速度為432km/h,如果以0.8m/s2的加速度減速進(jìn)站,求減速160s時速度為多大?8.卡車原來以10m/s的速度在平直公路上勻速行駛,因?yàn)榈揽诔霈F(xiàn)紅燈,司機(jī)從較遠(yuǎn)的地方即開始剎車,使卡車勻減速前進(jìn),當(dāng)車減速到2m/s時,交通燈轉(zhuǎn)為綠燈,司機(jī)當(dāng)即放開剎車,并且只用了減速過程的一半時間卡車就加速到原來的速度,從剎車開始到恢復(fù)原速過程用了12s.求:(1)減速與加速過程中的加速度大小;(2)開始剎車后2s末及10s末的瞬時速度大小.參考答案自主探究1.勻變速直線運(yùn)動勻加速直線運(yùn)動勻減速直線運(yùn)動2.時間軸3.傾斜勻加速直線運(yùn)動勻減速直線運(yùn)動4.斜率5.速度變化量初速度合作探究一、勻變速直線運(yùn)動1.大小方向均勻沿著一條直線,且速度均勻變化的運(yùn)動2.勻加速直線運(yùn)動相等保持不變3.逐漸增大逐漸增大不是二、速度與時間的關(guān)系式1.恒量2.勻變速直線運(yùn)動3.相同正值相反負(fù)值課堂檢測1.C解析:勻加速直線運(yùn)動的速度是時間的一次函數(shù),但不一定成正比,若初速度為零,則可以成正比,所以A錯;加速度的正負(fù)表示加速度與設(shè)定的正方向相同或是相反,是否是減速運(yùn)動還要看速度的方向,速度與加速度反向即為減速運(yùn)動,所以B錯;勻變速直線運(yùn)動的速度變化量與所需時間成正比,即速度隨時間均勻變化,也可用速度圖象說明,所以C對;勻變速只說明加速度是恒定的,如豎直上拋,速度就是先減小再增大的,但運(yùn)動過程中加速度恒定,是勻變速直線運(yùn)動,所以D錯;不存在速度先增大再減小的勻變速直線運(yùn)動.2.BC解析:物體做勻變速直線運(yùn)動時,加速度為一恒量,反映在圖象上,圖線的斜率應(yīng)該不變.3.C解析:因?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)的速度隨時間均勻變化,所以質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動,加速度a=0.3m/s2.4.D解析:由v2=v1+at得v1=v2-at=15m/s-25m/s=5m/s.5.BC解析:由題意可得物體運(yùn)動的加速度a=8-122m/s2=-2m/s2.若速度大小為2m/s時,方向向東,則由v=v0+at解得t=v-v0a=2-12-2s=5s;若速度大小為2m/s時,方向向西,則t=v-v0a=-2-12-2s=7s.6.BC解析:由題意知t1=1s時,v1=6m/s;t2=2s時,v2=8m/s.由v2=v1+a(t2-t1)知,物體的加速度a=v2-v1t2-t1=8-62-1m/s2=2m/s2.因?yàn)槲矬w做勻加速直線運(yùn)動,所以任何1s內(nèi)速度的變化量都為v=at=21m/s=2m/s,故選項(xiàng)B、C正確;由v1=v0+at得,物體零時刻的速度為v0=v1-at=6m/s-21m/s=4m/s,選項(xiàng)A錯誤;第1s內(nèi)的平均速度必大于4m/s,小于6m/s,選項(xiàng)D錯誤.7.解析:取列車運(yùn)動方向?yàn)檎较?(1)v=v10+a1t1=(0+0.6120)m/s=72m/s=259.2km/h.(2)列車減速進(jìn)站時,a2=-0.8m/s2v20=432km/h=120m/s剎車到速度為0的時間t0=-v20a2=-120-0.8s=150s所以160s時列車已經(jīng)停止運(yùn)動,速度為0.答案:259.2km/h08.解析:(1)設(shè)加速過程的時間為t,依題意有2t+t=12s,得t=4s所以減速過程的加速度a1=v2-v12t=2-