高一物理勻變速直線運動北師大版知識精講

1、用心 愛心 專心高一物理高一物理勻變速直線運動勻變速直線運動北師大版北師大版【本講教育信息本講教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容： 1. 掌握描述勻變速運動的基本物理量加速度。 2. 掌握并運用勻變速直線運動的基本公式及導(dǎo)出公式。二. 知識歸納與總結(jié) 1. 加速度 a： （1）定義：在變速直線運動中，速度的變化和所用時間的比值。 （ ）計算公式：又叫速度的變化率2avvtvtvtt0/(/) （3）單位：m/s2，讀成米每二次方秒。 （4）物理意義及其矢量性：描述速度變化的快慢，數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化量，加速度既有大小，也有方向，是矢量。加速度大小等于速度變化率大小，加速度方向（即速度變化率方向

2、）與速度改變量v 的方向相同。 （5）注意：a=v/t 只是量度式，不是決定式，a 的大小只是反映 v 變化的快慢，a的大小與 v、v 的大小沒有必然聯(lián)系，即 v 大時，a 可大可小甚至可以是零，v 大時，a 也可大可小。 2. 加速度方向和運動關(guān)系： （1）當(dāng) a 與 v 方向相同時，v 隨時間增大而增大，物體做加速運動。 （2）當(dāng) a 與 v 反向時，v 隨時間增大而減小，物體做減速運動。 （3）當(dāng) a=0 時，v 隨時間增大而不發(fā)生變化，物體做勻速運動。 3. 勻變速直線運動的加速度特點：加速度大小、方向均不改變，即加速度恒定。在速度圖象中，加速度的大小正好是速度圖線斜率的數(shù)值。avt

3、4. 勻變速直線運動的速度和時間的關(guān)系： （1）公式推導(dǎo)：由 a=（vt-v0）/t 得 vt=v0+at. （2）公式的含義：v0為物體的初速度，at 為 t 時間速度的變化量，末速度 vt等于初速度 v0與速度變化量 at 的和。 （3）注意：通常取 v0方向為正方向，若 a 與 v0同向，a 為正值，vt=v0+at 反映出物體做勻加速直線運動的規(guī)律；若 a 與 v0反向，a 為負(fù)值，vt=v0+at 包括了正方向勻減速和反方向勻加速兩種情況的規(guī)律。 5. 勻變速直線運動的速度圖象與速度公式比較：（如圖 1 所示） v vt=v0+at v0 vt=at vt=v0+at（a0） 0 t

4、 vt=at 圖 1 6. 勻變速直線運動的平均速度：用心 愛心 專心 vvvt02 注意：此公式只適用于勻變速直線運動，對一般變速運動不適用。 7. 勻變速直線運動位移和時間的關(guān)系： （ ）公式推導(dǎo)：由和聯(lián)立解得：1200sv tvttvvattt () sv tatvsat020212012，當(dāng)時， （2）注意： 公式中 s 為 t 時間的位移； 了勻（取方向為正方向）當(dāng) 與同向時為正值，公式反映vava00,sv tat0212加速運動位移、時間規(guī)律； 向勻當(dāng) 與反向時為負(fù)值，公式包括了正方向勻減速和反方avasv tat00212,加速兩個運動的位移、時間規(guī)律。 8. 一個有用的推論：

5、 由和聯(lián)立解得：vvatsv tatt00212 vvasvvastt2020202，當(dāng)時，.三. 典型例題解析 例 1. 下列說法正確的是：（ ） A. 加速度增大，速度一定增大； B. 速度改變量v 越大，加速度就越大； C. 物體有加速度，速度就增加； D. 速度很大的物體，其加速度可以很小。 解析：解析：加速度是速度變化量v 與所用時間t 的比值，描述的是速度變化的快慢，加速度大小只反映速度變化的快慢，不能反映速度的大小，故加速度大時速度可以很小，反之加速度小時，速度可以很大，故 D 正確； 物體做加速或減速運動的根本原因在于 a 的方向與 v 的方向是同向或反向，故 A 錯； 盡管很

6、大，若也很大，由可知 不一定大，故 錯；vtavtaB 物體有 a 時只是表明其速度變化，速度可以變大、也可以變小、或只有方向改變大小不變，故 C 錯。 綜上所述，正確的選項只有 D。 例 2. 如圖 2 所示，是某質(zhì)點直接運動的 vt 圖象，請回答：用心 愛心 專心 v/ms-1 4 B C 2 A D 0 2 4 6 t/s 圖 2 （1）質(zhì)點在 AB、BC、CD 段的過程各做什么運動？ （2）AB、CD 段的加速度各是多少？ （3）質(zhì)點在 2 秒末速度多大？ 解析：解析：（1）AB、CD 段的 vt 圖是傾斜直線，說明這兩段時間速度是均勻變化的，故質(zhì)點在這兩段作勻變速直線運動（AB 勻加

7、、CD 勻減） ；BC 段是平行于 x 軸直線，作勻速直線運動。 （2）因為 vt 圖線斜率大小等于加速度大小，故 am sABABtan(/)422012 am sCDCD tan(/)405442 （3）由圖象知 2s 末速度是 4m/s。 例 3. 一質(zhì)點從靜止開始以 1m/s2的加速度勻加速運動，經(jīng) 5s 后作勻速運動，最后 2s的時間使質(zhì)點勻減速到靜止，則質(zhì)點勻速運動時速度是多大？減速運動時的加速度是多大？ 解析：解析：質(zhì)點的運動過程包括加速勻速減速三個階段，如圖 3 所示，AB 為加速階段，BC 為勻速階段，CD 為減速階段，勻速運動的速度即為加速階段的末速度 vB， v0=0 v

8、B vC vD=0 A B C D 圖 3 故vvatm sB 00155(/ ) 而質(zhì)點作減速運動的初速即為勻速運動的速度，即 vvm sBC 5(/ ) 在 CD 的勻減速運動過程中： 末速 vD=0，由 vt=v0+at 得 avvtm st 0205225 . (/) 負(fù)號表示 a 方向與 v0方向相反。用心 愛心 專心 例 4. 以 12m/s 的速度行駛的汽車，緊急剎車后加速度大小是 5m/s2，求剎車后 2s 末、6s 末的速度。想一想答案是否合理，為什么？ 解析：解析：據(jù)已知條件，如果用公式 vt=v0+at 來求速度，則 vm s212522 (/ ) vm s6125618

9、 (/ ) v6為負(fù)值表示汽車倒退，這是不合理的。原因是汽車從剎車開始經(jīng)過時間tvasss0125246240. ( ).后就停下來了，即在的時間內(nèi)，汽車只在前內(nèi)做減速運動，以后就處于靜止?fàn)顟B(tài)了。 vv62 40. 疑難解析：疑難解析：解物理題不同于解數(shù)學(xué)題，對所得的結(jié)果要根據(jù)實際情況看是否合理。 例 5. 汽車剎車前速度為 5m/s，剎車獲得加速度大小為 0.4m/s2。 （1）求汽車剎車開始后 20s 內(nèi)滑行的距離 s； （2）從開始剎車到汽車位移為 30m 時所經(jīng)歷的時間 t； （3）靜止前 2.5s 內(nèi)汽車滑行的距離 s。 解析：解析：（1）判斷汽車剎車所經(jīng)歷運動時間 由及加速度得：0

10、0402 vatam s./ tvasss 050412520. 汽車剎車經(jīng)過 12.5s 后停下來，因此 20s 內(nèi)汽車的位移只是 12.5s 內(nèi)的位移。 根據(jù)得：vvast2022 svvamt 20222052043125(. ).(). 或用sv tatm02212512512041253125.() （ ）根據(jù)得：21202sv tat tvvasa 0022412552043004()(. )(). 解得：t1=10(s)，t2=15(s)（t2是質(zhì)點經(jīng) t1后繼續(xù)前進到達(dá)最遠(yuǎn)點后反方向加速運動重新達(dá)到位移為 s 時所經(jīng)歷的時間，很顯然，t2不合題意，必須舍去） （3）把汽車的減速

11、過程看成初速為零的勻加速運動，求出汽車以 0.4m/s2的加速度經(jīng)過 2.5s 的位移，即： satm.().1212042512522用心 愛心 專心 也可以用下面方法求解： 靜止前 2.5s 末即是開始減速后的 10s 末，10s 末速度 v10=v0+at=5-0.410=1（m/s） sv tatm.()102212125120425125 例 6. 羚羊從靜止開始奔跑，經(jīng)過 50m 能加速到最大速度 25m/s，并能維持一段較長的時間；獵豹從靜止開始奔跑，經(jīng)過 60m 的距離能加速到最大速度 30m/s，以后只能維持這速度 4.0s。設(shè)獵豹距離羚羊 x 時開始攻擊，羚羊則在獵豹開始攻

12、擊后 1.0s 才開始奔跑，假定羚羊和獵豹在加速階段分別做勻加速運動，且均沿同一直線奔跑，求： （1）獵豹要在從最大速度減速前追到羚羊，x 值應(yīng)在什么范圍？ （2）獵豹要在其加速階段追到羚羊，x 值應(yīng)在什么范圍？ 解析：解析：設(shè)獵豹從靜止開始勻加速奔跑 60m 達(dá)到最大速度用時間 t1，則 sv tvtm11 1112， tsvsm1112260304 ( ) 羚羊從靜止開始勻加速奔跑 50m 速度達(dá)到最大，用時間為 t2，則 sv tvtm222222， tsvsm2222250254 ( ) （1）獵豹要在從最大速度減速前追到羚羊，則獵豹減速前的勻速運動時間最多 4.0s，而羚羊最多勻速

13、3.0s 而被追上，此 x 值為最大，即 xssm豹羊()()()603045025355 應(yīng)取xm55 . （2）獵豹要在其加速階段追到羚羊，即最多奔跑 60m，用 4s 時間；而羚羊只奔跑 3s的時間，故對羚羊： saaam s422212450124254(/) sam3221231225432258() xxssmss最大值為：豹羊436022583187.()【模擬試題模擬試題】 1. 判斷下列說法的正誤，把正確的選出來：（ ） A. 有加速度的物體其速度一定增加； B. 沒有加速度的物體速度一定不變； C. 物體的速度有變化，則必有加速度；用心 愛心 專心 D. 加速度為零，則速度

14、也為零。 2. 關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，下列說法正確的有：（ ） A. 加速度大，則速度也大； B. 速度變化量越大，加速度也越大； C. 物體的速度變化越快，則加速度越大； D. 速度變化率越大則加速度越大 3. 下列質(zhì)點作勻變速直線運動，正確的說法是：（ ） A. 若加速度方向與速度方向相同，雖然加速度很小，物體的速度還是增大的； B. 若加速度方向與速度方向相反，雖然加速度很大，物體的速度還是減小的； C. 不管加速度方向與速度方向關(guān)系怎樣，物體的速度都是增大的； D. 因為物體作勻變速運動，故其加速度是均勻變化的。 4. 如圖 4 所示是某質(zhì)點的 vt 圖象，則：（ ） A. 前 2s 物體做勻加速運動，后 3s 物體做勻減速運動； B. 25s 內(nèi)物體靜止； C. 前 2s 的加速度是 1.5m/s2，后 3s 加速度是；532m s/ D. 3s 末物體的速度是 5m/s。 v/ms-1 6 0 2 4 5 6 8 t/s 5 4 2 圖 4 5. 質(zhì)點作直線運動的 vt 圖如圖 5 所示，則：（ ） A. 6s 內(nèi)物體做勻變速直線運動； B. 24s 內(nèi)物體做勻變速直線運動； C. 3s 末物體的速度為零，且改變運動方向； D. 2s 末物體的速度大小是 4m/s。圖 5 6. 卡車原來用 10m/s 的速度勻速行駛，因為道口出現(xiàn)紅燈，司