第二章2　匀变速直线运动的速度与时间的关系-2020-2021学年新教材高中物理必修第一册新课标辅导【精讲精练】人教版（word）

图实二-6 (1)设电火花计时器的打点周期为T，计算vF的公式为vF＝________； (2)根据(1)中得到的数据，以A点对应的时刻为t＝0，试在图实二-7乙所示坐标系中合理地选择标度，作出v-t图像。 (3)利用该图像求小车的加速度a＝________m/s2；(结果保留两位有效数字) (4)如果当时电网中交变电流的电压变成210 V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 解析　(1)若时间较短，平均速度可代替中间时刻的瞬时速度，电火花计时器的打点周期为T，所以从E点到G点时间为10T，有：vF＝， (2)根据图中数据，利用描点法作出图像如下图： (3)图像斜率大小等于加速度大小 故a＝＝0.40 m/s2。 (4)电网电压变化，并不改变打点的周期，故测量值与实际值相比不变。 答案　(1)　(2)见解析图　(3)0.40　(4)不变 2　匀变速直线运动的速度与时间的关系 [学业要求与核心素养] 物理观念 1.知道匀变速直线运动的特点及分类。 2.理解匀变速直线运动的v-t图像及特点。 科学思维 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。 一、匀变速直线运动 1．定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动。 2．v-t图像：匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线。 3．分类 (1)匀加速直线运动：速度随时间均匀增加。 (2)匀减速直线运动：速度随时间均匀减小。 二、速度与时间的关系式 1．速度公式：v＝v0＋at。 2．意义：做匀变速直线运动的物体，在t时刻的速度v等于物体在开始时刻的速度v0加上在整个过程中速度的变化量at。 |自我诊断| 1．判断下列说法的正误。 (1)匀变速直线运动的速度大小一定均匀变化。(×) (2)匀变速直线运动的加速度不变。(√) (3)速度逐渐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)公式v＝v0＋at既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动。(√) 2．几个质点的运动图像如图2-2-1所示，其中是匀变速运动的是 图2-2-1 A．甲、乙、丙　　　　　　　B．甲、乙、丁 C．甲、丙、丁　　　　　　　D．乙 解析　乙中v-t图线平行于t轴，表示v不随t而变化，是匀速直线运动，甲、丙、丁中v-t图线斜率一定，a一定，表示匀变速直线运动，选项C正确。 答案　C 知识点一　匀变速直线运动的特点及v-t图像 [问题探究] 四个物体运动的v-t图像如图2-2-2所示。 图2-2-2 (1)它们分别做什么运动？ (2)匀加速直线运动的v-t图像斜率一定为正值吗？匀减速直线运动的v-t图像斜率一定为负值吗？ 答案　(1)甲做匀速直线运动；乙做匀加速直线运动；丙做匀减速直线运动；丁做负方向匀加速直线运动 (2)不一定　不一定 [归纳升华] 1．匀变速直线运动的特点 (1)加速度a恒定不变； (2)v-t图像是一条倾斜直线。 2．对v-t图像的理解 (1)图像上每一个点表示某一时刻的速度，正、负表示速度的方向(即物体运动的方向)。 (2)直线的斜率表示加速度，斜率的正、负表示加速度的方向。 (3)v-t图像只能描述直线运动，无法描述曲线运动。 (4)v-t图像描述的是物体的速度随时间的运动规律，并不表示物体的运动轨迹。 注意　不能从斜率正负说明质点做加速运动或减速运动。 3．常见的匀变速直线运动的v-t图像 图2-2-3 (1)直线a：速度随时间均匀增加，为匀加速直线运动。 (2)直线b：速度随时间均匀减小，为匀减速直线运动。 (3)直线c：速度随着时间先均匀减小，后反向均匀增加，由于加速度不变，整个运动过程也是匀变速直线运动。 [例1]　(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2-2-4所示，下列判断正确的是 图2-2-4 A．甲做匀速直线运动，乙做匀变速直线运动 B．两物体两次速度相同的时刻分别在1 s末和4 s末 C．乙在前2 s内做匀加速直线运动，2 s后做匀减速直线运动 D．2 s后，甲、乙两物体的速度方向相反 [解析]　由题图知，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/s2，2～6 s内做匀减速直线运动，加速度a2＝－1 m/s2，A错误，C正确；t＝1 s和t＝4 s时二者速度相同，B正确；0～6 s内甲、乙的速度方向都沿正方向，D错误。 [答案]　BC ((((( v-t图像中的五点信息 (1)横截距：开始运动时刻或速度为零时刻。 (2)纵截距：初速度。 (3)斜率：加速度。 (4)拐点：加速度改变时刻。 (5)两图像交点：两物体具有相同速度。