第07讲 匀变速直线运动的规律-【帮课堂】2021-2022学年高一物理同步精品讲义（粤教2019必修第一册）

第07讲 匀变速直线运动的规律 SHAPE \* MERGEFORMAT 课程标准 课标解读 1．掌握匀变速直线运动的速度公式，会用此公式解决简单的匀变速直线的运动问题. 2.理解匀变速直线运动的位移公式，并会用此公式解决匀变速直线运动的问题． 1．理解匀变速直线运动的速度与位移的关系，并会进行相关计算. 2.熟练利用v－t图像求位移、加速度，以及判断物体的运动情况． SHAPE \* MERGEFORMAT 知识点01速度与时间的关系 1．匀变速直线运动的速度公式：vt＝v0＋at. 2．匀变速直线运动的v－t图像(如图1所示) 图1 直线与纵轴的交点即为物体的初速度，直线的斜率就是物体运动的加速度． 【知识拓展1】速度与时间的关系 1．公式vt＝v0＋at中各物理量的含义：v0、vt分别表示物体的初、末速度，a为物体的加速度，且a为恒量，at就是物体运动过程中速度的变化量． 2．公式的适用条件：公式vt＝v0＋at只适用于匀变速直线运动． 3．公式的矢量性 (1)公式vt＝v0＋at中的vt、v0、a均为矢量，应用公式解题时，应选取正方向，一般以v0方向为正方向． ①若加速度方向与正方向相同，则加速度取正值，若加速度方向与正方向相反，则加速度取负值． ②若计算出vt为正值，则表示末速度方向与初速度的方向相同，若vt为负值，则表示末速度方向与初速度的方向相反． 4．两种特殊情况 (1)当v0＝0时，vt＝at. 由于匀变速直线运动的加速度恒定不变，表明由静止开始的匀加速直线运动的速度大小与其运动时间成正比． (2)当a＝0时，vt＝v0. 加速度为零的运动是匀速直线运动，也表明匀速直线运动是匀变速直线运动的特例． 【即学即练1】 1．一质点做匀加速直线运动，初速度为1m/s，3s末速度为7m/s，则质点加速度的大小为（　　） A． B． C． D． 【即学即练2】 2．以15m/s的速度行驶的汽车刹车后做匀减速直线运动，经5s停下。汽车减速过程中加速度的大小为（　　） A． B． C． D． 知识点02 位移与时间的关系 1．利用v－t图像求位移(如图2所示) 图2 时间t内的位移s对应v－t图像中阴影梯形面积，即s＝eq \f(1,2)(v0＋vt)t. 2．匀变速直线运动的位移公式： s＝v0t＋eq \f(1,2)at2. 【知识拓展2】位移与时间的关系 1．在v－t图像中，图线与t轴所围的面积对应物体在这段时间内的位移，t轴上方面积表示位移为正，t轴下方面积表示位移为负． 2．位移公式s＝v0t＋eq \f(1,2)at2只适用于匀变速直线运动． 3．公式中s、v0、a都是矢量，应用时必须先选取正方向．一般选v0的方向为正方向．当物体做匀减速直线运动时，a取负值，计算结果中，位移s的正负表示其方向． 4．当v0＝0时，s＝eq \f(1,2)at2，即为由静止开始的匀加速直线运动的位移公式，位移s与t2成正比． 【即学即练3】 3．从t=0时刻开始，物块在外力作用下沿x轴从原点出发，做匀变速直线运动，如图所示为其 图像，下列说法正确的是（　　） A．物块的初速度 B．物块运动的加速度 C． 时，物块位于 处 D．物块在前 内的位移大小为 【即学即练4】 4．汽车在刹车过程中位移和时间的比值 与t之间的关系图象如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．汽车的初速度为20m/s B．刹车过程汽车的加速度大小为1.25m/s2 C．刹车过程持续的时间为4s D．刹车过程的位移为40m 知识点03 速度与位移的关系 1．公式：vt2－v02＝2as. 2．推导：由速度时间关系式vt＝v0＋at，位移时间关系式s＝v0t＋eq \f(1,2)at2，得vt2－v02＝2as.【知识拓展3】对vt2－v02＝2as的理解 1．适用范围：仅适用于匀变速直线运动． 2．公式的矢量性：公式中v0、vt、a、s都是矢量，解题时一定要先规定正方向，一般取v0方向为正方向： (1)若做匀加速直线运动，a取正值，做匀减速直线运动，a取负值． (2)s＞0，位移的方向与初速度方向相同，s＜0则为减速到0，又反向运动到计时起点另一侧的位移． (3)vt＞0，速度的方向与初速度方向相同，vt＜0则为减速到0，又反向运动的速度． 注意：应用此公式时，注意符号关系，必要时对计算结果进行分析，验证其合理性． 3．公式的特点：不涉及时间，v0、vt、a、s中已知三个量可求第四个量． 【即学即练5】 5．一辆汽车在平直公路上做刹车实验， 时刻起开始刹车，刹车过程的位移大小 与速度大小 的关系为 ，下列分析正确的是（　　） A．刹车过程汽车的加速度大小为8m/s2 B．刹车过程持续的时间为5s C． 时刻汽车的速度大小为5m/s D