第2章 2 匀变速直线运动速度与时间的关系（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中物理必修第一册【精讲精练】教科版

2　匀变速直线运动速度与时间的关系 [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、匀变速直线运动的速度与时间的关系 1．速度公式：vt＝__v0＋at__。 2．意义：做匀变速直线运动的物体，在t时刻的速度vt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__。 二、速度方程的深入讨论 对于直线运动，一般以v0的方向为正方向。 (1)如果a为正值，a、v0同向，物体做__匀加速运动__，v－t图像如图甲所示向上倾斜。 (2)如果a为负值，a、v0反向，物体做__匀减速运动__，v－t图像向下倾斜如图乙，当速度减为零后，速度变为负值，a、v同向，物体做加速运动。 (3)如果a＝0，物体做__匀速运动__，v－t图像是一条水平直线，如图丙。 1．(多选)下列说法正确的是(　　) A．匀变速直线运动的加速度不变 B．速度逐渐增加的直线运动是匀加速直线运动 C．匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜直线 D．公式vt＝v0＋at既适用于匀加速直线运动，也适用于匀减速直线运动 答案　ACD 2．几个质点的运动图像如图所示，其中是匀变速运动的是(　　) 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 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。 　(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图像如图所示，下列判断正确的是 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 ●规律总结 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。 1．(2021·邯郸高一检测)《太原晚报》消息，为让电动汽车跑得更“欢”，太原未来五年将建5万个充电桩。如图所示为某新型电动汽车试车时的v－t图像，则下列说法中正确的是(　　) A．在0～6 s内，新型电动汽车做匀变速直线运动 B．在6～10 s内，新型电动汽车处于静止状态 C．在4 s末，新型电动汽车向相反方向运动 D．在t＝12 s末，新型电动汽车的加速度为－1 m/s2 解析　新型电动汽车在0～4 s内做加速度为1.5 m/s2的匀加速直线运动，在4～6 s内做加速度为－1 m/s2的匀减速直线运动，在6～10 s内以4 m/s的速度做匀速运动，在10～14 s内做加速度为－1 m/s2的匀减速直线运动，综上所述，只有D正确。 答案　D 知识点二　对公式vt＝v0＋at的理解与应用 对速度公式vt＝v0＋at的理解 公式意义 速度随时间变化的规律 各量意义 vt、v0、at分别为t时刻的速度、初速度、t时间内的速度变化量 公式特点 含有4个量，若知其中三个，能求另外一个 矢量性 vt、v0、a均为矢量，应用公式时，一般选v0的方向为正方向，若匀加速，a>0；若匀减速，a<0 适用条件 匀变速直线运动 　一物体从静止开始以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动，经5 s后做匀速直线运动，最后2 s的时间内物体做匀减速直线运动直至静止。求： (1)物体做匀速直线运动的速度大小； (2)物体做匀减速直线运动的加速度大小。 [思路引导]　解答本题应注意以下两点： (1)物体先做匀加速直线运动，再匀速运动，最后做匀减速直线运动，注意匀速运动的始末速度都是相同的。 (2)根据匀变速直线运动速度－时间的关系式vt＝v0＋at，