第二章 第3节 匀变速直线运动的位移与时间的关系-【精剖细解】2023年物理新高一初升高衔接讲义（全国通用）

第二章第3节 匀变速直线的位移与时间的关系 ——精剖细解预习讲义 知识点回顾：变速直线运动 初中物理中并未学习这部分知识。 首先初中物理没有对位移进行定义，只需要求学生掌握形象的变速直线运动。逻辑简单，旨在学生会定性分析即可。 其次对于变速直线运动的类型没有进一步分类，讲解比较笼统，无需深入了解。 初中物理对于这部分知识的掌握更多的是定性分析，定量计算不要求。 知识点1：匀变速直线运动的位移 1、位移公式推导 匀变速直线运动的速度-时间图像如下图所示，由此可知着色梯形所围的面积即为物体运动的位移，由图可求得位移： x=（v0＋v）t，将v=v0＋at，联立可得x=v0t+at2。这是匀变速直线运动的位移与时间的关系式。 2、公式的适用范围 加速度恒定的直线运动。 3、公式的基本应用 公式中有四个物理量，已知其中的三个即可计算出剩下的那个物理量，各物理量的单位在计算时要应取国际单位制。 4、性质 公式中位移、速度和加速度都是矢量，计算时应规定正方向。一般地通常取初速度的方向为正方向。 若加速度与初速度同向，加速度取正值，此时物体做匀加速直线运动；若加速度与初速度反向，加速度取负值，此时物体做匀减速直线运动。计算出来的位移的正负表示位移的方向。 5、特殊形式 当a＝0时，x＝v0t 匀速直线运动。 当v0＝0时，x＝at2 位移与时间的平方成正比，物体做初速度为0的匀加速直线运动。 6、匀减速直线运动 物体做匀减速直线运动，a与v0反向，a取负值，位移表达式可以写成x=v0t-at2运动图像如下图所示： 总位移为x1与x2的代数和，总路程为Ix1I＋lx2I。 7、位移-时间图像 位移-时间图像为二次函数，如下图所示，由图可知位移不是随时间均匀增大的。 由于位移-时间曲线为曲线，一般应用化曲为直的思想，将图像转化为－t图像，如下图所示： 由x＝v0t＋at2可得＝v0＋at，由此知－t图像的斜率为a，纵轴截距为v0。 中学阶段 知识上的对比 思维上的对比 初中物理 初中物理中并未学习这部分知识。初中物理没有对位移进行定义，对于变速直线运动的类型没有进一步分类。 以定性分析为主，定量计算不要求。以形象思维为主，旨在要求学生简单分析变速运动即可。 高中物理 对于变速运动进行明确定义，对运动类型进行严格的区分，通过位移-时间图像让学生更加直观的领悟匀变速直线运动的规律。 知识深入剖析，既要求学生定性分析，也要求学生会定量计算。学生要具备推理能力，能够从定量角度进行运动的分析，以抽象思维为主，对推理能力要求高。 说明：高中所学的匀变速直线运动是对初中所学知识的补充和拓展。要求学生要具备推理能力，既要会定性分析，也要会定量计算。以抽象思维为主，对推理能力要求高。 匀变速直线运动位移与时间的关系 单选题 1．一物体做初速度为零的匀加速直线运动，通过最初的连续三段位移所用的时间之比为5：4：3，则下列说法正确的是（　　） A．这三段的位移之比为32：42：52 B．这三段的位移之比为25：56：64 C．这三段位移的平均速度之比为3：4：5 D．这三段位移的平均速度之比为5：14：21 2．一质点做匀变速直线运动，第4s内的位移为16m,第5s内的位移为20m,则该质点运动过程中（　　） A．初速度大小为零 B．加速度大小为4m/s2 C．5s内的位移为50m D．第4s内的平均速度为8m/s 3．一物体做匀变速直线运动，其位移与时间的关系为，由此可知 A．物体的初速度是2m/s B．物体的加速度是4m/s2 C．物体的初速度是1m/s D．物体的加速度是2m/s2 速度-时间图像面积的物理意义和位移的求解 4．甲、乙两辆汽车沿同一方向做直线运动，两车在某一时刻刚好经过同一位置，此时甲的速度为，乙的速度为，甲车的加速度大小恒为。以此时作为计时起点，它们的速度随时间变化的关系如图所示，根据以上条件可知（　　）    A．在时，甲车追上乙车 B．在前的时间内，甲车运动位移为 C．乙车做加速度先减小后增大再减小的变加速运动 D．在时，乙车又回到起始位置 5．甲、乙两个质点分别在两个并排直轨道上运动，其速度随时间的变化规律分别如图中、所示，图线是直线，图线是抛物线，时间内图线a、b与横轴围成的面积之比是，抛物线顶点的横坐标为，下列说法正确的是（　　）    A．时间内甲、乙的距离一直在减小 B．时间内乙的平均速度等于 C．时间内乙的加速度一直小于甲的加速度 D．时间内甲、乙的位移大小相等 6．甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其图像如图所示。已知两车在时相遇，则下列说法正确的是（　　）    A．甲车的加速度大小为 B．时甲车的速度为31.5m/s C．的时间内甲发生的位移为80m D．在时，乙车在甲车前40m 位