第二章 第一节 匀变速直线运动的特点-【高考领航】2023-2024学年高中物理必修第一册同步核心辅导与测评（粤教版）

第一节　匀变速直线运动的特点 核心素养要求 核心素养呈现 1.知道什么是匀变速直线运动. 2.知道匀变速直线运动的速度特点和位移特点. 　匀变速直线运动的特点 1．匀变速直线运动的定义：加速度恒定不变的变速直线运动叫作匀变速直线运动． 2．匀变速直线运动的速度特点：在相等时间内的速度变化相等，加速度恒定． 3．匀变速直线运动的位移特点：在任意两个连续相等的时间内的位移之差是相等的． 4．v-t图像：匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线． 5．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． (1)速度增大的运动是匀加速直线运动．(×) (2)速度减小的运动一定是匀减速直线运动．(×) (3)速度均匀增加(或减小)的直线运动是匀变速直线运动．(√) 　测量速度的方法 [思维深化] 1．利用打点计时器测速度 在打点计时器打出的纸带上选取合适的计数点，各计数点的瞬时速度可用以该点为中间时刻的一段时间内的平均速度来代替：vn＝. 2．利用光电门测速度 光电门是一种可以测量物体瞬时速度的器材，它利用的基本原理是：极短时间内的平均速度大小可以近似认为是该时刻的瞬时速度大小．如图所示为用光电门测速度的实验装置．如某宽为d＝1.5 cm的挡光片通过光电门，计时器上显示的时间是Δt＝0.015 s，则挡光片通过光电门时的瞬时速度大小为v＝＝1.0 m/s. 3．利用频闪照相技术测速度 如图所示为小球沿斜面运动时每秒闪光10次拍摄出的频闪照片，照片中每两个相邻小球影像之间的时间间隔就是0.1 s，这样便记录了物体的运动时间．而物体的运动位移则可以用照片中的刻度尺量出．计算某时刻物体的速度的方法与利用纸带计算速度的方法相同． 　如图所示是小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻位置的时间间隔是0.1 s，这样便记录了小球运动的时间．设开始时的位置为0，依次为位置1、2、3、4、5，小球运动的位移可以用刻度尺测量．小球在位置1、2、3、4的速度分别最接近________ m/s、________ m/s、________ m/s、________ m/s，小球滚下过程的加速度为________ m/s2.(小数点后保留2位数字) 解析：利用题图中给出的数据，可以求得各段的平均速度．每两个相邻位置的时间间隔为0.1 s，而一小段时间内的平均速度可以表示这段时间的中间时刻的瞬时速度， 则有 v1＝02＝ m/s＝0.80 m/s， v2＝13＝ m/s＝1.15 m/s， v3＝24＝ m/s＝1.50 m/s v4＝35＝ m/s＝1.85 m/s， 以位置0对应时刻为0，由以上数据作出v-t图像如图所示． 在v-t图像上取相距较远的两点 v1＝0.80 m/s，t1＝0.1 s， v4＝1.85 m/s，t4＝0.4 s，则 a＝＝＝ m/s2＝3.50 m/s2， 故小球滚下过程的加速度为3.50 m/s2. 答案：0.80　1.15　1.50　1.85　3.50 [针对训练] 1．如图1所示为用打点计时器研究小车运动情况的装置：实验时由静止释放钩码，小车开始做匀加速直线运动，在小车进入布面前钩码已经落地了，小车在水平玻璃板上做匀速直线运动，后来在布面上做速度均匀减小的直线运动，所打出的纸带的一部分如图2所示，纸带上相邻两点对应的时间间隔T＝0.02 s，试分析：(以下结果均保留三位有效数字) 图1 图2 图3 (1)由图2可知，小车在玻璃板上做匀速运动的速度大小为v＝________ m/s；打点计时器打下计数点D时小车的瞬时速度vD＝________ m/s. (2)根据纸带得到了如图3所示的v-t图像，则小车做减速直线运动时的加速度大小为a＝________ m/s2. 解析：(1)由题图可知小车在OA内做匀速运动时，所用的时间为0.04 s，那么小车在玻璃板上做匀速运动的速度大小为v＝＝ m/s≈1.70 m/s，计数点的瞬时速度近似等于该点前、后相邻两点间的平均速度，得打点计时器打下计数点D时小车的瞬时速度为vD＝＝ m/s≈1.50 m/s. (2)由题图得a＝＝m/s2＝－3.00 m/s2，负号表示小车做减速运动． 答案：(1)1.70　1.50　(2)3.00 　匀变速直线运动的特点 [思维深化] 匀变速直线运动的特点 (1)加速度a恒定不变． (2)在相等时间内的速度变化相等． (3)在任意两个连续相等的时间内的位移之差相等． (4)v­t图像是一条倾斜的直线． 　(多选)关于匀变速直线运动，下列说法正确的是(　　) A．是加速度不变的运动 B．是加速度随时间均匀变化的运动 C．是在连续相等的时间间隔内，位移之差相等的运动 D．是速度的变化总是相等的运动