内容正文:
根据计算的B 点速度及表中其他各点的速度在坐标
系中描点连线,如图所示
(3)选用图像中距离较远的两点求解加速度误差更
小,根据图像可知小车的加速度
a=ΔvΔt=
0.721m/s-0.400m/s
4×0.1s =0.803m
/s2
答案:(1)A B CD (2)0.400 见解析图
(3)0.803m/s2
5.解析:(1)常见的打点计时器有电磁打点计时器和电
火花计时器.电磁打点计时器和电火花计时器,它们
使用的都是交流电源.
当电源频率为50Hz时,由频率与周期的关系T=1f
=150s=0.02s
可知每隔0.02s打一个点.
(2)先接通电源打点,待打点稳定后,再释放纸带运
动,这样在纸带上可得到更多的数据,A、C错误,B正
确;纸带上的点迹越密集,说明纸带运动的速度越小,
D正确.
(3)要测量小车的速度.除打点计时器(含所用电源、
纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的测量工具是刻度尺,
用刻度尺测量纸带上点迹间的距离.
(4)①纸带上每相邻的两个计数点间还有四个点未画
出,打点计时器所用电源的频率是50Hz,可知相邻两
计数点间的时间间隔为T′=5×0.02s=0.1s.
D 的瞬时速度等于CE 这段时间内的平均速度,可得
打D 点时小车的速度vD=
x4+x5
2T′ =
2.70+2.90
2×0.1 ×
10-2m/s=0.280m/s.
②由打各点的速度:vA=0.220m/s,vB=0.241m/s,
vC=0.258m/s,vD=0.280m/s,vE=0.300m/s,在
坐标系中描点作出小车运动的vGt图像,如图所示.
③由vGt图像可知,小车做加速运动,在相等的时间内
运动的位移逐渐增大,由此可知小车连接在纸带的
左端.
答案:(1)电磁打点计时器 电火花计时器 交流
0.02 (2)BD (3)刻度尺 (4)① 0.1 0.280
② 见解析图 ③左端
第2讲 匀变速直线运动的速度与时间的关系
高中知识衔接
[例1] [解析] 匀变速直线运动是加速度保持不变的
直线运动,是速度变化率相同的运动,其aGt图像是一
条平行于t轴的直线,在vGt图像中,匀变速直线运动
是一条倾斜的直线.
[答案] D
[例2] [解析] 把v=(2t+4)m/s与公式v=v0+at
进行对比可知,该质点的初速度为4m/s,加速度为
2m/s2,故A正确,B、D错误;3s末的瞬时速度为v=
(2×3+4)m/s=10m/s,故C错误.
[答案] A
[例3] [解析] 由题意知t1=1s时有v1=6m/s,t2=
2s时有v2=8m/s,由v2=v1+a(t2-t1)知,物体的
加速度a=8-62-1m
/s2=2m/s2,因为物体做匀加速运
动,所以任何1s内速度的变化量都为 Δv=aΔt=2×
1m/s=2m/s,故 C错误,D正确;由v1=v0+at得,
零时刻的速度为v0=v1-at=6m/s-2×1m/s=
4m/s,故 A、B错误.
[答案] D
[例4] [解析] 由vGt图像可知,在4~14s内,电动
汽车先做减速运动,再做匀速运动,最后继续做减速
运动,故 A错误;根据vGt图像的斜率表示加速度,可
知在5s末,电 动 汽 车 的 加 速 度 为a=4-66-4m
/s2=
-1m/s2,故B正确;由vGt图像可知,在4s末,电动
汽车的运动方向仍为正方向,没有改变方向,故 C错
误;根据vGt图像的斜率绝对值表示加速度大小,可知
在4~6s内的加速度与10~14s内的加速度相等,故
D错误.
[答案] B
情境模型素养
提示:图线的倾斜程度不变,即速度随时间是均匀变
化的,是匀变速直线运动.
智能衔接训练
1.C [匀变速直线运动的加速度恒定,故 A 错误;匀加
速直线运动的加速度方向跟速度方向相同,匀减速直
线运动的加速度方向跟速度方向相反,故 B错误;任
意相等时间内的速度变化总是相同的直线运动即为
匀变速直线运动,故 C正确;匀变速直线运动的加速
度恒定,故匀变速直线运动的加速度的变化率恒定且
为零,故 D错误.]
2.A [由 Δv=at,知a不变,则相同的时间内速度变化
相同,故 A正确,D错误;任意相同时间内发生的位移
不相同,所以任意相同时间内位置变化不相同,故 B
错误;匀 变 速 直 线 运 动 的 加 速 度 是 不 变 的,故 C
错误.]
3.D [A 图表示物体的速度不变,物体做匀速直线运
动;B图表示物体的位移不变,物体静止,速度为0;C
图表示物体的位移随时间均匀增大,物体做匀速直线
运动;D图表示物体的速度随时间均匀增大,做匀加
速直线运动.]
4.BD [由公式v=v0+at可知质点的初速度为4m/s,
加速度为2m/s2,故 A 错误,B正确;由公式v=v0+
at可知质点3s末速度为10m/s,故 C错误;因为质
点的初速度和加速度同向,质点做匀加速直线运动,
所以位移、速度都随时间变大,故 D正确.]
801
物 理
5.D [设加速阶段的末速度为v,则加速阶段的加速度
大小为a1=
v
t1
=v8s
;
减速阶段的加速度大小a2=
v
t2
=v4s
,则加速、减速过
程中加速度大小之比为1∶2,A、C错误;
根据匀变速直线运动的平均速度公式v=
v0+v
2
,可
得,加速阶段和减速阶段的平均速度大小之比为1∶
1,B错误.根据x=vt知加速阶段和减速阶段的位移
大小之比为2∶1,D正确.]
6.解析:根据匀变速直线运动的速度-时间关系可知加速
过程的末速度为v1=a1t1=1m/s2×6s=6m/s,
减速阶 段 过 程 的 末 速 度 为v2=v1-a2t2=6m/s-
0.5m/s2×4s=4m/s,
之后将以匀减速阶段的末速度进行匀速直线运动,即
匀速直线运动的速度为4m/s.
答案:4m/s
7.C [vGt图像的斜率表示加速度,0~2s内,速度变化
的快慢恒定,故 A错误;2~4s物体做匀速直线运动,
故B错误;6~7s内,图像在t轴下方,速度沿负方向
且不断增大,即物体做速度方向向西的加速运动,故C
正确;10~12s内,图像在t轴下方,速度沿负方向且
不断减小,即物体做速度方向向西的减速运动,故 D
错误.]
8.AD [vGt图像斜率表示加速度,由图知,无人机在1s
末时和5s末时的加速度相同,故 A正确;2s末到3s
末速度为正值,说明速度方向向上,故 B错误;vGt图
像斜率表示加速度,由图知,在第3s和第4s的加速
度大小相等,方向相同,故 C错误;vGt图像斜率表示
加速度,由图知,第1s末加速度大小为2m/s2,故 D
正确.]
9.B [根据vGt图像可知,在0~t1 内与t3~t4 内速度
均为正值,则小鱼在0~t1 内的速度方向与t3~t4 内
的速度方向相同,故 A错误;根据vGt图像可知,t4 时
刻速度的方向发生变化,则t4 时刻小鱼离池塘边缘最
远,故B正确;在t4~t5 内,小鱼做匀加速直线运动,
速度不断增大,故C错误;vGt图像斜率的绝对值表示
加速度大小,可知,小鱼在0~t1 内的加速度不断减
小,故 D错误.]
10.解析:(1)根据加速度的公式,可知汽车刹车过程中
加速度为a=ΔvΔt=
0-40m/s
4s =-10m
/s2;负号代
表汽车加速度方向向西.
(2)根据匀变速直线运动速度-时间关系可得物体
速度v=v0+at,
代入t=3s,解 得 3s时 小 车 的 速 度 大 小 为v3=
40m/s-10m/s2×3s=10m/s;
在刹车问题中4s时汽车已停下来,则5s时小车的
速度大小保持为0.
答案:(1)10m/s2,方向向西 (2)10m/s,0
11.解析:(1)由图可知,0~10s内a1=
Δv1
Δt1
=5-010-0m
/s2
=0.5m/s2,
所以,0~10s内的加速度大小为0.5m/s2,方向竖
直向上;
(2)由图可知,30s~40s内a2=
Δv2
Δt2
= 0-540-30m
/s2
=-0.5m/s2,
所以,30s~40s内的加速度大小为0.5m/s2,方向
竖直向下.
答案:(1)0.5m/s2,方向竖直向上 (2)0.5m/s2,方
向竖直向下
12.解析:(1)由题意可知a1=
Δv1
Δt1
=20-020 m
/s2=1m/s2;
则可得40s到达坡底的速度为v1′=a1t2=40m/s;
做减速运动经20s恰好停止可得0=v1′-a2t3;
解得a2=2m/s2.
(2)运动员到达坡底后再经过6s的速度大小为v2=
v1′-a2t4=40m/s-2×6m/s=28m/s.
答案:(1)1m/s2,2m/s2;(2)28m/s
第3讲 匀变速直线运动的位移与时间的关系
高中知识衔接
[例1] [解析] 根据公式x=12at
2,可知加速度一定
时,时间越长,位移越大;时间一定时,加速度越大,位
移越大.
[答案] A
[例2] [解析] 根据位移时间关系x=v0t+
1
2at
2可
得v0=10m/s,a=-4m/s2,由此可知,初速度方向
和加速度方向相反,物体做匀减速直线运动,故 A、D
错误,C正确;物体在第1s内的位移为x1=v0t1+
1
2at
2
1=10×1m-
1
2×4×1
2m=8m,故B错误.
[答案] C
[例3] [解析] 公式x=
v2-v20
2a
中的v0 和v分别是
初、末时刻的速度,x是这段时间内的位移,适用于匀
变速直线运动(既适用于匀加速直线运动,也适用于
匀减速直线运动),选项 A 错误,D正确;公式为矢量
式,x、v0、a都为矢量,应用时必须选取统一的正方向,
一般选初速度v0 的方向 为 正 方 向,选 项 B 正 确,C
错误.
[答案] BD
[例 4] [解 析] 由 2ax =v2 -v20 可 得
x1
x =
(15m/s)2-(10m/s)2
(10m/s)2-(5m/s)2
=53
,则当速度由10m/s增
加到15m/s时,它走过的位移是x1=
5
3x.
[答案] B
情境模型素养
1.提示:可以在vGt图像中将时间无限分割成小段,每一
小段可以看成匀速直线运动,每一小段图线与t轴所
围图形的面积即为这段时间的位移,然后相加就是匀
变速直线运动物体的位移,即匀变速直线运动vGt图
线与t轴所围图形的面积大小.
2.提示:由v2-v20=2ax,得x=
v2-v20
2a =
v2
2a
智能衔接训练
1.CD [质点做匀减速直线运动,取初速度方向为正方
向,则加速度为-a,根据匀变速直线运动的位移公
式,可得位移大小为x=v0t-
1
2at
2,还可逆向看作初
速度为零的匀加速直线运动,则有x=12at
2.]
901
参考答案
知识衔接篇
第2讲 匀变速直线运动的速度与时间的关系
初中物理 高中物理 异同点
变速直
线运动
匀变速直
线运动
初中物理中对于变速直线运动并没有严格的区分匀变速直线运动和非匀变速直
线运动以及对于变速运动中速度随时间之间的关系,只是定性的加以说明,具体
的定量关系并没有给出过多的讲解.但高中物理中对于匀变速直线运动做了明
确定义,并且速度随时间的变化关系给出了具体定量计算公式.
vGt图像 vGt图像
初中物理中对vGt图像的认识较为浅显,主要是对匀速直线运动vGt图像的学
习,而高中物理对vGt图像的认识会更加的全面,特别是对图线斜率、截距等物
理意义的认识.
变速直线运动:
1.定义:物体做直线运动时,其速度的大小常
常是变化的,即在相等的时间内通过的路程
不相等,这种运动叫作变速直线运动.
2.特点:
(1)物体运动的路线是直线;
(2)物体运动的方向不变,但速度的大小不
断变化.
3.描述:变速运动比匀速运动复杂,如果只
做粗略研究,用平均速度来描述变速运
动物体的运动情况.
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.vGt图像:匀变速直线运动的vGt图像是
一条倾斜的直线.
3.特点:
(1)运动轨迹是直线.
(2)在相等时间内的速度变化量相等,即ΔvΔt
=常量,即加速度恒定不变.
4.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.
[例1] 下列关于匀变速直线运动的说法
正确的是 ( )
A.匀变速直线运动是运动快慢相同的
运动
B.匀变速直线运动是速度变化量相同的
运动
C.匀变速直线运动的aGt图像是一条倾
斜的直线
D.匀变速直线运动的vGt图像是一条倾
斜的直线
速度与时间的关系
1.速度与时间的关系式
2.物理意义:做匀变速直线运动的物体,t时
刻的速度v等于物体运动开始时的速度v0
加上在整个过程中速度的变化量at.
3.对速度与时间的关系式的理解
(1)速度与时间的关系式v=v0+at中,末
速度v是时间t的一次函数,其vGt图
线是一条倾斜的直线,斜率表示加速度
a,纵轴截距表示初速度v0.
(2)速度与时间的关系式既适用于匀加速
直线运动,也适用于匀减速直线运动.
(3)此公式中有四个物理量,知道其中三个
就可以求第四个物理量.
如:v0=v-at t=
v-v0
a
等.
73
第二部分
4.公式的矢量性
公式v=v0+at中的v0、v、a均为矢量,
应用公式解题时,应先选取正方向.可以
把矢量运算转化为代数运算.
一般取v0 的方向为正方向(若v0=0,则
取运动的方向为正方向).
已知量:a或v 与v0 的方向相同时取正
值,与v0 的方向相反时取负值.
待求量:对计算结果中的正、负,应根据
正方向的规定加以说明.
5.公式的特殊形式
(1)当a=0时,v=v0(匀速直线运动).
(2)当v0=0时,v=at(由静止开始的匀加
速直线运动).
[例2] 某质点做直线运动,速度随时间变
化的关系式为v=(2t+4)m/s,则下列
对质点的运动的说法中正确的是 ( )
A.初速度为4m/s
B.初速度为0
C.3s末的瞬时速度为6m/s
D.加速度为4m/s2
[例3] 物体做匀加速直线运动,已知第1s
末的速度是6m/s,第2s末的速度是
8m/s,则下面结论正确的是 ( )
A.物体零时刻的速度是3m/s
B.物体零时刻的速度是2m/s
C.物体的加速度是1m/s2
D.任何1s内的速度变化都是2m/s
对vGt图像的理解与应用
甲
1.匀速直线运动的vGt
图像
如图甲所示,匀速直线
运动的vGt图像是一条
平行于时间轴的直线.
从图像中可以直接看
出速度的大小和方向.
乙
2.匀变速直线运动的vGt
图像
如图乙所示,匀变速直
线运动的vGt图像是一
条倾斜的直线.
(1)直线a反映了速度随着时间是均匀增
加的,为匀加速直线运动的vGt图像.
(2)直线b反映了速度随着时间是均匀减小
的,为匀减速直线运动的vGt图像.
(3)直线c反映了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4] 如图所示为某新型电动汽车试车
时的vGt图像,下列选项正确的是( )
A.在4~14s内,电动汽车做减速运动
B.在5s末,电动汽车的加速度为-1m/s2
C.在4s末,电动汽车的运动方向改变
D.在4~6s内的加速度比10~14s内
的加速度大
如果C919飞机沿直
线做匀速直线运动,
它的vGt图像是一
条平行于时间轴的直线.在上节课的实
验中,小车在重物牵引下运动的vGt图像
是一条倾斜的直线,它表示小车在做什
么样的运动?
[基础对点练]
▶[知识点一] 匀变速直线运动
1.关于匀变速直线运动,下列说法中正确
的是 ( )
A.匀加速直线运动的加速度均匀增加
B.匀变速直线运动的加速度方向跟速度
方向相同
C.匀变速直线运动中任意相等时间内的
速度变化总是相同
D.匀变速直线运动的加速度的变化率恒
定且不为零
83
物 理
知识衔接篇
2.(2025天津南开期中)关于匀变速直线
运动,下列说法正确的是 ( )
A.相同的时间内速度变化相同
B.相同的时间内位置变化相同
C.相同的时间内加速度变化相同
D.是速度恒定不变的运动
3.(2025湖南长沙阶段练习)如图,表示
匀加速直线运动的是 ( )
▶[知识点二] 速度与时间的关系
4.(多选)(2025福建泉州阶段练习)某质
点做直线运动,速度随时间的变化的关系
式为v=(2t+4)m/s,则对这个质点运动描
述,下列说法中正确的是 ( )
A.初速度为2m/s
B.加速度为2m/s2
C.在3s末,瞬时速度为8m/s
D.物体的位移、速度均随时间变大
5.(2025河北石家庄期末)在地震救援行
动中,一辆救灾汽车由静止开始做匀变
速直线运动,运动了8s,由于前方突然有
巨石滚下,堵在路中央,所以又紧急刹车,
做匀减速运动,经4s停止.则关于汽车的
运动情况,下列说法正确的是 ( )
A.加速、减速过程中的加速度大小之比
为2∶1
B.加速、减速过程中的平均速度大小之
比为2∶1
C.加速、减速过程中的加速度大小之比
为1∶1
D.加速、减速过程中的位移大小之比
为2∶1
6.(2025云南迪庆期
中)独轮摩托车是一
种新 型 交 通 工 具,它
通过内置的一对陀螺
仪来实现平衡,而它的速度则是由倾斜
程度来控制的,想要加速则向前倾,减速
和后退则向后倾.某人骑着一款独轮摩
托车从静止开始,以大小为1m/s2 的加
速度沿直线匀加速运动了6s,又以大小
为0.5m/s2 的加速度沿直线匀减速运动
了4s,然后做匀速直线运动.则独轮摩
托车做匀速直线运动的速度是多大?
▶[知识点三] 对vGt图像的理解与应用
7.(2025湖北襄阳期
中)物体沿一条东西
方向的水平线做直
线运动,取向东为运
动的正方向,其速度—时间图像如图所
示,下列说法中正确的是 ( )
A.0~2s内,速度变化越来越快
B.2~4s内,物体处于静止状态
C.6~7s内,做速度方向向西的加速运动
D.10~12s内,做速度方向向东的加速
运动
8.(多选)(2025江西上饶期中)某校高一
物理兴趣小组,进行了如图甲所示的无
人机飞行表演活动.图乙为该无人机某
次表演过程中在竖直方向运动的vGt图
像.以向上为正方向,关于无人机的运动
情况,下列说法正确的是 ( )
A.无人机在1s末时和5s末时的加速
度相同
B.无人机在2s末至4s末匀减速下降
C.无人机在第3s和第4s的加速度大小
相等,方向相反
D.无人机在第1s末加速度大小为2m/s2
93
第二部分
9.(2025广东江门期末)如图甲所示,一
只小猫来到池塘边散步,之前停留在池
塘边的一条小鱼看到小猫后,从静止快
速沿直线逃跑,小鱼的vGt图像如图乙所
示.关于小鱼的整个运动过程,下列说法
正确的是 ( )
A.小鱼在0~t1 内的速度方向与t3~t4
内的速度方向相反
B.t4 时刻小鱼离池塘边缘最远
C.小鱼在t4~t5 内速度不断减小
D.小鱼在0~t1 内的加速度不断增加
[能力提升练]
10.(2025广西南宁阶段练习)一个汽车
在水平面上向东刹车,可看成做匀变速
直线运动,某时刻速度大小为40m/s,然
后开始减速,4s后该物体的速度减小
为0,求:
(1)物体的加速度;
(2)3s、5s时小车的速度大小.
11.(2025陕西渭南阶段练习)乘热气球
(图甲)飞行已成为人们喜欢的航空体
育运动.如图乙所示为某次热气球升空
过程中的vGt图像(取竖直向上方向为
正方向),求
(1)0~10s的加速度;
(2)30s~40s的加速度.
12.(2025甘肃庆阳阶
段练习)高山滑雪是
一项 以 滑 雪 板、雪
鞋、固定器和滑雪杖
为主要用具的雪上竞速运动项目,在某
次滑雪运动中,一名滑雪运动员借助雪
杖,以加速度a1 由静止从山坡顶匀加速
滑下,测 得 其 20s 后 的 速 度 大 小 为
20m/s,40s后到达坡底,又以加速度
a2 沿水平面减速运动,经20s恰好停止
运动.求:
(1)a1 和a2 的大小;
(2)滑雪运动员到达坡底后再经过6s
的速度大小.
04
物 理