第06讲 匀变速直线运动的速度与时间的关系-2025-2026学年高一物理同步讲义(人教版2019必修一)
2025-07-09
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2份
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33页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版必修 第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 2. 匀变速直线运动的速度与时间的关系 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 匀变速直线运动位移与时间的关系 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.13 MB |
| 发布时间 | 2025-07-09 |
| 更新时间 | 2025-07-09 |
| 作者 | 欧阳老师原创 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52968771.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第06讲 匀变速直线运动的速度与时间的关系
【人教版2019】
•模块一 匀变速直线运动 •模块二 速度与时间的关系 •模块三 课后作业
考点01 匀变速直线运动的定义与特征
考点02 匀变速直线运动速度与时间的关系
考点03 v-t图象斜率的物理意义、利用v-t图象求加速度
考点04 v-t图象反应的物理量,及图像形状反应的问题
模块一
匀变速直线运动
一、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.v-t图像:匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线.
3.分类:
(1)匀加速直线运动:a和v同向,速度随时间均匀增加.
(2)匀减速直线运动:a和v反向,速度随时间均匀减小.
拓展延申
1.匀变速直线运动的特点
(1)加速度a恒定不变;
(2)v-t图像是一条倾斜直线.
2.v-t图像与物体的运动
(1)匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线.
(2)匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线,如图2所示,a表示匀加速直线运动,b表示匀减速直线运动.
图2
①v-t图线的斜率的绝对值等于物体的加速度的大小,斜率的正、负表示加速度的方向.
②v-t图线与纵轴的交点的纵坐标表示物体的初速度.
(3)非匀变速直线运动的v-t图像是一条曲线,曲线上某点切线的斜率等于该时刻物体的加速度.
考点01 匀变速直线运动的定义与特征
1.(24-25高一上·河北唐山·期末)关于直线运动,下列说法中正确的是( )
A.若物体的速度不断增加,则物体做匀加速直线运动
B.若物体的加速度和速度方向相反,则物体一定做减速直线运动
C.若物体的速度先减小再增大,则物体一定做匀变速直线运动
D.若物体在相等时间内通过的位移相等,则物体做匀速直线运动
【答案】B
【详解】A.根据加速度的定义式有
可知,若物体的速度不断增加,但加速度可能在变化,此时物体的运动并不是匀加速直线运动,故A错误;
B.根据加速度的定义式有
可知,若物体的加速度和速度方向相反,则物体一定做减速直线运动,故B正确;
C.根据加速度的定义式有
可知,若物体的速度先减小再增大,但加速度可能在变化,此时物体不一定做匀变速直线运动,故C错误;
D.若物体在相等时间内通过的位移相等,物体不一定做匀速直线运动,只有当物体在任意相等时间内通过的位移相等,物体才一定做匀速直线运动,故D错误。
故选B。
2.(24-25高一上·山西晋城·期末)一辆在平直路面上行驶(运动方向不变)的农用“小四轮”漏油,若“小四轮”每隔相同的时间漏下一滴油,则下列说法正确的是( )
A.当油滴的间距变小时,“小四轮”一定在做匀减速直线运动
B.当油滴的间距变大时,“小四轮”一定在做匀加速直线运动
C.当油滴的间距变大时,“小四轮”的加速度一定在增大
D.当油滴的间距变大时,“小四轮”的加速度可能不变
【答案】D
【详解】A.当油滴的间距变小时,“小四轮”一定在做减速直线运动,但不确定是否是匀减速运动,选项A错误;
BCD.当油滴的间距变大时,“小四轮”一定在做加速直线运动,但不确定是否是匀加速运动,若做匀加速运动,则“小四轮”的加速度不变,选项BC错误,D正确。
故选D。
3.(24-25高一上·江苏无锡·阶段练习)在匀变速直线运动中,下列说法中正确的是( )
A.相同时间内位移的变化相同 B.相同路程内速度的变化相同
C.相同路程内加速度的变化相同 D.相同时间内速度的变化相同
【答案】D
【详解】A.根据公式,可知位移和时间的关系不是线性关系,位移不随时间均匀变化,即相同时间内位移的变化不相同,A错误;
B.在匀变速直线运动中,速度随时间均匀变化,则相同时间内速度的变化相同,但相同时间走过的路程不相同,所以相同的路程内速度的变化不相同,故B错误;
C.匀变速直线运动的加速度不变,C错误;
D.在匀变速直线运动中,速度随时间均匀变化,则相同时间内速度的变化相同,D正确。
故选D。
4.(24-25高一上·山西忻州·期中)关于匀变速直线运动,下列说法中正确的是( )
A.匀变速直线运动是速度不变的运动
B.匀变速直线运动是速度随时间均匀变化的运动
C.匀变速直线运动是加速度随时间均匀变化的运动
D.匀变速直线运动是加速度不变的运动
【答案】BD
【详解】匀变速直线运动加速度不变、速度随时间均匀变化的直线运动。
故选BD。
模块二
匀变速直线运动速度与时间的关系
二、速度与时间的关系
1.速度与时间的关系式:v=v0+at.
2.意义:做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度v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.
拓展延申
速度和时间关系式v=v0+at的理解
1.公式的适用条件:公式v=v0+at只适用于匀变速直线运动.
2.公式的矢量性
(1)公式v=v0+at中的v0、v、a均为矢量,应用公式解题时,首先应先选取正方向.
(2)一般以v0的方向为正方向,此时匀加速直线运动a>0,匀减速直线运动a<0;对计算结果v>0,说明v与v0方向相同;v<0,说明v与v0方向相反.
3.两种特殊情况
(1)当v0=0时,v=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,v=v0.
考点02 匀变速直线运动速度与时间的关系
5.(24-25高一上·河南·阶段练习)如图甲所示,一辆赛车在平直的赛道上匀加速行驶。某时刻开始计时,速度v与运动时间t的关系如图乙所示,图像与纵轴的截距为b,图像的斜率为k,则在t=0时刻,赛车的( )
A.速度为k,加速度为b B.速度为b,加速度为k
C.速度为,加速度为 D.速度为,加速度为
【答案】B
【详解】根据速度时间公式有
对比图像可得,
由此可见,赛车在t=0时刻的速度为b,加速度为k。
故选B。
6.(24-25高一上·安徽芜湖·阶段练习)如图所示,一小球(可视为质点)沿斜面匀加速下滑,依次经过A、B、C三点.已知,,小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s,则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是( )
A.5m/s;11m/s;17m/s
B.6m/s;12m/s;18m/s
C.8m/s;11m/s;14m/s
D.12m/s;13m/s;14m/s
【答案】A
【详解】根据
整理得
经过B点的瞬时速度等于通过AC段的平均速度,则
则经过C点的速度
经过A点的速度
故选A。
7.(24-25高一上·甘肃天水·阶段练习)以6m/s的速度在水平面上运动的小车,如果获得与运动方向同向、大小为2 m/s2的加速度,则它的速度增大到10 m/s所需的时间为( )
A.2s B.3s C.5s D.8s
【答案】A
【详解】设小车初速度方向为正,则初速度,末速度为,由匀变速直线运动公式,可得
解得
故选A。
8.(24-25高一上·甘肃天水·阶段练习)直升机由静止开始以加速度a1匀加速上升了12 s,其中,第2秒时速度达到3 m/s;最后再以加速度a2匀减速上升3 s停下来。求:
(1)匀加速上升的加速度a1;
(2)匀减速上升的加速度a2。
【答案】(1)1.5 m/s2,方向向上
(2)6 m/s2,方向向下
【详解】(1)由题意可知,直升机第2 s时的速度
解得
即直升机加速时的加速度大小为1.5 m/s2,方向向上;
(2)根据上述结论可知,直升机加速12 s时的速度为
故直升机减速时的加速度
即直升机减速时的加速度大小为6 m/s2,方向向下。
考点03 v-t图象斜率的物理意义、利用v-t图象求加速度
9.(24-25高一上·江西南昌·期末)一电梯在竖直方向运动,其携带的加速度传感器显示某段时间的图像如甲图所示,在这段时间内符合电梯运动情况的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】根据图像的切线斜率表示加速度,由图像可知,加速度逐渐增大,则图像的切线斜率逐渐增大。
故选C。
10.(24-25高一上·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.小鱼在内的速度方向与内的速度方向相反
B.时刻小鱼离池塘边缘最远
C.小鱼在内速度不断减小
D.小鱼在内的加速度不断增加
【答案】B
【详解】A.根据图像可知,在内与内速度均为正值,则小鱼在内的速度方向与内的速度方向相同,故A错误;
B.根据图像可知,时刻速度的方向发生变化,则时刻小鱼离池塘边缘最远,故B正确;
C.在内,小鱼做匀加速直线运动,速度不断增大,故C错误;
D.图像斜率的绝对值表示加速度大小,可知,小鱼在内的加速度不断减小,故D错误。
故选B。
11.(24-25高一上·贵州六盘水·期中)如图所示的是某物体做直线运动的速度—时间图像,下列说法正确的是( )
A.加速度为 B.与的加速度方向相同
C.物体向正方向运动 D.物体做减速运动
【答案】BC
【详解】A.由图可知,加速度为,故A错误;
B.图像的斜率代表加速度,所以与的加速度方向相同,故B正确;
C.物体的速度为正,则物体向正方向运动,故C正确;
D.由图可知,内速度方向与加速度方向相同,故物体做加速运动,故D错误。
故选BC。
12.(24-25高一上·湖南常德·期末)一辆小汽车在城市道路以v0=15m/s的速度匀速行驶,驾驶员发现正前方x=30m处的斑马线上有行人横过马路,于是刹车礼让行人,汽车恰好在斑马线前停下。若驾驶员的反应时间为t0=0.5s,汽车运动的v-t图像如图所示,驾驶员发现行人时作为记时起点。求:
(1)汽车的加速度大小a;
(2)从驾驶员发现行人到汽车静止过程的时间t。
【答案】(1)5m/s2
(2)3.5s
【详解】(1)汽车在t0=0.5s内通过的位移
汽车减速运动过程中通过的位移
根据匀变速直线运动规律有
代入数据解得
(2)汽车做匀减速运动过程的平均速度
汽车减速阶段运动的时间
从驾驶员发现行人到车停止运动的时间
考点04 v-t图象反应的物理量,及图像形状反应的问题
13.(24-25高一上·宁夏吴忠·期中)对于一个做匀加速直线运动的物体,其图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】选项A中的图像表示物体做匀减速直线运动;选项B中的图像表示物体做匀速直线运动;选项C中的图像表示物体做加速度逐渐增大的加速运动;选项D中的图像表示物体做匀加速直线运动。
故选D。
14.(24-25高一上·云南昭通·期中)A、B两物体同时同地从静止开始运动,其运动的速度随时间变化的图像如图所示,关于它们运动的描述正确的是( )
A.10s末两物体相遇
B.10s末两物体的速度相同
C.10s末两物体的加速度相同
D.物体A的加速度均匀变大
【答案】B
【详解】ABC.由v-t图像可知10s末两物体速度相同,10s内二者图线与横轴所围面积表示位移不相等,起点相同,故10s末未相遇,B在前方A在后方;图线(切线)的斜率表示加速度,10s末二者斜率不同,故加速度不相同,故AC错误,B正确;
D.A做加速度增加的加速运动,加速度不一定均匀变大,故D错误。
故选B。
15.(24-25高一上·浙江宁波·期末)近年来,我国新能源汽车产业取得了举世瞩目的成就。某公司对新款车型进行了道路测试,甲、乙两辆汽车在平直公路上同向行驶,两车的速度随时间的变化关系如图所示,时刻两车位于同一地点,图中两个阴影部分的面积相等,则( )
A.甲车做加速运动、乙车做匀速运动
B.在时刻,甲、乙两车第一次相遇
C.在时刻,甲、乙两车相距最远
D.在时间内有某一时刻,甲、乙两车的加速度相等
【答案】D
【详解】A.图像可知甲乙两车速度均在增大,甲乙两车均做加速运动,故A错误;
B.时刻两车位于同一地点,时间内甲的速度一直大于乙的速度,甲车一直在乙车前面,故在时刻,甲、乙两车没相遇,故B错误;
C.图像面积表示位移,从图像可知时间内,甲乙两车距离先增大后减小,由于,所以在时刻两车相遇,之后甲的速度一直大于乙的速度,甲乙两车距离一直在增大,故在时刻,甲、乙两车不是相距最远的时刻,故C错误;
D.图像斜率表示加速度,图像可知甲的斜率一直在增大,且时刻乙的斜率大于甲的斜率,时刻甲的斜率大于乙的斜率,故在时间内有某一时刻,甲乙图线斜率有相等的时刻,即在时间内有某一时刻,甲、乙两车的加速度相等,故D正确。
故选 D。
16.(24-25高一上·湖南娄底·期末)一质点由原点出发沿数轴做直线运动,其像如图示,以下说法正确的是( )
A.在第1s末时质点开始反向运动
B.在第末时质点速度为0,加速度不为0
C.第内与第内的加速度相同
D.第内的加速度沿正方向
【答案】BCD
【详解】A.v-t图像中纵坐标数据代表速度,第1s末时速度为正方向5m/s,没有反向运动,故A错误;
B.第2s末时速度为0,v-t图像的斜率表加速度,第2s末时斜率不为0,则加速度不为0,故B正确;
C.第2s内和第3s内的图线斜率相同,则加速度相同,故C正确;
D.第4s内的斜率为正,说明加速度为正方向,故D正确。
故选BCD。
模块三
课后作业
一、单选题
17.(25-26高一上·江苏·课后作业)一辆小车以一定速度冲上光滑斜面后回到原处,其图像如图所示。以下说法正确的是( )
A.小车向上运动和向下运动的速度变化量不同
B.小车运动过程中的速度一直在减小
C.小车向上运动和向下运动的加速度大小均为,方向相同
D.向上运动到最高点时,小车的瞬时速度和加速度都为零
【答案】C
【详解】由图可得小车上升和下降过程的速度变化量大小相等,方向相同,故A错误;小车运动过程中的速度先减小到零,再反向增大,故B错误;图像斜率表示加速度,由图可知小车上升和下降过程的加速度大小为,方向相同,故C正确;上升到最高点时,速度为零,加速度不为零,故D错误。
18.(24-25高一上·湖南郴州·期末)某物体做直线运动,它的图像如图所示。设向东为速度坐标轴的正方向。下列说法正确的是( )
A.第1秒末,物体的速度方向发生改变
B.第2秒末,物体的加速度方向发生改变
C.第1秒末,物体向东运动至最远
D.第1秒末与第3秒末,物体经过同一位置
【答案】D
【详解】A.由图像纵坐标代表速度可知,第1秒末,物体的速度方向没有改变,故A错误;
B.图像的斜率代表加速度,可知第2秒末,物体的加速度方向没有改变,故B错误;
CD.图像与纵坐标围成的面积代表位移,可知第2秒末,物体向东运动至最远,第1秒末与第3秒末,物体的位移相等,经过同一位置,故C错误,D正确;
故选D。
19.(24-25高一上·福建厦门·期末)2024世界机器人大赛于8月22-25日在北京举行,如图所示为一参赛机器人表演过程中在水平面内做直线运动时速度v随时间t变化的图像,则该机器人( )
A.内做匀减速运动 B.内做匀加速运动
C.时速度方向改变 D.内平均速度为
【答案】D
【详解】A.图像斜率表示加速度,内,速度为正值,加速度恒定且为负值,机器人沿正方向匀减速直线运动;机器人速度为负值,加速度恒定且为负值,沿负方向匀加速直线运动,故A错误;
B.内机器人沿负方向做匀减速直线运动,故B错误;
C.之前速度为正值,之后速度为负值,故时速度方向改变;前后速度均为负值,故时速度方向未改变,故C错误;
D.内机器人做匀减速直线运动,平均速度为
故D正确。
故选D。
20.(24-25高一上·湖北恩施·期末)航母阻拦索可将舰载机高速拦停,是舰载机名副其实的“生命线”。若我国一架歼-15舰载机在静止的辽宁号上着陆,在阻拦索的作用下做匀减速直线运动,速度从v减为0所用的时间为t,则该舰载机与阻拦索作用过程中速度从v减为0.5v通过的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据题意,速度从v减为0的总位移为
从v减速到0可以反过来看成加速,从v减速到0.5v可看成后一半时间,初速度为0的匀变速直线运动连续相等时间位移比为1:3,故所求位移为
故选C。
二、多选题
21.(24-25高一上·宁夏吴忠·期中)汽车从静止开始先匀加速直线运动,当速度达20m/s,立即匀减速直线运动直至停止。从静止到停止共经历时间10s,由此可以求出( )
A.汽车加速运动的时间 B.汽车的平均速度
C.汽车减速运动的距离 D.汽车运动的总距离
【答案】BD
【详解】已知匀加速运动的初速度为0,末速度为20m/s,则匀加速过程的平均速度为
在匀减速直线运动时,由于初速度为10m/s,末速度为0,故匀减速过程的平均速度为
即汽车在匀加速和匀减速过程中的平均速度相等,可知汽车全程的平均速度为;已知整个过程的时间,所以汽车运动的总距离为
由于加速时的加速度未知,故无法求汽车加速运动的时间,同理也无法求减速运动的距离。
故选BD。
三、填空题
22.(24-25高一上·浙江嘉兴·期末)如图甲所示,可视为质点的小球,从固定在水平地面上的光滑斜面的中点,以2m/s的初速度沿斜面向上运动,小球回到斜面底端时的速度大小为4m/s,此过程中小球的图像如图乙所示,则小球在斜面上运动时的加速度大小为 ,斜面长度为 m。
【答案】 4 3
【详解】[1] 由图可知,小球在斜面上运动时的加速度大小为
[2]根据速度—时间公式可知,最高点到最低点到时间为
结合图像与坐标轴围成的面积代表位移可知,斜面的长度为m=3m
23.(24-25高一上·内蒙古兴安盟·阶段练习)一辆汽车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开往乙地,汽车先做匀加速直线运动,接着做匀减速直线运动,开到乙地刚好停止,其速度—时间图象如图所示,那么0~t和t~3t两段时间内加速度大小之比为 位移大小之比为 平均速度大小之比为
【答案】 2:1 1:2 1:1
【详解】[1]根据加速度的定义可知
,
因此加速度之比
[2][3]平均速度分别为
,
因此平均速度之比
位移分别为
,
因此位移之比
24.(24-25高一上·湖南岳阳·阶段练习)如图为某质点运动的v-t图像,则0~1s内加速度 0,质点做 运动;3~5s内加速度 0,质点做 运动。
【答案】 大于 匀加速直线 小于 反方向匀加速直线
【详解】[1][2]v-t图像的斜率表示质点运动的加速度,所以0~1s内加速度大于0,速度大于0,质点做匀加速直线运动;
[3][4]3~5s内加速度小于0,速度小于0,则质点反向做匀加速直线运动。
25.(24-25高一上·全国·课后作业)一辆小车,从静止开始沿平直路面加速行驶,在行驶过程中,可以从小车的速度计读出各个时刻的速度值,如果每隔1s记下一个速度值,可得到下表所示的一组数据。
t/s
0
1
2
3
4
5
6
0
2
4
6
8
10
12
请画出这辆小车的图像 ,并分析小车的速度变化有什么规律 。
【答案】 小车的速度随时间均匀增加
【详解】[1]图像如图所示。
[2]根据图像可知,小车的速度随时间均匀增加。
四、解答题
26.(24-25高一上·浙江杭州·期末)如图所示,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距d=0.9m,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时t1=0.4s,从2号锥筒运动到3号锥筒用时t2 =0.5s,问:
(1)t1、t2这两段时间内的平均速度分别为多大?
(2)该同学滑行的加速度大小;
(3)最远能经过几号谁筒?
【答案】(1)2.25m/s、1.8m/s
(2)
(3)4号
【详解】(1)根据平均速度的计算公式可知,t1、t2这两段时间内的平均速度分别为、
(2)根据匀变速运动规律某段内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可知在1、2间中间时刻的速度为2.25m/s、1.8m/s,根据加速度定义式有
(3)设到达1号锥筒时的速度为,根据匀变速直线运动规律得
代入数值解得
从1号开始到停止时通过的位移大小为
故可知最远能经过4号锥筒。
27.(23-24高一上·福建福州·阶段练习)飞机着陆后以6m/s2大小的加速度做匀减速直线运动,其着陆速度v0=60m/s,求:
(1)飞机到停止所用的时间t;
(2)飞机着陆后8s末滑行的速度v;
(3)飞机着陆后12s内滑行的位移s。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据匀变速直线运动速度时间关系可得
可得飞机到停止所用的时间为
(2)飞机着陆后8s末滑行的速度为
(3)由于飞机着陆后经过10s停下,则飞机着陆后12s内滑行的位移为
28.(24-25高一上·四川成都·期中)下图是某质点做直线运动的v-t图像,利用该图像分析并求解以下问题:
(1)描述质点在0~2s内,2~4s内,4~5s,5~6s分别是什么性质的运动。
(2)0~2s与4~5s内的加速度各是多少?
(3)求质点在0~6s内的位移。
【答案】(1)质点在0~2s内做匀加速直线运动,2~4s内做匀速直线运动,4~5s做匀减速直线运动,5~6s做反方向的匀加速直线运动
(2),(“-”代表方向为负方向)
(3)30m
【详解】(1)由图可知,质点在0~2s内做匀加速直线运动,2~4s内做匀速直线运动,4~5s做匀减速直线运动,5~6s做反方向的匀加速直线运动。
(2)v-t图像的斜率代表加速度,可知0~2s的加速度为
4~5s的加速度为
“-”代表方向为负方向。
(3)图像与坐标轴围成的面积代表位移,则有
29.(24-25高一上·吉林白城·期末)小明驾驶汽车以10m/s的速度行驶,突然发现前面有情况,小明紧急刹车,加速度大小为5m/s2。
(1)求刹车后4s末的速度;
(2)若一物体做匀变速直线运动,初速度为10m/s,加速度为,则4s末的速度为多少?结果中的负号表示什么意思?尝试画出物体4s内的图像。
【答案】(1)零
(2),负号表示速度方向与初速度方向相反,图像见解析
【详解】(1)根据匀变速直线运动速度时间关系可得
可知刹车到停下所用时间为
可知刹车后4s末的速度为零。
(2)根据匀变速直线运动速度时间关系可得物体4s末的速度为
负号表示速度方向与初速度方向相反;物体4 s内的图像如图所示
30.(24-25高一上·云南保山·阶段练习)一做直线运动的物体,其图像如图所示,试根据图像判断:
(1)第1秒内,物体的加速度为多大?
(2)第3秒内,物体的加速度为多大?
(3)第2秒内和第4秒内的加速度是否相同?物体的运动方向是否相同?
(4)在第5秒内,物体做什么运动?
【答案】(1)
(2)
(3)加速度相同,运动方向相反
(4)沿负方向做匀减速直线运动
【详解】(1)由图像和加速度的定义式可知,第1秒内的加速度为
(2)由图像和加速度的定义式可知,第3秒内的加速度为
即加速度大小为。
(3)从图像可以读出,第2秒内和第4秒内速度方向相反,故运动方向相反,图像的斜率相等,都为负值,故加速度相同。
(4)物体在第5s内,速度沿负方向且均匀减小,沿负方向做匀减速直线运动
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第06讲 匀变速直线运动的速度与时间的关系
【人教版2019】
•模块一 匀变速直线运动 •模块二 速度与时间的关系 •模块三 课后作业
考点01 匀变速直线运动的定义与特征
考点02 匀变速直线运动速度与时间的关系
考点03 v-t图象斜率的物理意义、利用v-t图象求加速度
考点04 v-t图象反应的物理量,及图像形状反应的问题
模块一
匀变速直线运动
一、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.v-t图像:匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线.
3.分类:
(1)匀加速直线运动:a和v同向,速度随时间均匀增加.
(2)匀减速直线运动:a和v反向,速度随时间均匀减小.
拓展延申
1.匀变速直线运动的特点
(1)加速度a恒定不变;
(2)v-t图像是一条倾斜直线.
2.v-t图像与物体的运动
(1)匀速直线运动的v-t图像是一条平行于时间轴的直线.
(2)匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线,如图2所示,a表示匀加速直线运动,b表示匀减速直线运动.
图2
①v-t图线的斜率的绝对值等于物体的加速度的大小,斜率的正、负表示加速度的方向.
②v-t图线与纵轴的交点的纵坐标表示物体的初速度.
(3)非匀变速直线运动的v-t图像是一条曲线,曲线上某点切线的斜率等于该时刻物体的加速度.
考点01 匀变速直线运动的定义与特征
1.(24-25高一上·河北唐山·期末)关于直线运动,下列说法中正确的是( )
A.若物体的速度不断增加,则物体做匀加速直线运动
B.若物体的加速度和速度方向相反,则物体一定做减速直线运动
C.若物体的速度先减小再增大,则物体一定做匀变速直线运动
D.若物体在相等时间内通过的位移相等,则物体做匀速直线运动
2.(24-25高一上·山西晋城·期末)一辆在平直路面上行驶(运动方向不变)的农用“小四轮”漏油,若“小四轮”每隔相同的时间漏下一滴油,则下列说法正确的是( )
A.当油滴的间距变小时,“小四轮”一定在做匀减速直线运动
B.当油滴的间距变大时,“小四轮”一定在做匀加速直线运动
C.当油滴的间距变大时,“小四轮”的加速度一定在增大
D.当油滴的间距变大时,“小四轮”的加速度可能不变
3.(24-25高一上·江苏无锡·阶段练习)在匀变速直线运动中,下列说法中正确的是( )
A.相同时间内位移的变化相同 B.相同路程内速度的变化相同
C.相同路程内加速度的变化相同 D.相同时间内速度的变化相同
4.(24-25高一上·山西忻州·期中)关于匀变速直线运动,下列说法中正确的是( )
A.匀变速直线运动是速度不变的运动
B.匀变速直线运动是速度随时间均匀变化的运动
C.匀变速直线运动是加速度随时间均匀变化的运动
D.匀变速直线运动是加速度不变的运动
模块二
匀变速直线运动速度与时间的关系
二、速度与时间的关系
1.速度与时间的关系式:v=v0+at.
2.意义:做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度v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.
拓展延申
速度和时间关系式v=v0+at的理解
1.公式的适用条件:公式v=v0+at只适用于匀变速直线运动.
2.公式的矢量性
(1)公式v=v0+at中的v0、v、a均为矢量,应用公式解题时,首先应先选取正方向.
(2)一般以v0的方向为正方向,此时匀加速直线运动a>0,匀减速直线运动a<0;对计算结果v>0,说明v与v0方向相同;v<0,说明v与v0方向相反.
3.两种特殊情况
(1)当v0=0时,v=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,v=v0.
考点02 匀变速直线运动速度与时间的关系
5.(24-25高一上·河南·阶段练习)如图甲所示,一辆赛车在平直的赛道上匀加速行驶。某时刻开始计时,速度v与运动时间t的关系如图乙所示,图像与纵轴的截距为b,图像的斜率为k,则在t=0时刻,赛车的( )
A.速度为k,加速度为b B.速度为b,加速度为k
C.速度为,加速度为 D.速度为,加速度为
6.(24-25高一上·安徽芜湖·阶段练习)如图所示,一小球(可视为质点)沿斜面匀加速下滑,依次经过A、B、C三点.已知,,小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s,则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是( )
A.5m/s;11m/s;17m/s
B.6m/s;12m/s;18m/s
C.8m/s;11m/s;14m/s
D.12m/s;13m/s;14m/s
7.(24-25高一上·甘肃天水·阶段练习)以6m/s的速度在水平面上运动的小车,如果获得与运动方向同向、大小为2 m/s2的加速度,则它的速度增大到10 m/s所需的时间为( )
A.2s B.3s C.5s D.8s
8.(24-25高一上·甘肃天水·阶段练习)直升机由静止开始以加速度a1匀加速上升了12 s,其中,第2秒时速度达到3 m/s;最后再以加速度a2匀减速上升3 s停下来。求:
(1)匀加速上升的加速度a1;
(2)匀减速上升的加速度a2。
考点03 v-t图象斜率的物理意义、利用v-t图象求加速度
9.(24-25高一上·江西南昌·期末)一电梯在竖直方向运动,其携带的加速度传感器显示某段时间的图像如甲图所示,在这段时间内符合电梯运动情况的图像是( )
A. B.
C. D.
10.(24-25高一上·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.小鱼在内的速度方向与内的速度方向相反
B.时刻小鱼离池塘边缘最远
C.小鱼在内速度不断减小
D.小鱼在内的加速度不断增加
11.(24-25高一上·贵州六盘水·期中)如图所示的是某物体做直线运动的速度—时间图像,下列说法正确的是( )
A.加速度为 B.与的加速度方向相同
C.物体向正方向运动 D.物体做减速运动
12.(24-25高一上·湖南常德·期末)一辆小汽车在城市道路以v0=15m/s的速度匀速行驶,驾驶员发现正前方x=30m处的斑马线上有行人横过马路,于是刹车礼让行人,汽车恰好在斑马线前停下。若驾驶员的反应时间为t0=0.5s,汽车运动的v-t图像如图所示,驾驶员发现行人时作为记时起点。求:
(1)汽车的加速度大小a;
(2)从驾驶员发现行人到汽车静止过程的时间t。
考点04 v-t图象反应的物理量,及图像形状反应的问题
13.(24-25高一上·宁夏吴忠·期中)对于一个做匀加速直线运动的物体,其图像正确的是( )
A. B.
C. D.
14.(24-25高一上·云南昭通·期中)A、B两物体同时同地从静止开始运动,其运动的速度随时间变化的图像如图所示,关于它们运动的描述正确的是( )
A.10s末两物体相遇
B.10s末两物体的速度相同
C.10s末两物体的加速度相同
D.物体A的加速度均匀变大
15.(24-25高一上·浙江宁波·期末)近年来,我国新能源汽车产业取得了举世瞩目的成就。某公司对新款车型进行了道路测试,甲、乙两辆汽车在平直公路上同向行驶,两车的速度随时间的变化关系如图所示,时刻两车位于同一地点,图中两个阴影部分的面积相等,则( )
A.甲车做加速运动、乙车做匀速运动
B.在时刻,甲、乙两车第一次相遇
C.在时刻,甲、乙两车相距最远
D.在时间内有某一时刻,甲、乙两车的加速度相等
16.(24-25高一上·湖南娄底·期末)一质点由原点出发沿数轴做直线运动,其像如图示,以下说法正确的是( )
A.在第1s末时质点开始反向运动
B.在第末时质点速度为0,加速度不为0
C.第内与第内的加速度相同
D.第内的加速度沿正方向
模块三
课后作业
一、单选题
17.(25-26高一上·江苏·课后作业)一辆小车以一定速度冲上光滑斜面后回到原处,其图像如图所示。以下说法正确的是( )
A.小车向上运动和向下运动的速度变化量不同
B.小车运动过程中的速度一直在减小
C.小车向上运动和向下运动的加速度大小均为,方向相同
D.向上运动到最高点时,小车的瞬时速度和加速度都为零
18.(24-25高一上·湖南郴州·期末)某物体做直线运动,它的图像如图所示。设向东为速度坐标轴的正方向。下列说法正确的是( )
A.第1秒末,物体的速度方向发生改变
B.第2秒末,物体的加速度方向发生改变
C.第1秒末,物体向东运动至最远
D.第1秒末与第3秒末,物体经过同一位置
19.(24-25高一上·福建厦门·期末)2024世界机器人大赛于8月22-25日在北京举行,如图所示为一参赛机器人表演过程中在水平面内做直线运动时速度v随时间t变化的图像,则该机器人( )
A.内做匀减速运动 B.内做匀加速运动
C.时速度方向改变 D.内平均速度为
20.(24-25高一上·湖北恩施·期末)航母阻拦索可将舰载机高速拦停,是舰载机名副其实的“生命线”。若我国一架歼-15舰载机在静止的辽宁号上着陆,在阻拦索的作用下做匀减速直线运动,速度从v减为0所用的时间为t,则该舰载机与阻拦索作用过程中速度从v减为0.5v通过的距离为( )
A. B. C. D.
二、多选题
21.(24-25高一上·宁夏吴忠·期中)汽车从静止开始先匀加速直线运动,当速度达20m/s,立即匀减速直线运动直至停止。从静止到停止共经历时间10s,由此可以求出( )
A.汽车加速运动的时间 B.汽车的平均速度
C.汽车减速运动的距离 D.汽车运动的总距离
三、填空题
22.(24-25高一上·浙江嘉兴·期末)如图甲所示,可视为质点的小球,从固定在水平地面上的光滑斜面的中点,以2m/s的初速度沿斜面向上运动,小球回到斜面底端时的速度大小为4m/s,此过程中小球的图像如图乙所示,则小球在斜面上运动时的加速度大小为 ,斜面长度为 m。
23.(24-25高一上·内蒙古兴安盟·阶段练习)一辆汽车从静止开始由甲地出发,沿平直公路开往乙地,汽车先做匀加速直线运动,接着做匀减速直线运动,开到乙地刚好停止,其速度—时间图象如图所示,那么0~t和t~3t两段时间内加速度大小之比为 位移大小之比为 平均速度大小之比为
24.(24-25高一上·湖南岳阳·阶段练习)如图为某质点运动的v-t图像,则0~1s内加速度 0,质点做 运动;3~5s内加速度 0,质点做 运动。
25.(24-25高一上·全国·课后作业)一辆小车,从静止开始沿平直路面加速行驶,在行驶过程中,可以从小车的速度计读出各个时刻的速度值,如果每隔1s记下一个速度值,可得到下表所示的一组数据。
t/s
0
1
2
3
4
5
6
0
2
4
6
8
10
12
请画出这辆小车的图像 ,并分析小车的速度变化有什么规律 。
四、解答题
26.(24-25高一上·浙江杭州·期末)如图所示,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距d=0.9m,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时t1=0.4s,从2号锥筒运动到3号锥筒用时t2 =0.5s,问:
(1)t1、t2这两段时间内的平均速度分别为多大?
(2)该同学滑行的加速度大小;
(3)最远能经过几号谁筒?
27.(23-24高一上·福建福州·阶段练习)飞机着陆后以6m/s2大小的加速度做匀减速直线运动,其着陆速度v0=60m/s,求:
(1)飞机到停止所用的时间t;
(2)飞机着陆后8s末滑行的速度v;
(3)飞机着陆后12s内滑行的位移s。
28.(24-25高一上·四川成都·期中)下图是某质点做直线运动的v-t图像,利用该图像分析并求解以下问题:
(1)描述质点在0~2s内,2~4s内,4~5s,5~6s分别是什么性质的运动。
(2)0~2s与4~5s内的加速度各是多少?
(3)求质点在0~6s内的位移。
29.(24-25高一上·吉林白城·期末)小明驾驶汽车以10m/s的速度行驶,突然发现前面有情况,小明紧急刹车,加速度大小为5m/s2。
(1)求刹车后4s末的速度;
(2)若一物体做匀变速直线运动,初速度为10m/s,加速度为,则4s末的速度为多少?结果中的负号表示什么意思?尝试画出物体4s内的图像。
30.(24-25高一上·云南保山·阶段练习)一做直线运动的物体,其图像如图所示,试根据图像判断:
(1)第1秒内,物体的加速度为多大?
(2)第3秒内,物体的加速度为多大?
(3)第2秒内和第4秒内的加速度是否相同?物体的运动方向是否相同?
(4)在第5秒内,物体做什么运动?
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