第三讲 匀变速直线运动的规律及应用 课件 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

第三讲 匀变速直线运动的规律及应用 考点一 、匀变速直线运动的规律及应用 考点二 、匀变速直线运动的v-t图像 考点一：匀变速直线运动 知识点一、匀变速直线运动 1．定义：加速度保持不变的直线运动。 2．理解：（1）速度——均匀变化，在任意相等时间内速度变化量都相等。 （2）加速度——加速度大小、方向都始终不变。 （3）v‒t图——是一条倾斜线。 v＝v0＋at v2−v02 ＝2ax。 x＝v0t＋ at2 匀变速直线运动 ( 恒定） a 匀变速直线运动三个重要公式 注意： 1、这三个公式为矢量式，在使用时要注意规定正方向，通常以初速度V0方向为正方向 2、刹车类减速运动的问题注意判断物体停止时所用的时间，再与题目所给的时间做比较，确定代入公式的时间为多少 3．分类 （1）匀加速直线运动：a与v0方向相同，物体速度随时间均匀增加的直线运动。 （2）匀减速直线运动：a与v0方向相反，物体速度随时间均匀减小的直线运动。 4．应用关系式解决问题的步骤 （1）选取、确定研究对象。 （2）画出运动过程的草图，标上已知量。 （3）选取研究过程，以初速度方向为正方向，判断各量的正、负，根据已知量选取合适的公式求解未知量。 考点二：匀变速直线运动的v-t图像 1．图象的特征：匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线。如图甲和乙所示为不同类型的匀变速运动的速度图象。 初速为零的正向加速直线运动的v-t图象是过原点的倾斜直线，如图丙所示。 2．图象的作用 （1）直观地反映速度v随时间t均匀变化的规律．图甲为匀加速运动，图乙为匀减速运动。 （2）可以直接得出任意时刻的速度，包括初速度v0。 （3）可求出速度的变化率．图甲表示速度每秒增加0．5m/s，图乙表示速度每秒减小1m/s。 （4）图线与时间轴所围“面积”表示物体在时间t内的位移。如图所示，画斜线部分表示时间在0～t时间内的位移。 t轴上方面积表示位移为正，t轴下方面积表示位移为负。 思考：此图可以表示物体做匀变速直线运动吗？匀变速直线运动的v-t图像的特征是？ o v t 【典型例题1】关于匀变速直线运动，下列说法错误的是 （　　） A．匀变速直线运动是速度随时间均匀变化的运动 B．匀变速直线运动是速度的变化率恒定的运动 C．匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线 D．速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动 【答案】D 【解析】匀变速直线运动是速度随时间均匀变化的运动，A正确；匀变速直线运动是速度的变化率恒定即加速度恒定的运动，B正确；匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线，C正确；对于速度先减小再增大的运动，若加速度不变，则该运动可能是匀变速直线运动，D错误。 【典型例题2】物体在水平面上做直线运动，其速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．物体在前2 s内做匀加速直线运动，加速度为2 m/s2 B．物体在6～12 s内速度一直减小 C．物体在第12 s内的位移为0.75 m D．物体在前12 s内的路程为15 m 【典型例题3】对于运动学公式v=v0+at，下列说法正确的是 （　　） A．可以求出任意运动状态下物体的速度 B．仅适用于匀变速直线运动 C．物体的末速度一定大于物体的初速度 D．v和v0均只能取正值 【答案】B 【解析】运动学公式v=v0+at是匀变速直线运动的运动规律，不能求任意运动状态下的物体的速度，故A错误，B正确；匀变速直线运动有匀加速直线运动和匀减速直线运动，所以物体的末速度不一定大于物体的初速度，v和v0也不一定都取正值，故C、D错误。 【典型例题4】某汽车正以12 m/s的速度在公路上行驶，为“礼让行人”，若以大小为2 m/s2的加速度刹车，刹车后2 s时的速度大小为 （　　） A．4 m/s B．6 m/s C．8 m/s D．10 m/s 【答案】C 【解析】汽车总刹车时间为t==6 s>2 s，所以刹车后2 s时的速度大小为v=v0-at1=8 m/s，故选C。 【典型例题5】一质点在t=0时刻开始做初速度为2 m/s、加速度为4 m/s2的匀加速直线运动，在0~2 s内质点的位移大小为 （　　） A．10 m　B．12 m　C．14 m　D．16 m 【答案】B 【解析】根据匀变速直线运动的位移与时间的关系式得x=v0t+at2=2×2 m+×4×22 m=12 m，故B正确。 【典型例题6】某质点从静止开始做匀加速直线运动，已知第1 s内通过的位移是2 m，则质点运动的加速度为（　　） A．1 m/s2 B．2 m/s2 C．3 m/s2 D．4 m/s2 【答案】D 【解析】由位移时间关系式x=at2，代入数据可得a=4 m/s2，故A、B、C错误，D正确。 【典型例题7】一辆摩托车在平直的公路上匀加速行驶，经过路旁两相邻电线杆时的速度分别是5 m/s和15 m/s，已知相邻电线杆之间的距离是20 m。则摩托车的加速度大小是 （　　） A．5 m/s2 B．0．5 m/s2 C．10 m/s2 D．2．5 m/s2 【答案】A 【解析】根据速度与位移的关系式v2-=2ax得a= m/s2=5 m/s2，故A正确，B、C、D错误。 【典型例题8】如图所示，一汽车从A点由静止开始做匀加速直线运动，若到达B点时速度为v，到达C点时速度为2v，则xAB∶xBC等于 （　　） A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4 【答案】C 【解析】设汽车的加速度为a，由v2-=2ax得xAB=，xBC=xAC-xAB=-=，故xAB∶xBC=1∶3，选项C正确。 【典型例题9】潜水器从海面由静止匀加速下降到某一高度h时再减速下降，则在潜水器下降到高度h的过程中符合的图像是 （　　） 【答案】D 【解析】潜水器在由静止开始匀加速下降到高度h的过程，速度均匀增大，则v-t图像为过原点的倾斜直线，故D正确。 【典型例题10】某物体沿水平直线运动，从t=0开始计时，取向左的方向为运动的正方向，其v-t图像如图所示，则物体在最初的4 s内（　　） A．前2 s内物体做匀加速直线运动 B．前2 s内物体向左运动，后2 s内物体向右运动 C．后2 s内物体做匀加速直线运动 D．t=2 s时，物体的加速度为零 【答案】C 【解析】由题图可知，前2 s内物体的速度大小逐渐减小，后2 s内物体的速度大小逐渐增大，且v-t图像为一次函数关系，即斜率不变，v-t图像的斜率表示加速度，所以加速度不变，因此前2 s内物体做匀减速直线运动，后2 s内物体做匀加速直线运动，故A错误，C正确；由题意可知，规定向左为正方向，v-t图像中前2 s内物体的速度为负值，即速度方向与正方向相反，所以前2 s内物体向右运动，后2 s内物体的速度为正值，所以后2 s内物体向左运动，故B错误；由题图可知，t=2 s时斜率不为零，所以物体的加速度不为零，故D错误。 $