2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系(讲义)物理人教版必修第一册
2026-08-11
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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 | 匀变速直线运动速度与时间的关系 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.00 MB |
| 发布时间 | 2026-08-11 |
| 更新时间 | 2026-08-11 |
| 作者 | 鼎力物理 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59157173.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦匀变速直线运动的速度与时间关系这一核心知识点,系统梳理从匀变速直线运动的定义、特点(加速度不变、v-t图像为倾斜直线),到速度公式v=v₀+at的推导、物理意义及矢量性,再到v-t图像的分析与应用的完整脉络,构建从概念理解到规律应用的学习支架。
该资料以新课标核心素养为导向,通过“知识点+随学随练+题型讲解+分层练习”的设计,强化物理观念(运动观念)和科学思维(模型建构、科学推理)。例如结合刹车问题、高铁过桥等实际情境,帮助学生理解公式矢量性及适用条件,课中助力教师突出重难点,课后通过基础通关、素养提升等练习,方便学生查漏补缺,提升应用能力。
内容正文:
第一章
机械运动
2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
课标要点
1. 理解匀变速直线运动的定义与特点,认识匀加速、匀减速直线运动的区别,建立匀变速运动的物理观念。
2. 掌握匀变速直线运动的速度公式,理解公式的推导过程、物理含义及适用条件,能够规范进行速度计算。
3. 认识匀变速直线运动的v-t图像,能根据图像判断运动性质、求解加速度,学会利用图像分析运动规律。
学习重难点
重点:
1. 理解匀变速直线运动的定义与核心特点,区分匀加速、匀减速直线运动。
2. 掌握匀变速直线运动速度公式v=v0+at的推导、物理意义及适用条件,能规范代入计算。
难点:
1. 理解速度公式的矢量性,学会选取正方向判断速度、加速度的正负并分析运动状态。
2. 灵活运用公式处理刹车类实际问题,准确判断运动时间,避免公式误用。
知识点 匀变速直线运动
1.定义:沿着一条直线,且 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 。
3.特点:(1)运动轨迹是 。
(2)在相等时间内的速度变化量 ,即加速度 。
4.分类
(1)匀加速直线运动:速度随时间 。
(2)匀减速直线运动:速度随时间 。
随学随练
1.下列有关匀变速直线运动的说法中正确的是( )
A.加速度不变的运动一定是匀变速直线运动
B.匀变速直线运动的图像一定是一条倾斜的直线
C.做匀变速直线运动的物体相同时间内速率的变化量一定相同
D.速度随时间均匀变化的直线运动一定是匀加速直线运动
2.关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A.匀减速直线运动中,加速度可能减小
B.匀加速直线运动中,加速度可能减小
C.匀减速直线运动中,加速度的方向一定为负方向
D.匀加速直线运动中,加速度的方向一定和速度方向相同
知识点 速度与时间的关系(重点)
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 加上在整个过程中速度的 。
随学随练
3.某质点做直线运动,其速度随时间变化的关系式为,则该质点的初速度(时刻的速度)大小为( )
A. B. C. D.
4.长200m的高速列车以30m/s的速度驶近一座长400m的铁路桥,为保证安全,列车提前做加速度大小为的匀减速运动,减速50s后,列车头恰好驶上桥头,之后匀速通过铁路桥,则列车全部驶过桥的时间为( )
A.18s B.20s C.22s D.24s
题型 匀变速直线运动的速度与时间的关系式
1.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v-t图线是一条 ,斜率表示 ,纵轴截距表示 。
(2)速度与时间的关系式既适用于 直线运动,也适用于 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。
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,应先选取 。可以把矢量运算转化为代数运算。
(2)一般 的方向为正方向(若v0=0,则取运动的方向为正方向)。
(3)已知量:a或v与v0的方向相同时取 值,与v0的方向相反时取 值。
(4)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。
3.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)。
活学活用
1.一个滑块以初速度在地面上做匀减速直线运动,经过2s停下来,则滑块的加速度大小为( )
A. B. C. D.
2.一物体做匀变速直线运动,初速度为15m/s,方向向东,第5s末速度为10m/s,方向向西,则何时开始向西运动( )
A.第1s初 B.第2s初 C.第3s初 D.第4s初
题型v-t图像的理解与应用
1.匀速直线运动的v-t图像
如图甲所示,匀速直线运动的v-t图像是一条 时间轴的直线。从图像中可以直接看出速度的大小和方向。
2.匀变速直线运动的v-t图像
如图乙所示,匀变速直线运动的v-t 图像是一条 的直线。
(1)直线a反映了速度随着时间是 的,为匀加速直线运动的v-t图像。
(2)直线b反映了速度随着时间是 的,为匀减速直线运动的v-t图像。
(3)直线c反映了速度随着时间先 ,后 向 ,由于加速度 ,整个运动过程也是 速直线运动。
(4)关于v-t图像交点与折点的理解
①两条图线的交点:表明在该时刻两物体具有 的速度。
②图线与v轴的交点:表示物体的 。
③图线与时间t轴的交点:表示在该时刻速度大小为零,且 改变。
④图线折点:表示加速度发生变化,可能是大小变化,可能是方向变化,也可能是大小、方向同时变化。
3.应用v-t图像的三点注意事项
(1)图线斜率为正值时加速度为 ,但速度 增大;图线斜率为负值时加速度为 ,但速度 减小。
(2)v-t图线为直线且跨过t轴,表示物体运动 发生了变化,可分段分析也可全程分析。
(3)v-t图线为折线时一般采用分段分析。
活学活用
3.春节期间,高速公路上的车流量大增,某汽车通过ETC过程的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.内,汽车做匀减速直线运动
B.内,汽车做匀速直线运动
C.和内,汽车加速度方向相同
D.和内,汽车速度方向相反
4.某物体沿水平直线运动,从O点开始计时,取向左的方向为运动的正方向,其图像如图所示,则物体在最初的4s内( )
A.前2s内物体做匀减速直线运动
B.前2s内物体向左运动,后2s内物体向右运动
C.时刻,物体的速度为
D.时刻,物体的加速度为零
基础通关
1.新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动,做匀减速直线运动。2s内速度由12m/s减至0。该过程中加速度大小为( )
A. B. C. D.
2.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度为10m/s,历时10s,物体速度大小为5m/s,则下面说法正确的是( )
A.该物体一定做匀减速直线运动,加速度大小为
B.该物体在此时间内可能一直做匀减速直线运动,加速度大小为
C.该物体在此时间内可能先匀减速直线运动再匀加速直线运动,加速度大小为
D.该物体在此时间内不可能做匀加速直线运动
3.某无人机做直线运动,其速度与时间的关系式为(式中时间的单位为s,速度的单位为m/s)。该无人机在t=4s时的速度大小为( )
A.2m/s B.4m/s C.6m/s D.8m/s
4.棒球运动员在0.05s内将速度为20m/s的球反向击出,击出后速度大小为30m/s,以击出后速度方向为正方向,则棒球的加速度为( )
A.200m/s2 B.-200m/s2
C.1000m/s2 D.-1000m/s2
5.下列关于做匀变速直线运动的物体说法不正确的是( )
A.物体在任意相同时间内的速度变化不一定相同
B.物体运动的加速度大小不变,方向也不变
C.物体运动的速度时间图像一定是一条倾斜的直线
D.在任意连续相同时间内的位移差一定是一个定值
6.物体做匀加速直线运动,已知第初的速度是,第末的速度大小是,则该物体的加速度可能是( )
A. B. C. D.
7.甲、乙两物体同时出发沿一条直线运动,它们的位置-时间关系(x-t图像)如图1所示:丙、丁两物体同时出发沿一条直线运动,它们的速度-时间关系(v-t图像)如图2所示。根据图中信息判定下列说法中正确的是( )
A.物体甲的速度大于物体乙的速度
B.在t0时刻物体乙的运动方向发生改变
C.在2t0时刻物体丙、丁的速度相同
D.在t0时刻物体丁的加速度方向发生改变
8.一辆汽车在平直公路上匀速行驶,若之后汽车先匀加速行驶,再匀减速刹车,最终停下,则下列图像中,能大致描述汽车运动情况的是( )
A. B.
C. D.
9.如图为一物体做匀变速直线运动的速度—时间图线,根据图线做出的以下判断中,正确的是( )
①物体始终沿正方向运动
②物体先沿负方向运动,在后开始沿正方向运动
③在前物体位于出发点负方向上,在后位于出发点正方向上
④在时,物体距出发点最远
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
10.某课外研究小组从地面竖直向上发射“水火箭”,测绘出“水火箭”速度v随时间t变化的图像如图所示。关于“水火箭”的运动,下列说法正确的是( )
A.t1时刻“水火箭”到达最高点
B.0~t1时间内“水火箭”加速度先减小后增大
C.0~t1时间内“水火箭”速度一直增大
D.t1~t2时间内,“水火箭”匀减速下降
素养提升
11.(多选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为,后的速度大小变为,在这内物体的加速度大小( )
A.可能等于 B.可能等于
C.可能等于 D.可能小于
12.(多选)做直线运动的物体在内的加速度为,在内的加速度为,则下列说法正确的是( )
A.该物体在内一定做加速运动
B.该物体在内可能做加速运动
C.该物体第末的速度一定大于第末的速度
D.该物体第10s末的速度一定等于0时刻的速度
13.(多选)物体做匀加速直线运动,已知第1 s末的速度是6 m/s,第2 s末的速度是8 m/s,则下面结论正确的是( )
A.物体零时刻的速度是3 m/s
B.物体的加速度是2 m/s2
C.任何1 s内的速度变化都是2 m/s
D.第3 s末的速度是10 m/s
14.(多选)一个质点做变速直线运动的 v-t图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A.在AB 段时物体处于静止状态
B.前2s内的运动方向与第5s内的运动方向相同
C.BC段的加速度方向与速度方向相反
D.第2s内的加速度为6m/s2
15.(多选)2024年6月23日,我国重复使用运载火箭首次10千米级垂直起降飞行试验圆满成功,这是我国自主研制的深度变推液氧甲烷发动机在10千米级返回飞行中的首次应用。假定试验过程中,地面测控系统测出火箭竖直起降全过程的图像如图所示,火箭在时刻离开地面,在时刻落回起点,不计空气阻力及火箭质量的变化,下列说法正确的是( )
A.在时刻,火箭上升到最大高度
B.在时间内,火箭的加速度逐渐增大
C.在时间内,火箭的速度与加速度方向相反
D.在时间内,火箭先向下运动,后向上运动
迁移创新
16.(多选)一玩具小车做匀变速直线运动,t=0时,小车的速度大小为12m/s,方向向东;t=4 s时,小车的速度大小为8m/s,方向向西。当小车的速度大小为2m/s时,t为( )
A.2 s B.2.8 s C.3.8 s D.4.8 s
17.(多选)我国航天试验场中,甲、乙两款新型探测器从同一发射台同时启动,用于测试动力系统的动态性能,其速度-时间图像如图所示,时两图像的切线相同,且切线过原点。下列说法中正确的是( )
A.(不含时刻)时间内,乙的加速度大于甲的加速度
B.时刻,甲、乙在同一位置
C.乙的加速度先增大再减小
D.时刻甲、乙的加速度相同,大小是
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第一章
机械运动
2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系
课标要点
1. 理解匀变速直线运动的定义与特点,认识匀加速、匀减速直线运动的区别,建立匀变速运动的物理观念。
2. 掌握匀变速直线运动的速度公式,理解公式的推导过程、物理含义及适用条件,能够规范进行速度计算。
3. 认识匀变速直线运动的v-t图像,能根据图像判断运动性质、求解加速度,学会利用图像分析运动规律。
学习重难点
重点:
1. 理解匀变速直线运动的定义与核心特点,区分匀加速、匀减速直线运动。
2. 掌握匀变速直线运动速度公式v=v0+at的推导、物理意义及适用条件,能规范代入计算。
难点:
1. 理解速度公式的矢量性,学会选取正方向判断速度、加速度的正负并分析运动状态。
2. 灵活运用公式处理刹车类实际问题,准确判断运动时间,避免公式误用。
知识点 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.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。
随学随练
1.下列有关匀变速直线运动的说法中正确的是( )
A.加速度不变的运动一定是匀变速直线运动
B.匀变速直线运动的图像一定是一条倾斜的直线
C.做匀变速直线运动的物体相同时间内速率的变化量一定相同
D.速度随时间均匀变化的直线运动一定是匀加速直线运动
【答案】B
【详解】A.加速度不变的运动可能是匀变速直线运动,也可能是匀变速曲线运动,故A错误;
B.匀变速直线运动的图像一定是一条倾斜的直线,故B正确;
C.做匀变速直线运动的物体相同时间内速度的变化量一定相同,但速率的变化量不一定相同,故C错误;
D.速度随时间均匀变化的直线运动不一定是匀加速直线运动,也可能是匀减速直线运动,故D错误。
故选B。
2.关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A.匀减速直线运动中,加速度可能减小
B.匀加速直线运动中,加速度可能减小
C.匀减速直线运动中,加速度的方向一定为负方向
D.匀加速直线运动中,加速度的方向一定和速度方向相同
【答案】D
【详解】AC.匀减速直线运动中,加速度保持不变,加速度方向与速度方向相反,其方向的正负取决于选定的正方向。故AC错误;
BD.匀加速直线运动中,加速度保持不变,加速度的方向一定和速度方向相同。故B错误;D正确。
故选D。
知识点 速度与时间的关系(重点)
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。
随学随练
3.某质点做直线运动,其速度随时间变化的关系式为,则该质点的初速度(时刻的速度)大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据速度随时间变化的关系式
代入 得
故选A。
4.长200m的高速列车以30m/s的速度驶近一座长400m的铁路桥,为保证安全,列车提前做加速度大小为的匀减速运动,减速50s后,列车头恰好驶上桥头,之后匀速通过铁路桥,则列车全部驶过桥的时间为( )
A.18s B.20s C.22s D.24s
【答案】D
【详解】列车头部驶上桥头时速度为
从列车头部驶上桥头到尾部脱离桥头列车所走的位移大小为
则列车全部驶过桥的时间为
故选D。
题型 匀变速直线运动的速度与时间的关系式
1.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v-t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。
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,应先选取正方向。可以把矢量运算转化为代数运算。
(2)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)。
(3)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。
(4)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。
3.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)。
活学活用
1.一个滑块以初速度在地面上做匀减速直线运动,经过2s停下来,则滑块的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】一个滑块以初速度在地面上做匀减速直线运动,经过2s停下来,根据运动学公式可得可得加速度大小为故选B。
2.一物体做匀变速直线运动,初速度为15m/s,方向向东,第5s末速度为10m/s,方向向西,则何时开始向西运动( )
A.第1s初 B.第2s初 C.第3s初 D.第4s初
【答案】D
【详解】规定向东为正方向,则初速度第5s末速度
所以物体运动的加速度为负号表示加速度方向向西,物体速度减为0时开始向西运动,则即物体在第3s末或第4s初开始向西运动。故选D。
题型v-t图像的理解与应用
1.匀速直线运动的v-t图像
如图甲所示,匀速直线运动的v-t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。
2.匀变速直线运动的v-t图像
如图乙所示,匀变速直线运动的v-t 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v-t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v-t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。
(4)关于v-t图像交点与折点的理解
①两条图线的交点:表明在该时刻两物体具有相同的速度。
②图线与v轴的交点:表示物体的初速度。
③图线与时间t轴的交点:表示在该时刻速度大小为零,且方向改变。
④图线折点:表示加速度发生变化,可能是大小变化,可能是方向变化,也可能是大小、方向同时变化。
3.应用v-t图像的三点注意事项
(1)图线斜率为正值时加速度为正值,但速度不一定增大;图线斜率为负值时加速度为负值,但速度不一定减小。
(2)v-t图线为直线且跨过t轴,表示物体运动方向发生了变化,可分段分析也可全程分析。
(3)v-t图线为折线时一般采用分段分析。
活学活用
3.春节期间,高速公路上的车流量大增,某汽车通过ETC过程的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.内,汽车做匀减速直线运动
B.内,汽车做匀速直线运动
C.和内,汽车加速度方向相同
D.和内,汽车速度方向相反
【答案】B
【详解】A.根据图线的斜率表示加速度可知,内,汽车的加速度减小,故A错误;
B.由图可知,内,汽车的速度不变,做匀速直线运动,故B正确;
C.由图可知,内,汽车做减速运动,加速度与速度方向相反,即加速度为负方向;同理可得,内,汽车做加速运动,加速度和速度方向相同,即加速度为正方向,故C错误;
D.由图可知,和内,汽车的速度均为正方向,故D错误。
故选B。
4.某物体沿水平直线运动,从O点开始计时,取向左的方向为运动的正方向,其图像如图所示,则物体在最初的4s内( )
A.前2s内物体做匀减速直线运动
B.前2s内物体向左运动,后2s内物体向右运动
C.时刻,物体的速度为
D.时刻,物体的加速度为零
【答案】A
【详解】A.由图可得,图斜率恒定,加速度
加速度恒定,前内物体速度从变化到,速度大小(速率)均匀减小,因此物体做匀减速直线运动,故A正确;
B.题目规定向左为正方向,速度的正负表示运动方向,前内速度为负,说明物体向右运动;后内速度为正,说明物体向左运动,故B错误;
C.由速度公式代入得故C错误;
D.图像的斜率表示加速度,全程斜率恒定,加速度始终为,时刻加速度不为零,故D错误。故选A。
基础通关
1.新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动,做匀减速直线运动。2s内速度由12m/s减至0。该过程中加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据匀减速直线运动的运动学公式有
已知初速度,末速度,时间
解得
可得加速度大小为。
故选B。
2.一物体做匀变速直线运动,某时刻速度为10m/s,历时10s,物体速度大小为5m/s,则下面说法正确的是( )
A.该物体一定做匀减速直线运动,加速度大小为
B.该物体在此时间内可能一直做匀减速直线运动,加速度大小为
C.该物体在此时间内可能先匀减速直线运动再匀加速直线运动,加速度大小为
D.该物体在此时间内不可能做匀加速直线运动
【答案】B
【详解】若历时10s时的速度方向与初速度方向相同,则加速度:
若历时10s时的速度方向与初速度方向相反,则加速度:
所以该物体在此时间内可能一直做匀减速直线运动,加速度大小为,也可能物体在此时间内先匀减速直线运动再反向匀加速直线运动,加速度大小为,故B正确,ACD错误。
故选B。
3.某无人机做直线运动,其速度与时间的关系式为(式中时间的单位为s,速度的单位为m/s)。该无人机在t=4s时的速度大小为( )
A.2m/s B.4m/s C.6m/s D.8m/s
【答案】B
【详解】根据给定的速度与时间关系式
代入可得
速度大小为
故选B。
4.棒球运动员在0.05s内将速度为20m/s的球反向击出,击出后速度大小为30m/s,以击出后速度方向为正方向,则棒球的加速度为( )
A.200m/s2 B.-200m/s2
C.1000m/s2 D.-1000m/s2
【答案】C
【详解】以击出后速度方向为正方向,则初速度方向与正方向相反,故初速度
末速度为,时间为
根据匀变速直线运动速度与时间的关系,得
代入数据解得
故选C。
5.下列关于做匀变速直线运动的物体说法不正确的是( )
A.物体在任意相同时间内的速度变化不一定相同
B.物体运动的加速度大小不变,方向也不变
C.物体运动的速度时间图像一定是一条倾斜的直线
D.在任意连续相同时间内的位移差一定是一个定值
【答案】A
【详解】A.速度变化量
若时间间隔相同,则必相同。故A错误;
B.加速度恒定是匀变速直线运动的定义,故B正确;
C.根据可知,速度随时间线性变化,其图像为倾斜直线,故C正确;
D.由匀变速直线运动的位移差公式可知,位移差为定值,故D正确。
本题选错的,故选A。
6.物体做匀加速直线运动,已知第初的速度是,第末的速度大小是,则该物体的加速度可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据题意可知物体做匀加速直线运动,初速度即第初的速度为,第末的速度大小为,根据
可得加速度大小为
故选A。
7.甲、乙两物体同时出发沿一条直线运动,它们的位置-时间关系(x-t图像)如图1所示:丙、丁两物体同时出发沿一条直线运动,它们的速度-时间关系(v-t图像)如图2所示。根据图中信息判定下列说法中正确的是( )
A.物体甲的速度大于物体乙的速度
B.在t0时刻物体乙的运动方向发生改变
C.在2t0时刻物体丙、丁的速度相同
D.在t0时刻物体丁的加速度方向发生改变
【答案】C
【详解】AB.由x-t图像可知,甲、乙两物体分别沿x轴负方向、正方向做匀速直线运动;x-t图像斜率的绝对值表示速度大小,物体甲的速度大小为
物体乙的速度大小为
物体甲的速度小于物体乙的速度,故AB错误;
CD.由图像可知,在时刻,丙、丁的速度相同;图像的斜率表示加速度,物体丁的加速度方向始终是正方向,故C正确,D错误。
故选C。
8.一辆汽车在平直公路上匀速行驶,若之后汽车先匀加速行驶,再匀减速刹车,最终停下,则下列图像中,能大致描述汽车运动情况的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.汽车在整个运动过程中一直向前行驶,位移始终增大,而图像中最后一段位移逐渐减小,表示汽车反向运动,且汽车在匀加速和匀减速阶段的图像应为曲线,故A错误;
B.汽车先匀速行驶,速度保持不变,图像为平行于时间轴的直线;接着匀加速行驶,速度随时间均匀增大,图像为倾斜向上的直线;最后匀减速刹车直到停止,速度随时间均匀减小到零,图像为倾斜向下交于时间轴的直线,故B正确;
C.该图像表示汽车先静止,接着匀速前进,最后匀速反向运动,与题干中汽车的运动情况不符,故C错误;
D.汽车在匀加速和匀减速阶段的加速度恒定,速度随时间均发生线性变化,图像在对应的阶段应为倾斜的直线,故D错误。
故选B。
9.如图为一物体做匀变速直线运动的速度—时间图线,根据图线做出的以下判断中,正确的是( )
①物体始终沿正方向运动
②物体先沿负方向运动,在后开始沿正方向运动
③在前物体位于出发点负方向上,在后位于出发点正方向上
④在时,物体距出发点最远
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
【答案】D
【详解】由图像信息得,该物体先朝负方向做匀减速直线运动,速度减为零之后加速度不变朝正方向做匀加速直线运动,位移由图像与坐标轴所围面积得时回到原位置。
故选D。
10.某课外研究小组从地面竖直向上发射“水火箭”,测绘出“水火箭”速度v随时间t变化的图像如图所示。关于“水火箭”的运动,下列说法正确的是( )
A.t1时刻“水火箭”到达最高点
B.0~t1时间内“水火箭”加速度先减小后增大
C.0~t1时间内“水火箭”速度一直增大
D.t1~t2时间内,“水火箭”匀减速下降
【答案】C
【详解】A.由图可知,时刻后速度减小,但仍为正值,运动方向始终没有改变,故时刻后仍在上升,没有到达最高点,故A错误;
B.图斜率表示加速度,由图可知时间内,图像斜率先增大后减小,故B错误;
C.由图可知时间内“水火箭”速度一直增大,故C正确;
D.由图可知时间内,“水火箭”匀减速上升,故D错误。故选C。
素养提升
11.(多选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为,后的速度大小变为,在这内物体的加速度大小( )
A.可能等于 B.可能等于
C.可能等于 D.可能小于
【答案】BC
【详解】若后的速度方向没有改变,根据匀变速直线运动速度与时间的关系,得
解得
若后的速度方向发生改变,根据匀变速直线运动速度与时间的关系,得
解得
在这内物体的加速度大小可能为或。
故选BC。
12.(多选)做直线运动的物体在内的加速度为,在内的加速度为,则下列说法正确的是( )
A.该物体在内一定做加速运动
B.该物体在内可能做加速运动
C.该物体第末的速度一定大于第末的速度
D.该物体第10s末的速度一定等于0时刻的速度
【答案】BD
【详解】A.物体在0~6s内加速度为,若初速度为负,加速度与速度反向,物体先减速后加速,故A错误;
B.物体在6s~10s内加速度为,若6s末速度为负,加速度与速度同向,物体做加速运动,故B正确;
C.第5s末速度
第7s末速度
当时,,,与大小相等,故C错误;
D.物体在0~10s内的速度增量
该物体第10s末的速度一定等于0时刻的速度,故D正确。
故选BD。
13.(多选)物体做匀加速直线运动,已知第1 s末的速度是6 m/s,第2 s末的速度是8 m/s,则下面结论正确的是( )
A.物体零时刻的速度是3 m/s
B.物体的加速度是2 m/s2
C.任何1 s内的速度变化都是2 m/s
D.第3 s末的速度是10 m/s
【答案】BCD
【详解】AB.规定初速度方向为正方向,根据加速度定义式得物体的加速度
设零时刻的速度为v0,根据v=v0+at
得v0=v-at=4 m/s,故A错误,B正确;
C.任何1 s内的速度变化都是Δv=aΔt=2 m/s,故C正确;
D.根据速度-时间公式可得第3 s末的速度v3=v0+at3=10 m/s,故D正确。
故选BCD。
14.(多选)一个质点做变速直线运动的 v-t图像如图所示,下列说法中正确的是( )
A.在AB 段时物体处于静止状态
B.前2s内的运动方向与第5s内的运动方向相同
C.BC段的加速度方向与速度方向相反
D.第2s内的加速度为6m/s2
【答案】BC
【详解】A.在AB 段时物体处于匀速运动状态,故A 错误;
B.图像都在t轴上方,前2s内与第5s内的运动方向相同,故B正确;
C.由v-t图像可知BC段物体做减速,所以BC段的加速度方向与速度方向相反,故C正确;
D.由加速度定义式
可得第2s内的加速度为,故D错误。
故选BC。
15.(多选)2024年6月23日,我国重复使用运载火箭首次10千米级垂直起降飞行试验圆满成功,这是我国自主研制的深度变推液氧甲烷发动机在10千米级返回飞行中的首次应用。假定试验过程中,地面测控系统测出火箭竖直起降全过程的图像如图所示,火箭在时刻离开地面,在时刻落回起点,不计空气阻力及火箭质量的变化,下列说法正确的是( )
A.在时刻,火箭上升到最大高度
B.在时间内,火箭的加速度逐渐增大
C.在时间内,火箭的速度与加速度方向相反
D.在时间内,火箭先向下运动,后向上运动
【答案】AC
【详解】AD.由图可知,时间内,火箭始终向上运动,时间内,火箭向下运动,所以在时刻,火箭上升到最大高度,故A正确,D错误;
B.根据图像的斜率表示加速度,在时间内,图线切线的斜率先增大后减小,则火箭的加速度先增大后减小,故B错误;
C.在时间内,火箭的速度向上减小,则火箭的速度与加速度方向相反,故C正确。故选AC。
迁移创新
16.(多选)一玩具小车做匀变速直线运动,t=0时,小车的速度大小为12m/s,方向向东;t=4 s时,小车的速度大小为8m/s,方向向西。当小车的速度大小为2m/s时,t为( )
A.2 s B.2.8 s C.3.8 s D.4.8 s
【答案】AB
【详解】规定向东为正方向,小车的初速度,时速度(方向向西)。
加速度计算为:
当速度大小为时,若方向向东,由匀变速公式
代入得s
若速度方向向西,代入
解得s
故选AB。
17.(多选)我国航天试验场中,甲、乙两款新型探测器从同一发射台同时启动,用于测试动力系统的动态性能,其速度-时间图像如图所示,时两图像的切线相同,且切线过原点。下列说法中正确的是( )
A.(不含时刻)时间内,乙的加速度大于甲的加速度
B.时刻,甲、乙在同一位置
C.乙的加速度先增大再减小
D.时刻甲、乙的加速度相同,大小是
【答案】AD
【详解】A D.在速度-时间图像上某一点的切线的斜率表示对应时刻的加速度,(不含时刻)时间内,乙的图像比甲的陡,故乙的加速度大于甲的加速度
时刻甲、乙的加速度相同,大小是
故AD正确;
B.无法确定,故B错误;
C.乙的图像先变平缓再变陡,故加速度先变小再增大,故C错误;
故选AD。
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