第2章 第1节 速度变化规律(Word讲义)-【满分思维】2026-2027学年高中物理必修第一册学生用书（鲁科版）

第2章　匀变速直线运动 第1节　速度变化规律 [教材链接] (1)①加速度　②大小　方向　(2)①同向　增大　②反向　减小 【辨别明理】 (1)√ 　(2)×　(3)√ 例1　BD　[解析] 匀变速直线运动的加速度恒定不变,速度均匀变化,速度大小变化的直线运动不一定是匀变速直线运动,A错误,B正确;匀变速直线运动的特点是加速度恒定不变,即加速度的大小和方向均不变,但速度方向可以改变,比如速度和加速度方向相反的匀变速直线运动,其速度在一定时间后会反向,C错误,D正确. 例2　A　[解析] 根据匀变速直线运动的定义,可知该物体的加速度大小不可能为0,故A错误;若物体做匀减速直线运动,则该物体在某一时刻的速度大小可能为0,故B正确;若物体做匀加速直线运动,则该物体的速度方向与加速度方向相同,故C正确;若物体做匀减速直线运动,则该物体的速度方向与加速度方向相反,故D正确. [科学推理] 由加速度的定义式a=,整理得vt=v0+at. [教材链接] (1)v0+at 例3　(1)25 m/s　(2)7.5 m/s　5 m/s [解析] (1)以初速度方向为正方向,由题意可知初速度为 v0=10 m/s 当加速度a与v0同向时,加速度为 a=2.5 m/s2 根据加速度与速度的关系可知6 s末的速度大小为 v6=v0+at6=25 m/s (2)当加速度a与v0反向时,加速度为 a'=-2.5 m/s2 则1 s末的速度为 v1=v0+a't1=7.5 m/s 6 s末的速度为 v6'=v0+a't6=-5 m/s 负号表示速度方向与初速度方向相反,因此1 s末与6 s末的速度大小分别为7.5 m/s与5 m/s. 变式1　(1)30 m/s　(2)150 m/s2 [解析] (1)以初速度方向为正方向,由匀加速直线运动的速度—时间公式vt=v0+at得 v0=v-at=50 m/s-2×10 m/s=30 m/s. (2)由a=得弹射系统所提供的加速度为 a'= m/s2=150 m/s2. [科学探究] (1)匀速直线　(2)匀加速直线　(3)匀减速直线　(4)反向匀加速直线 例4　C　[解析] 由于a、b的v⁃t图像都在第一象限,所以两物体的速度方向均为正,即两物体的速度方向相同;a物体的速度越来越大,b物体的速度越来越小,即aa为正方向,ab为负方向,所以两物体的加速度方向相反;a物体的图像“陡”的程度大于b物体的图像“陡”的程度,所以a的加速度大于b的加速度,故C正确. 例5　BC　[解析] 在0~2 s时间内,物体做匀加速直线运动,加速度a==1 m/s2,选项A错误;0~2 s内速度增大,2~4 s内速度不变,4~5 s内速度减小,选项B正确;第1 s末的速度为正值,第3 s末的速度也为正值,故速度方向相同,选项C正确;第1 s末图像的斜率为正值,加速度沿正方向,而第5 s末图像的斜率为负值,加速度沿负方向,故第1 s末与第5 s末物体的加速度方向相反,选项D错误. 素养提升 示例　CD　[解析] 根据图像知,20~30 s和30~40 s两段时间内,加速度大小相等,方向相反,选项A错误;0~20 s内小车的速度一直为正值,说明小车运动方向不变,选项B错误;0~10 s内v⁃t图像为曲线,图线切线的斜率表示加速度,且切线斜率逐渐增大,则该时间内小车的加速度逐渐增大,选项C正确;10~30 s内,曲线切线的斜率、直线的斜率均为负值,说明加速度方向均与正方向相反,选项D正确. 变式2　BC　[解析] v⁃t图像中v的正负表示运动方向,由题图可知,0~t1时间内v>0,质点沿正向运动,t1~t2时间内v<0,质点沿负向运动,故两段时间内的速度方向不同,故A错误;由A项分析知t1时刻质点运动方向改变,故B正确;v⁃t图像切线斜率表示加速度,由题图可知,两段时间图像上各点的切线斜率均为负,故加速度方向一直是负向,加速度方向相同,故C正确;由图线斜率知,在0~t1内、t1~t2内加速度均逐渐增大,故D错误. 变式3　C　[解析] v⁃t图像描述的是直线运动,则甲、乙物体均在做直线运动,A错误;v⁃t图像与时间轴围成的面积表示位移,0~t2时间内甲、乙两物体的位移不同,平均速度不同,B错误;v⁃t图像斜率表示加速度,0~t1时间内的某时刻乙的加速度与甲的加速度相同,C正确;0~t1时间内与t1~t2时间内乙的速度均为正值,运动方向相同,D错误. 随堂巩固 1.C　[解析] 质点做匀加速直线运动,加速度不变,故A错误;质点在任意2 s时间内,速度的增量均为Δv=0.2×2 m/s=0.4 m/s,故B错误;任意1 s末和前1 s末相隔1 s,故物体在任意1 s末的速度一定比前1 s末的速度大0.2 m/s,故C正确;任意1 s末和前1 s初相隔2 s,所以物体在任意1 s末的速度一定比前1 s初的速度大0.4 m/s,故D错误. 2.AC　[解析] 运用公式vt=v0+at解题时,首先要规定正方向,规定了正方向后,vt、v0、a等物理量就可以用带有正负号的数值表示,A正确;是否是加速运动并非要看a的正负,而是要看速度与加速度的方向关系,因正方向的规定是任意的,故a<0的运动也可以是加速运动,B错误,C正确;直线运动中vt的方向并不总是与v0的方向相同,D错误. 3.AD　[解析] 甲的初速度为3 m/s,乙的初速度为1 m/s,因此甲和乙的初速度方向相同,大小之比为3∶1,选项A正确;在t=2 s时,两者的瞬时速度相同,大小都为2 m/s,选项B错误;甲沿正方向做匀减速运动,乙沿正方向做匀加速运动,甲的加速度为-0.5 m/s2,乙的加速度为0.5 m/s2,因此甲和乙的加速度方向相反,大小之比为1∶1,选项C错误,D正确. 4.(1)1 m/s2　2 m/s2　(2)8 m/s　6 m/s [解析] (1)卡车先做匀减速直线运动,再做匀加速直线运动,其运动简图如图所示 设卡车从A点开始减速,则vA=10 m/s 经过t1时间到达B点,从B点又开始加速,经过t2时间到达C点,则vB=2 m/s,vC=10 m/s 且t2=t1,t1+t2=12 s 联立解得t1=8 s,t2=4 s 由vt=v0+at可知 在AB段,有vB=vA+a1t1 在BC段,有vC=vB+a2t2 联立解得a1=-1 m/s2,a2=2 m/s2 (2)2 s末的速度v1=vA+a1t'=10 m/s-1×2 m/s=8 m/s 10 s末的速度 v2=vB+a2t″=2 m/s+2×(10-8) m/s=6 m/s 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2章　匀变速直线运动 第1节　速度变化规律 学习任务一　匀变速直线运动的特点 [教材链接] 阅读教材,完成下列填空: (1)匀变速直线运动 ①定义:物体　　　　　保持不变的直线运动.  ②特点:物体在直线运动过程中,加速度的　　　　和　　　　都不改变,即a为恒量.  (2)匀变速直线运动的分类 ①匀加速直线运动:加速度与速度　　　　　,速度　　　　.  ②匀减速直线运动:加速度与速度　　　　　,速度　　　　.  【辨别明理】 (1)匀变速直线运动是速度均匀变化的直线运动. (　) (2)物体的加速度为负值时,不可能是匀加速直线运动. (　) (3)加速度不变的直线运动一定是匀变速直线运动. (　) 例1 (多选)下列关于匀变速直线运动的理解中正确的是 (　) A.匀变速直线运动就是速度大小变化的直线运动 B.匀变速直线运动就是加速度不变的直线运动 C.匀变速直线运动的速度方向一定不变 D.匀变速直线运动的加速度方向一定不变 [反思感悟] 　   例2 一物体以某一初速度开始做匀变速直线运动,则在该物体运动过程中的某一时刻,下列说法不正确的是 (　) A.该物体的加速度大小可能为0 B.该物体的速度大小可能为0 C.该物体的速度方向可能与加速度方向相同 D.该物体的速度方向可能与加速度方向相反 [反思感悟] 　   【要点总结】 1.物体是否做匀变速直线运动的判断依据:物体是否在同一直线上运动,加速度是否恒定,与物体的速度方向无关.只要物体沿直线运动且加速度恒定,即使物体的速度方向发生变化,也是匀变速直线运动. 2.加速度的正、负取决于正方向的选取,加速度方向与规定的正方向相同时加速度为正值,反之则为负值. 3.匀加速直线运动和匀减速直线运动的判断依据:看速度方向与加速度方向的关系,二者同向时为匀加速直线运动,二者反向时为匀减速直线运动. 学习任务二　匀变速直线运动的速度—时间关系 [科学推理] 如图所示,2024年5月3日下午,嫦娥六号探测器搭乘长征五号运载火箭在中国文昌航天发射场发射升空,设“嫦娥六号”探测器发射过程做匀变速直线运动,运动开始时刻(t=0)的速度为v0(叫作初速度),加速度为a,请根据加速度的定义式求t时刻“嫦娥六号”探测器的瞬时速度.       [教材链接] 阅读教材,完成下列填空: (1)速度公式:vt=　　　　.  (2)意义:做匀变速直线运动的物体在t时刻的速度vt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. 例3 [2024·泉州一中高一月考] 一个物体以10 m/s的速度在水平面上运动,某时刻起获得一个与初速度方向相同、大小为2.5 m/s2的加速度并开始计时. (1)求6 s末物体的速度大小; (2)若加速度方向与初速度方向相反,求1 s末和6 s末物体的速度大小. 变式1 如图所示,国产“山东舰”航空母舰上的飞机弹射系统可以缩减战机起跑的位移.假设弹射系统对战斗机从静止开始作用了0.2 s时间后,可以使飞机达到一定的初速度v0,然后飞机在甲板上起跑,加速度为2 m/s2,经过10 s,达到起飞速度v=50 m/s的要求,则: (1)飞机离开弹射系统瞬间的速度是多大? (2)弹射系统对飞机提供的加速度是多大? 【要点总结】 对速度公式vt=v0+at的理解 (1)适用条件:公式vt=v0+at仅适用于匀变速直线运动. (2)矢量性: ①式中的v0、vt、a均为矢量,应用公式解题时,首先应选取正方向. ②一般以v0的方向为正方向.若为匀加速直线运动,则a>0;若为匀减速直线运动,则a<0.若vt>0,说明vt与v0方向相同;若vt<0,说明vt与v0方向相反. (3)两种特殊情况 ①当v0=0时,vt=at(由静止开始的匀加速直线运动). ②当a=0时,vt=v0(匀速直线运动). 学习任务三　匀变速直线运动的速度—时间图像(v⁃t图像) [科学探究] 四个物体运动的v⁃t图像如图所示,请回答以下问题: (1)甲做　　　　　　运动.  (2)乙做　　　　　　运动.  (3)丙做　　　　　　运动.  (4)丁做　　　　　　运动.  例4 如图所示,实线为两个在同一直线上运动的物体a和b的v⁃t图像,由图可以知道 (　) A.两物体的速度方向相反,加速度方向也相反,a的加速度小于b的加速度 B.两物体的速度方向相反,加速度方向也相反,a的加速度大于b的加速度 C.两物体的速度方向相同,加速度方向相反,a的加速度大于b的加速度 D.两物体的速度方向相同,加速度方向相同,a的加速度大于b的加速度 [反思感悟] 　   例5 (多选)[2024·古田一中高一月考] 某物体做直线运动的v⁃t图像如图所示,根据图像可知,该物体　 (　) A.在0~2 s时间内做匀加速直线运动,加速度为2 m/s2 B.先加速运动再匀速运动,最后减速运动直至停下 C.在第1 s末与第3 s末的速度方向相同 D.在第1 s末与第5 s末的加速度方向相同 [反思感悟] 　   【要点总结】 从v⁃t图像可以获得的信息: (1)每一时刻对应的瞬时速度.从速度轴上直接读出运动速度,速度的正负表示运动方向. (2)运动时间. 从时间轴上直接读出时刻,取差可得到运动时间. (3)加速度. 从图线的斜率得到加速度,斜率的绝对值表示加速度的大小,斜率的正负反映了加速度的方向. 素养提升 非匀变速直线运动的v⁃t图像分析 某质点做直线运动的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.图甲、乙中,速度v都随时间t的增大而增大.甲图中,在相等的时间Δt内,Δv2 >Δv1 ,加速度增大;乙图中,在相等的时间Δt内,Δv2 <Δv1 ,加速度减小. 　 示例　(多选) [2024·福州高级中学高一月考] 利用传感器与计算机结合,可以绘制出物体运动的图像.某同学在一次实验中得到一沿平直轨道运动的小车的速度—时间图像如图所示,由此图像可知(　) A.20~40 s内小车做匀变速直线运动 B.20 s末小车回到出发点 C.0~10 s内小车的加速度逐渐增大 D.10~30 s内小车的加速度方向一直不变 变式2 (多选)[2024·上杭一中高一月考] 质点在某段时间内运动的v⁃t图像是一段抛物线,如图所示,关于0~t1和t1~t2两段时间内的运动,下列说法正确的是 (　) A.两段时间内的速度方向相同 B.t1时刻质点运动方向改变 C.两段时间内的加速度方向相同 D.0~t1内加速度逐渐减小,t1~t2内加速度逐渐增大 变式3 [2024·龙岩二中高一月考] 如图所示为甲、乙两物体在同一时刻从同一位置开始运动的速度随时间变化的v⁃t图像,甲的图线为直线,乙的图线为曲线,关于两物体的运动,下列说法正确的是 (　) A.甲做直线运动,乙做曲线运动 B.0~t2时间内甲、乙两物体的平均速度相同 C.0~t1时间内的某时刻乙的加速度与甲的加速度相同 D.0~t1时间内与t1~t2时间内乙的运动方向相反 1.(对匀变速直线运动的理解)[2024·三明二中高一月考] 某质点做加速度大小为0.2 m/s2的匀加速直线运动,下列说法正确的是 (　) A.质点的加速度每隔2 s增大0.4 m/s2 B.质点在任意2 s时间内,速度的增量均为0.2 m/s C.质点在任意1 s末的速度一定比前1 s末的速度大0.2 m/s D.质点在任意1 s末的速度一定比前1 s初的速度大0.2 m/s 2.(速度公式的理解)(多选)在运用公式vt=v0+at时,关于各个物理量的符号,下列说法中正确的是 (　) A.必须规定正方向,式中的vt、v0、a才能取正、负号 B.在任何情况下,a>0都表示做加速运动,a<0都表示做减速运动 C.习惯上总是规定物体开始运动的方向为正方向,此时a>0表示做加速运动,a<0表示做减速运动 D.vt的方向总是与v0的方向相同 3.(速度—时间图像)(多选)甲、乙两物体在同一直线上做匀变速直线运动的速度—时间图像如图所示,由此可知 (　) A.甲和乙的初速度方向相同,大小之比为3∶1 B.在t=4 s时,两者的瞬时速度大小相等C.甲和乙的加速度方向相同,大小之比为3∶1 D.甲和乙的加速度方向相反,大小之比为1∶1 4.(速度公式的应用)卡车原来以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶,因为路口出现红灯,司机从较远的地方开始刹车,使卡车匀减速前进,当车减速到2 m/s时,交通灯转为绿灯,司机当即放开刹车,开始做匀加速运动,并且只用了减速过程一半的时间就加速到原来的速度,从开始刹车到恢复原速的过程用了12 s.求: (1)减速与加速过程中的加速度大小; (2)开始刹车后2 s末及10 s末的瞬时速度大小. 学科网（北京）股份有限公司 $