2.1 速度变化规律 课件 -2026-2027学年高一上学期物理鲁科版必修第一册

第1节　速度变化规律 学习目标 　　1. 知道匀变速直线运动的定义、特点和分类。 　　2. 理解匀变速直线运动的速度－时间关系，理解v－t图像的特点。 　　3. 掌握匀变速直线运动的速度公式，并会用公式解决匀变速直线运动 实际问题。 　　1. 匀变速直线运动 　　(1)定义：物体 保持不变的直线运动称为匀变速直线运动。 　　(2)特点：物体做匀加速直线运动时，其加速度与速度 ；物体 做匀减速直线运动时，其加速度和速度 ⁠。 加速度 同向 反向 知识梳理： 　　2. 匀变速直线运动的速度－时间关系 　　(1)匀变速直线运动的速度公式： ⁠。 　　(2)匀变速直线运动的v－t图像。 　　匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜的直线，如图甲所示，其中： vt＝v0＋at 　　①a表示物体做初速度 运动； 　　②b表示物体做初速度 运动； 　　③c表示物体先沿 运动，再沿 ⁠ 运动。 为0的匀加速直线 不为0的匀加速直线 正方向做匀减速直线 反方向做匀 加速直线 　　(3)匀变速直线运动的a－t图像。 　　如图乙所示，做匀变速直线运动的物体加速度 ，其a－t 图像为平行于时间轴的直线。 保持不变 　　考点一　匀变速直线运动的特点 　　例1　物体做匀变速直线运动时(　D　)。　 D A. 加速度随时间均匀变化 B. 在任意时间内的速度变化量为零 C. 在任意相等时间内通过的位移相等 D. 在任意相等时间内的速度变化量相等 典例精析： 匀变速直线运动的加速度保持不变，其速度随时间均匀变化，任意相等时 间内的速度变化量相等。由于速度一直在改变，所以在任意相等时间内的 位移不同。因此选D。 匀变速直线运动的加速度保持不变，其速度随时间均匀变化，任意相等时 间内的速度变化量相等。由于速度一直在改变，所以在任意相等时间内的 位移不同。因此选D。 归纳: 　　匀变速直线运动是加速度保持不变的直线运动，其速度随时间均匀变 化，任意相等时间内的速度变化量相等。同时，要注意加速度、速度、速 度变化量都是矢量。 变式训练1:下列关于匀变速直线运动的说法正确的是(　C　)。 A. 匀加速直线运动的速度一定与时间成正比 B. 匀减速直线运动就是加速度为负值的运动 C. 匀变速直线运动的速度随时间均匀变化 D. 速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动 C 变式训练2:某质点做加速度大小为1 m/s2的匀变速直线运动，则在任意 2 s内(C　)。　 A. 质点的速度大小增加2 m/s B. 质点的速度大小变化2 m/s C. 质点的速度变化量大小为2 m/s D. 质点的加速度变化量大小为2 m/s2 C 若质点做匀加速直线运动，则质点在任意1秒末的速度比该秒初的速度大2 m/s，若质点做匀减速直线运动，则质点在任意1秒末的速度比该秒初的速 度小2 m/s，A错误；若质点初速度为1 m/s，且做匀减速直线运动，2 s 时，物体末速度变为－1 m/s，速度反向，但速度大小变化为零，B错误； 根据Δv＝aΔt，可知速度变化量大小为2 m/s，C正确；匀加速直线运动的 加速度恒定不变，D错误。 若质点做匀加速直线运动，则质点在任意1秒末的速度比该秒初的速度大2 m/s，若质点做匀减速直线运动，则质点在任意1秒末的速度比该秒初的速 度小2 m/s，A错误；若质点初速度为1 m/s，且做匀减速直线运动，2 s 时，物体末速度变为－1 m/s，速度反向，但速度大小变化为零，B错误； 根据Δv＝aΔt，可知速度变化量大小为2 m/s，C正确；匀加速直线运动的 加速度恒定不变，D错误。 　　考点二　速度公式应用 　　例2　(多选)对于匀变速直线运动的速度与时间关系式vt＝v0＋at的理 解，下列说法正确的是(　AD　)。 A. v0和vt均是瞬时速度 B. vt一定大于v0 C. a为正值时，速度一定变大 D. v－t图像的斜率表示加速度a AD 速度公式vt＝v0＋at中的v0和vt均是瞬时速度，选项A正确。物体做匀加速 直线运动时vt大于v0；做匀减速直线运动时vt小于v0，选项B错误。a为正值 表示a的方向与规定的正方向相同，如果v0也为正值，则加速度与速度同 向，速度变大；反之，则速度减小，选项C错误。v－t图像的斜率表示加 速度a，选项D正确。 速度公式vt＝v0＋at中的v0和vt均是瞬时速度，选项A正确。物体做匀加速 直线运动时vt大于v0；做匀减速直线运动时vt小于v0，选项B错误。a为正值 表示a的方向与规定的正方向相同，如果v0也为正值，则加速度与速度同 向，速度变大；反之，则速度减小，选项C错误。v－t图像的斜率表示加 速度a，选项D正确。 归纳: 　　根据加速度的定义式可得出匀变速直线运动的速度与时间的关系式vt ＝v0＋at，要正确理解关系式中各物理量的物理意义，要理解匀变速直线 运动的速度公式是矢量式，在应用时要注意各物理量的方向，得先确定其 正负后再代入公式。 变式训练1;(多选)做匀变速直线运动的物体，其初速度大小为2 m/s， 加速度大小为2 m/s2，则2 s时，物体的速度大小可能是(　BD　)。 A. 0 B. 2 m/s C. 4 m/s D. 6 m/s 以物体初速度的方向为正方向。若加速度方向与初速度方向相同，则2 s 时的速度为v＝v0＋at＝2 m/s＋2 m/s2×2 s＝6 m/s；若加速度方向与初速 度方向相反，则2 s时的速度为v＝v0＋at＝2 m/s＋(－2 m/s2)×2 s＝－2 m/s。则物体的速度大小可能是6 m/s或2 m/s。 BD 以物体初速度的方向为正方向。若加速度方向与初速度方向相同，则2 s 时的速度为v＝v0＋at＝2 m/s＋2 m/s2×2 s＝6 m/s；若加速度方向与初速 度方向相反，则2 s时的速度为v＝v0＋at＝2 m/s＋(－2 m/s2)×2 s＝－2 m/s。则物体的速度大小可能是6 m/s或2 m/s。 变式训练2:. 如图所示，一列高铁出站时做匀加速直线运动，在Δt时间内速度的变化量大小为Δv1，加速度大小为a1；进站时做匀减速直线运动，在Δt时间内速度的变化量大小为Δv2，加速度大小为a2。已知Δv1＝2Δv2，规定以高铁的运动方向为正方向，则下列说法正确的是(　D　)。 A. Δv1的方向沿负方向 B. a1、a2的方向均与运动方向相同 C. a1∶a2＝1∶2 D. a1∶a2＝2∶1 D 　　考点三　v－t图像的理解和应用 　　例3　甲、乙两物体的v－t图像如图所示，下列说法正确的是 (　D　)。　 D A. 甲、乙两物体都做匀速直线运动 B. 甲、乙两物体都做匀加速直线运动 C. 甲物体做匀速直线运动，乙物体静止 D. 甲物体做匀加速直线运动，乙物体做匀速直线运动 由图可知，甲物体的速度随时间均匀增加，故甲物体做匀加速直线运动， 乙物体的速度保持不变，故乙物体做匀速直线运动，选项D正确。 由图可知，甲物体的速度随时间均匀增加，故甲物体做匀加速直线运动， 乙物体的速度保持不变，故乙物体做匀速直线运动，选项D正确。 点拨: 　　理解v－t图像首先要明确图像中“点”的含义，在此基础上理解图像 斜率表示加速度，截距表示t＝0时刻的初速度。 变式训练1:如图所示是某质点运动的v－t图像，请回答下列问题： (1)质点在AB、BC、CD段的过程各做什么运动？ (1)AB段质点做匀加速直线运动，BC段质点做匀速直线运动，CD段质点 做匀减速直线运动。 (2)AB、CD段的加速度各是多少？ (1)AB段质点做匀加速直线运动，BC段质点做匀速直线运动，CD段质点 做匀减速直线运动。 (2)AB段加速度为1 m/s2，CD段加速度为－4 m/s2。 (2)AB段加速度为1 m/s2，CD段加速度为－4 m/s2。 变式训练2:如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B 点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变)，最后停在C点，每隔0.2 s 通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。求： (重力加速度g＝10 m/s2) t/s 0.0 0.2 0.4 … 1.2 1.4 … v/(m•s－1) 0.0 1.0 2.0 … 1.1 0.7 … (1)物体在斜面和水平面上滑行的加速度大小； 解：(1)物体在斜面上滑行的加速度大小 a1＝＝ m/s2＝5 m/s2 在水平面上滑行的加速度大小 a2＝＝ m/s2＝2 m/s2。 解：(1)物体在斜面上滑行的加速度大小 a1＝＝ m/s2＝5 m/s2 在水平面上滑行的加速度大小 a2＝＝ m/s2＝2 m/s2。 t/s 0.0 0.2 0.4 … 1.2 1.4 … v/(m•s－1) 0.0 1.0 2.0 … 1.1 0.7 … (2)物体在斜面上下滑的时间； 解：(2)研究物体由t＝0到t＝1.2 s过程，设物体 在斜面上运动的时间为t，则有vB＝a1t，v1.2＝vB －a2(1.2 s－t) 则有v1.2＝a1t－a2(1.2 s－t) 解得t＝0.5 s，vB＝2.5 m/s。 解：(2)研究物体由t＝0到t＝1.2 s过程，设物体 在斜面上运动的时间为t，则有vB＝a1t，v1.2＝vB －a2(1.2 s－t) 则有v1.2＝a1t－a2(1.2 s－t) 解得t＝0.5 s，vB＝2.5 m/s。 t/s 0.0 0.2 0.4 … 1.2 1.4 … v/(m•s－1) 0.0 1.0 2.0 … 1.1 0.7 … (3)t＝0.6 s时的瞬时速度v。 解：(3)根据上述分析可知0.6 s末物体处于水平 面上，则有v＝vB－a2t′＝2.3 m/s。 解：(3)根据上述分析可知0.6 s末物体处于水平 面上，则有v＝vB－a2t′＝2.3 m/s。 t/s 0.0 0.2 0.4 … 1.2 1.4 … v/(m•s－1) 0.0 1.0 2.0 … 1.1 0.7 … $