高中物理-匀变速直线运动的速度与时间的关系学案

高中物理- 匀变速直线运动的速度与时间的关系学案

学习目标：1. 知道什么是匀变速直线运动.2. 知道匀变速直线运动的v－t 图像特点，理解图像的物理意义.3. 理解匀变速直线运动的速度与时间的关系，会用其解决实际问题．

知识点一匀变速直线运动1．概念：沿着一条直线，且加速度不变的运动．2．特点

(1) 任意相等时间速度变化量相等，速度均匀变化．

(2) 运动轨迹是直线，加速度保持不变．3．分类

(1) 匀加速直线运动：速度均匀增加．

(2) 匀减速直线运动：速度均匀减小．

4．v－t 图像：v－t 图线是一条倾斜的直线，如图所示．

知识点二速度与时间的关系

1．公式：v＝v0＋at.

2．对公式的理解

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，再加上在整个过程中速度的变化量at.

3．公式适用条件：匀变速直线运动．

4．应用

(1) 求某时刻的速度：v＝v0＋at.

v－v0

(2) 求加速度：a＝t0.

v－v0

(3) 求运动时间：t ＝.

a

1．匀变速直线运动是加速度均匀变化的运动．( ) 2．匀加速直线运动是速度均匀变化的直线运动．( ) 3．v－t 图像表示物体运动的轨迹．( )

4．v－t 图像只能描述直线运动．( )

[ 答案] 1. × 2. √ 3.× 4. √

1．如图所示，变加速直线运动的v－t 图像是一条曲线．

试分析A和B的加速度特点及运动特点？[ 答案]

2. v t

试分析A和B的加速度特点及运动特点？[ 答案]

要点一对匀变速直线运动的理解

1．对“加速度不变”的理解

2. 往返性运动

(1) 先减速到 0，后反向加速运动，且加速度不变，整个运动过程是匀变速直线运动． (2) 常见实例：石块被竖直向上抛出，后又竖直下落；在光滑斜面上，物体先向上滑，后

向下滑，都可以看作是匀变速直线运动．

【典例 1】 下列有关匀变速直线运动的认识，其中正确的是 ( )

A ．匀变速直线运动的速度变化量是一个恒量

B ．匀变速直线运动的速度变化率是一个恒量

C ．在相等的时间内，匀变速直线运动的位移大小相等

D ．匀变速直线运动的速度方向一定不变

E ．a>0表示物体做加速运动， a<0 表示做减速运动

[ 思路点拨 ] (1) 物体做匀变速直线运动时，在任意相等的时间内速度的变化量都相等； (2) 物体做匀速直线运动时，在任意相等的时间内位移都相等．

[ 解析] 对于不同时间，匀变速直线运动的速度变化量不同， A 错误；匀变速直线运动的 加速度即速度变化率不变， B 正确；匀变速直线运动的速度时刻在变，在相等的时间内位移大 小不相等， C 错误；匀变速直线运动的加速度方向一定不变，速度方向可能变化， D 错误；只 有在选定初速度方向为正的情况下， a>0 才表示物体做加速运动， a<0 才表示物体做减速运动， E 错误．

加速度的正负表示加速度的方向， 对匀变速直线运动， 当加速度与速度方向相同时做匀加 速直线运动， 当加速度方向与速度方向相反时做匀减速直线运动， 所以无论是匀加速运动还是 匀减速运动，加速度有可能是正值，也有可能是负值；只要加速度恒定，无论速度方向如何改 变，无论是直线运动还是曲线运动，都是匀变速运动 .

1．下列关于匀变速直线运动的说法正确的是 ( )

A ．做匀变速直线运动的物体，它的加速度方向和速度方向总是相同的

B ．做匀变速直线

B

运动的物体，它的加速度方向和速度变化的方向总是相同的C．做匀变速直线运动的物体，它的速度和加速度都是均匀变化的

D．加速度大小不变的直线运动一定是匀变速直线运动

[ 解析] 匀加速直线运动的速度方向和加速度方向相同，匀减速直线运动的速度方向和加速度方向相反，选项 A 错误；速度变化的方向与加速度方向总是相同的，选项B正确；匀变速直线运动的加速度是不变的，但加速度大小不变的直线运动不一定是匀变速直线运动，因为加速度是矢量，加速度大小不变时方向可能变化，故选项C、D 错误．

[ 答案] B

2．( 多选) 在下列四个速度v 随时间t 变化的图像中，表示物体做匀加速直线运动的是

[ 解析] 物体的匀变速直线运动的v－t 图像是一条倾斜的直线，若 a 和v 同向，物体做匀加速直线运动；若 a 和v 反向，物体做匀减速直线运动．故A、C正确，B、D错误．[ 答案] AC

要点二对匀变速直线运动速度公式的理解

对公式v＝v0＋at 的理解

【典例2】磁悬浮列车由静止开始加速出站，加速度为0.6 m/s 2,2 min 后列车速度为多大？列车匀速运动时速度为432 km/h ，如果以0.8 m/s 2的加速度减速进站，求减速160 s 时速度为多大？

[ 思路点拨]

[ 解析] 取列车开始运动方向为正方向，列车初速度v10＝0，则列车 2 min 后的速度v ＝v10＋a1t 1＝(0 ＋0.6 ×2×60) m/s ＝72 m/s

当列车减速进站时a2＝－0.8 m/s 2

初速度v20＝432 km/h ＝120 m/s

0－v20

从开始刹车到速度为0的时间t 2＝0－a2v20＝150 s

所以160 s 时列车已经停止运动，速度为0.

[ 答案] 72 m/s 0

处理刹车问题时注意它们在速度减小为零后不再返回，此后它们就一直停留在某位置不动，故计算它们的速度时切不可盲目将所给时间代入速度公式. 若所给时间小于刹车用时，则可将所给时间代入速度公式求解，若所给时间大于或等于刹车用时，则它们在所给时间速度为零

3．（多选）跳伞运动员做低空跳伞表演，当飞机离地面某一高度静止于空中时，运动员