2024年暑假新高一985培优讲义:第06讲 匀变速直线运动的速度与时间的关系含解析.docx
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1、2024年暑假新高一985培优讲义:第06讲 匀变速直线运动的速度与时间的关系含解析第06讲 匀变速直线运动的速度与时间的关系1.能够根据加速度表达式推导得出速度公式。2.经历探究匀变速直线运动的速度公式的推导过程,体会数学思想和方法在解决物理问题中的重要作用。3.理解运动图像的物理意义及其应用。一、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.vt图像:匀变速直线运动的vt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,即常量,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
2、。二、速度与时间的关系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。3.对速度与时间的关系式的进一步理解(1)速度与时间的关系式vv0at中,末速度v是时间t的一次函数,其vt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。如:v0vatt等。4.公式的矢量性公式vv0at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
3、。一般取v0的方向为正方向(若v00,则取运动的方向为正方向)。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。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。5.公式的特殊形式(1)当a0时,vv0(匀速直线运动)。(2)当v00时,vat(由静止开始的匀加速直线运动)。三、vt图像的理解与应用1.匀速直线运动的vt图像如图甲所示,匀速直线运动的vt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vt图像如图乙所示,匀变速直线运动的vt 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vt
4、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vt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vt图像交点与折点的理解两条图线的交点:表明在该时刻两物体具有相同的速度。图线与v轴的交点:表示物体的初速度。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。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vt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)vt图线
5、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)vt图线为折线时一般采用分段分析。考点一:对速度与时间的关系式基本应用【例1】列车出站时能在150s 内匀加速到180km/h,然后正常行驶,某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至108km/h。以初速度方向为正方向,下列说法正确的是()A列车加速时的加速度大小为B列车减速时,若运用计算瞬时速度,其中C若用图像描述列车的运动,减速时的图线在时间轴t轴的下方D列车由静止加速,1min内速度可达20m/s考点二:刹车问题【例2】以10m/s的速度沿平直公路行驶的汽车,某时刻刹车,刹车时的加速度大小a=5m/s2,则经
6、过3s时间汽车的速度为()A1m/sB5m/sC0D5m/s考点三:应用vt图像【例3】如图所示为某质点运动的速度时间图象,下列有关质点运动情况的判断错误的是()A0t1时间内加速度为正,质点做匀加速直线运动Bt1t2时间内加速度为正,质点做匀减速直线运动Ct2t3时间内速度为负,质点做匀加速直线运动Dt3t4时间内速度为负,质点做匀减速直线运动1物体在做直线运动,则下列对物体运动的描述正确的是()A加速度为负值的直线运动,一定是匀减速直线运动B加速度大小不变的运动,一定是匀变速直线运动C加速度恒定(不为零)的直线运动一定是匀变速直线运动D若物体在运动的过程中,速度的方向发生改变,则一定不是匀
7、变速直线运动2下列关于直线运动的说法中正确的是()A速度先逐渐减小后逐渐增大的直线运动,一定不是匀变速直线运动B在匀减速直线运动中,物体的加速度必定为负值C匀加速直线运动的速度一定与时间成正比D在匀加速直线运动中,物体的速度变大时,其速度变化量也可能为负值3下列关于匀变速直线运动的公式,叙述正确的是()A物体的加速度为负值时,可能是匀加速直线运动B由公式v=v0+at知v的方向一定和v0方向一致C公式v=v0+at只适用于匀加速直线运动D匀变速直线运动是速度随时间不均匀变化的直线运动4质点做匀加速直线运动,初速度为,加速度,则错误的是()A质点第4s末的速度为B每经过1s时间,物体速度就增大C
8、质点的加速度一直增大D质点的速度随时间均匀增大5一辆做匀变速直线运动的汽车,初速度为10m/s,4s末速度变为20m/s。如果保持加速度不变,那么汽车在6s末的速度为()A25m/sB30m/sC35m/sD45m/s6以72km/h的速度在平直公路上行驶的汽车,遇紧急情况而急刹车获得大小为4m/s2的加速度,则刹车3s后汽车的速度为()A16m/sB12m/sC8m/sD07如图为某物体做直线运动的v-t图像,关于物体在前4 s的运动情况,下列说法正确的是()A物体始终向同一方向运动B物体的加速度大小不变,方向与初速度方向相同C物体在前2 s内做匀减速运动D物体在前2 s内做匀加速运动820
9、20年11月10日,中国载人深潜器“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功坐底,创造了10 909米的中国载人深潜新纪录,标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。假设“奋斗者”号完成海底任务后竖直上浮,从上浮速度为v开始计时,此后“奋斗者”号匀减速上浮,经过时间t0上浮到海面,速度恰好减为零,则“奋斗者”号在t(tt0)时刻的速度为()ABCD12019年1月11日1时11分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将“中星2D”卫星发射升空,卫星进入预定轨道。若某段时间内火箭速度的变化规律为v(20t4)m/s,由此可知这段时间内()A火箭的初速度为2 m/sB火箭的加速度为4 m/s
10、2C在3 s末,火箭的瞬时速度为64 m/sD火箭做匀速直线运动2一质点做匀变速运动的速度随时间变化的函数关系为v=4010t。下列说法正确的是()A质点前4s做匀加速运动B质点的初速度是20m/sC质点的加速度大小是5m/s2Dt=4s时,质点的加速度不为03星级快车出站时能在150 s内匀加速到180 km/h,然后正常行驶某次因意外列车以加速时的加速度大小将车速减至108 km/h.以初速度方向为正方向,则下列说法不正确的是()A列车加速时的加速度大小为m/s2B列车减速时,若运用vv0at计算瞬时速度,其中am/s2C若用v-t图象描述列车的运动,减速时的图线在时间轴(t轴)的下方D列
11、车由静止加速,1 min内速度可达20 m/s4一物体做匀加速直线运动,某时刻开始计时,经过1s后速度变为5m/s,再经过1s后速度变为7m/s,则下列说法中正确的是()A计时起点物体的初速度为2m/sB物体的加速度为5m/s2C任何1s内的速度变化为2m/sD任何1s内的平均速度为6m/s5中国高铁运营里程占世界高铁运营总里程的三分之二以上,位居全球第一、高铁相对于传统火车来说最突出的特点是速度非常快,测试速度最高能达到700km/h,运营速度普遍也在350km/h以上。高铁在平直铁轨上做匀减速直线运动时,从某时刻开始,第1s末的速度比第3s初的速度大1.3m/s,以高铁运动的方向为正方向,
12、则高铁的加速度为()ABCD6甲、乙两物体从同一位置出发沿同一直线运动,两物体运动的v-t图像如图所示,下列判断正确的是()A甲做匀速直线运动,乙做匀变速直线运动B两物体两次速度相同的时刻分别在1 s末和4 s末C乙在02 s内做匀减速直线运动,26 s做匀加速直线运动D2 s后,甲、乙两物体的速度方向相反7如图所示是某物体运动的vt图像。下列说法正确的是()A该物体的运动方向一直不变B3s末物体加速度开始改变C08s物体一直做匀减速运动Dt0时和t6s时物体的速率相等8一物体运动的速度-时间关系图像如图所示,根据图像可知()A04s内,物体在做匀变速直线运动B04s内,物体的速度一直在减小C
13、04s内,物体速度的变化量为8m/sD04s内,物体的加速度一直在减小92021年11月20日9时51分,长征四号乙运载火箭在太原卫星发射中心点火升空,成功将高分十一号03星送入预定轨道,发射取得圆满成功。假若某段时间内火箭速度随时间变化的数量关系为v=8t+16,各物理量的单位均为国际单位制单位,由此可知这段时间内()A火箭的初速度为8 m/sB火箭的加速度为16 m/s2C在3 s末,火箭的瞬时速度为40 m/sD火箭做匀加速直线运动10一个物体做匀变速直线运动,当t0时,物体以12 m/s的速度向东运动;当t2 s时,物体以8 m/s的速度仍向东运动。当物体的速度大小变为2 m/s经历的
14、时间t为()A3 sB5 sC7 sD9 s第06讲 匀变速直线运动的速度与时间的关系1.能够根据加速度表达式推导得出速度公式。2.经历探究匀变速直线运动的速度公式的推导过程,体会数学思想和方法在解决物理问题中的重要作用。3.理解运动图像的物理意义及其应用。一、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.vt图像:匀变速直线运动的vt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,即常量,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。二、速度与时间的关系1.速度与时间的关
15、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。3.对速度与时间的关系式的进一步理解(1)速度与时间的关系式vv0at中,末速度v是时间t的一次函数,其vt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。如:v0vatt等。4.公式的矢量性公式vv0at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。一般取v0的方向为正方向(若v00,则
16、取运动的方向为正方向)。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。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。5.公式的特殊形式(1)当a0时,vv0(匀速直线运动)。(2)当v00时,vat(由静止开始的匀加速直线运动)。三、vt图像的理解与应用1.匀速直线运动的vt图像如图甲所示,匀速直线运动的vt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vt图像如图乙所示,匀变速直线运动的vt 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vt图像。(2)直线b反映了速度随着时间是均
17、匀减小的,为匀减速直线运动的vt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vt图像交点与折点的理解两条图线的交点:表明在该时刻两物体具有相同的速度。图线与v轴的交点:表示物体的初速度。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。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vt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)vt图线为直线且跨过t轴,表示物体运动方向发生了
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