22匀变速直线运动规律课件高一上学期物理粤教版

第二章匀变速直线运动第二节匀变速直线运动的规律第1课时速度—时间关系、位移—时间关系和速度位移关系

1.掌握匀变速直线运动的速度公式，并会用公式解决简单的匀变速直线运动问题.2.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系并会用来分析、解决问题.3.会推导速度与位移的关系式，并知道匀变速直线运动的速度与位移的关系式中各物理量的含义．知识点一速度与时间的关系1．速度公式：2．对速度公式v＝v0＋at的理解．(1)矢量性：v、v0、a均为矢量，应用公式时，一般选v0的方向为正方向，若匀加速，a＞0；若匀减速，a＜0.(2)v＝v0＋at仅适用于匀变速直线运动．

运动物体的加速度（恒定）任意t时刻的速度（瞬时）从0时刻计算的时间计时0时刻的速度（初速度）4.应用：匀变速直线运动速度公式涉及4个物理量，已知任意3个可以求得第4个。t/sOv/m·s-1初速度为0的匀加速直线运动的v-t图像3.公式的两种特殊形式:(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)。例1如图所示，某辆汽车以24m/s的初速度刹车，经过2s，汽车的速度减为12m/s.若汽车刹车过程为匀减速直线运动，以a表示加速度的大小，以v表示再经过1s汽车的速度的大小，则 (

)A．a＝6m/s2，v＝6m/sB．a＝6m/s2，v＝8m/sC．a＝12m/s2，v＝6m/sD．a＝12m/s2，v＝8m/s【答案】A

变式2

(2024年葫芦岛期中)一名杂技演员在钢管的顶端进行表演，当他结束表演后，沿着竖直钢管从顶端由静止先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时他的速度恰好为零．如果他加速时的加速度大小是减速时加速度大小的1.5倍，下滑的总时间为5s，那么该杂技演员加速过程所用的时间为 (

)A．1s B．2sC．3s D．4s【答案】B

例2：某小汽车从静止开始，以a1=1.6m/s2的加速度沿直线匀加速行驶了t1=4s后，又以a2=1.2m/s2的加速度沿直线匀减速行驶了t2=3s，然后做匀速直线运动，则此小汽车做匀速直线运动的速度大小是（）A．2.8m/s

B．8m/s

C．6.4m/s

D．10m/s【参考答案：A】如图所示是某质点运动的v-t图像，下列判断正确的是（）A．在第2s末，质点的速度方向发生改变B．在0~2s内，质点做直线运动，在2~4s内，质点做曲线运动C．在0~2s内，质点的加速度大小和方向均不变，质点做匀变速运动D．在2~4s内，质点的加速度不断减小，方向发生了改变【参考答案：C】类比与猜想01.v0tvt0v/m·s-1t/s匀变速直线运动的位移是否也对应v-t图像中矩形的面积？猜想：若能将“匀变速”转化为“匀速”就好了，该如何转化呢？就让我们一起来试试吧显然不准确知识点二位移与时间的关系??t/s104180142v/m·s-1将运动分成等时的两段，即⊿t=2s内视为匀速运动。运算结果如何呢？时刻（s）024速度（m/s）101418偏小尝试分割203.法一：尝试分割--微元法1高中物理必修第一册课件时刻（s）01234速度（m/s）1012141618t/sv/m/s10418014231????将运动分成等时的四段，即⊿t=1s内视为匀速运动。运算结果如何呢？还是偏小尝试分割203.法一：尝试分割--微元法2高中物理必修第一册课件t/sv/m/s10418014231X=48mX=52m若分成八段，即⊿t=0.5s内视为匀速运动。运算结果与前两次有何不同？X=54m⊿t

越小,估算值就越接近真实值!尝试分割203.法一：尝试分割--微元法3高中物理必修第一册课件v/m/s0242463t/s51v/m/s0242463t/s51粗略地表示位移精确地表示位移假如把时间轴无限分割，情况又会怎么样呢？结论：速度-时间(v-t)图像中图线与时间轴围成的面积就代表做匀变速直线运动物体在相应时间间隔内的位移。尝试分割203.法一：尝试分割--微元法4高中物理必修第一册课件

v=v0+at你可以自己动手写出匀变速直线运动的位移随时间变化的关系式吗？v/m/sOv0At/svtBCυ0、α、x均为矢量，使用公式时应先规定正方向。（一般以υ0的方向为正方向）x1=v0t尝试分割203.法一：公式推导高中物理必修第一册课件公式的理解与拓展2.你能画出初速度为零匀变速直线运动的位移-时间(x-t)图像吗？1.若v0=0，匀变速直线运动的位移-时间(x-t)关系如何表示？当v0=0时x/mOAt/stBCx-t图像是过原点的抛物线高中物理必修第一册课件物理思想与方法把整个过程先微分以后再累加来解决问题的方法叫微元法。在物理学研究中有着广泛的应用。早在公元263年，魏晋时的数学家刘徽首创了“割圆术”——圆内正多边形的边数越多，其周长和面积就越接近圆的周长和面积。高中物理必修第一册课件问题与思考10.a不变位移v=v0+at？时间位移速度

速度时间关系位移时间关系速度位移关系例题：如图所示，一艘快艇要以的加速度

在海面上做匀加速直线运动，快艇的初速度是

。求这艘快艇在8s末的速度和8s内的位移。课本例题解：选初速度为正方向，则快艇在8s末的速度为故这艘快艇在8s末的速度为22m/s快艇在8s内发生的位移为例题改编1：

若一艘快艇熄火后以2m/s2的加速度在海面上做匀减速直线运动，快艇的初速度是6m/s，求这艘快艇在2s末的速度和位移是多大？8s末的速度和位移大小呢？提示：首先应判断题目所给的时间快艇是否一直在运动，然后用匀变速直线运动的速度公式进行求解。

速度公式是否能适用于匀减速直线运动？具体运用时，要注意什么？注意：在匀减速直线运动中，如果取初速度的方向为正方向，则a取负值。对刹车类问题要注意“时间过量问题”。适用1．做匀加速运动的列车出站，0时刻车头经过站台上某点A的速度是1m/s，8s末车尾经过A点的速度是7m/s，则这列列车在4s末的速度为(

)A．5m/s

B．5.5m/sC．4m/s D．3.5m/sC课堂练习2．如图所示，一辆正以8m/s的速度沿直线行驶的汽车，突然以1m/s2的加速度加速行驶，则汽车行驶了18m时的速度为(

)A．8m/s

B．12m/sC．10m/s

D．14m/sC例1

(2023年深圳宝安中学月考)观光缆车以其安全、快捷、省时、省力等优势备受游客喜爱．如图所示，一缆车索道全长2800m，若缆车的最大速度为5m/s，启动和刹车过程中缆车的加速度大小均为0.5m/s2，将缆车的运动看成直线运动，缆车由静止出发到最终停下的运动分为匀加速、匀速、匀减速三个阶段，则 (

)A．缆车匀加速运动的位移大小为50mB．缆车匀速运动的位移大小为2700mC．缆车运动的时间为560sD．缆车全程的平均速度大小约为4.91m/sD

变式1

(2024年邯郸一模)2023年11月，我国航母“福建舰”开始弹射实验．飞机航母弹射系统能够使飞机获得一个初速度，从而达到缩短滑行距离的目的．设飞机靠自身引擎获得的加速度为a，没有弹射的情况下，飞机滑行L1

的距离达到起飞速度；开启弹射系统，使飞机获得一个初速度v0，飞机滑行L2的距离达到起飞速度，设L1-L2＝ΔL，加速度a和起飞速度均为定值，下列关于ΔL说法正确的是 (

)A．ΔL与v0成正比 B．ΔL与v0

2成正比B

例2

“十一黄金周”我国实施高速公路免费通行，全国许多高速公路车流量明显增加，京沪、京港澳、广深等一些干线高速公路的热门路段出现了拥堵．一小汽车以v0＝24m/s的速度行驶，由于前方堵车，刹车后做匀减速运动，在2s末速度减为零，求这个过程中位移的大小和加速度的大小．【答案】24m

12m/s2变式3无人快递车可以完成短途物流配送．在一条东西方向的平直公路上进行实验测试，确定某交通岗亭为位置零点，以向西方向为正方向，如图所示．快递车某段时间在此公路上运动的位置坐标x随时间t的变化规律为x＝2t2－4t＋9(x、t均取国际单位).则此快递车

(

)A．初速度大小为4m/sB．加速度大小为2m/s2C．t＝0时位于交通岗亭D．一直向东运动A变式4

(2024年新乡段考)“哑铃划船”是一种非常流行的锻炼身体的运动形式．如图所示，某次锻炼过程中，锻炼者一手握住哑铃，使哑铃在一竖直线上从静止向上运动到最高点停下，哑铃上升的高度为0.32m，若哑铃只经历加速和减速，且加速和减速过程均为匀变速直线运动，且加速度大小均为2m/s2，则该过程所用时间为(

)A．0.2s B．0.4sC．0.8s D．0.6sC1．x-t图像中的五点信息．对x-t与v-t图像的理解应用x/m0t/s862410481216-4abc2．v-t图像中的五点信息．v(m/s)432105101520t/sBC3．变加速直线运动的v-t图像．两种情况特点加速度逐渐变小加速度逐渐变大运动方向沿正方向的变加速直线运动4．运用x-t和v-t图像的要点．(1)匀变速直线运动的x-t图像是条抛物线．(2)v-t图像只描述直线运动，无法描述曲线运动．(3)v-t图像反映速度随时间变化的规律，不表示物体运动的轨迹．运动方向是否改变，要看图像是否在时间轴上下两侧的同一侧．(4)v-t图像与t轴所包围的“面积”表示物体在这段时间内的位移大小．在t轴上方“面积”为正，位移为正；在t轴下方“面积”为负，位移为负．例3

(多选)甲、乙两物体从同一点开始沿一直线运动，甲的x-t图像和乙的v-t图像如图所示，下列说法正确的是(

)A．0～2s过程中，甲为匀速直线运动，乙为匀加速直线运动B．0～6s内甲的位移为16m，乙的位移为12mC．甲、乙均在3s末回到出发点，距出发点的最大距离均为4mD．0～2s内与4～6s内，甲的速度等大同向，乙的加速度等大同向AD

A．10s末“和谐号”的加速度比“复兴号”的大B．32s时“复兴号”的速度为80m/sC．0～32s内，在24s末两车头相距最远D．两车头在24s末再次并排【答案】C

变式5:如图甲，近期一段高铁“飙车”的视频红遍网络，视频中一辆“和谐号”动车正和一辆“复兴号”动车在互相追赶，两车均做直线运动，其运动情况如图乙所示，t＝0时，两车车头刚好并排，则(

)甲乙变式6物体甲的v-t图像和物体乙的x-t图像分别如图所示，则这两个物体的运动情况是(

)A．甲在整个0～4s时间内有来回运动，它通过的总路程为6mB．甲在整个0～4s时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为0C．乙在整个0～4s时间内有来回运动，它通过的总路程为12mD．乙在整个0～4s时间内运动方向一直不变，通过的总位移大小为0A1．现在很多汽车装备了“全力自动刹车”功能，当车速v≤10m/s且与正前方静止障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，汽车系统立即启动“全力自动刹车”，加速度大小a＝4m/s2.如图是装备了“全力自动刹车”功能某品牌汽车在进行安全测试，汽车正以v＝10m/s的速度接近正前方静止障碍物，从汽车进入安全距离启动“全力自动刹车”开始计时，汽车在第3s内的平均速度是 (

)A．0 B．0.5m/sC．1m/s D．2m/sB2．(多选)在交警处理某次交通事故时，通过监控仪器扫描，输入计算机后得到该汽车在水平面上