2022-2023学年新教材高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 2.docx

1、2.匀变速直线运动的速度与时间的关系新课程标准能用公式、图像等方法描述匀变速直线运动，理解匀变速直线运动的规律，能运用其解决实际问题核心素养目标物理观念知道什么是匀变速直线运动；理解匀变速直线运动的速度与时间的关系vv0at.科学思维体会速度公式vv0at的推导过程与方法科学态度与责任能运用速度时间公式解决生活、生产、科技中的实际问题必备知识自主学习突出基础性素养夯基一、匀变速直线运动1定义：沿着一条直线，且_的运动2vt图像：匀变速直线运动的vt图像是一条_3分类(1)匀加速直线运动：a和v同向，速度随时间_(2)匀减速直线运动：a和v反向，速度随时间_【情境思考】骑自行车的小同学做加速还是

2、减速直线运动？答：二、速度与时间的关系1速度与时间的关系式：v_2意义：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加上在整个过程中速度的变化量_【思考辨析】判断正误，正确的画“”，错误的画“”(1)匀变速直线运动的加速度不变()(2)速度逐渐增加的直线运动是匀加速直线运动()(3)公式vv0at适用于任何做直线运动的物体()(4)由公式vv0at知v的大小一定大于v0的大小()(5)匀加速直线运动的vt图线的斜率逐渐增大()关键能力合作探究突出综合性素养形成探究点一匀变速直线运动归纳总结1.匀变速直线运动的特点(1)运动轨迹是直线；(2)在相等时间内的速度变化量相等，

3、即vt为常量，即加速度a恒定不变(a大小和方向都恒定)；(3)vt图像是一条倾斜的直线；(4)无论t大些还是小些，对应的速度的变化量v与t之比都是相同的2匀变速直线运动的理解(1)做匀变速直线运动的物体加速度不变，速度随时间是均匀变化的，即单位时间内速度的变化量相等(2)题目中如果只给出加速度的大小，没有指出方向，则需考虑加速度方向引起的多解性典例示范例1 关于匀变速直线运动，下列说法正确的是()A匀加速直线运动的加速度是不断增大的B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C相同时间内加速度的变化量相同且不为零D任意时刻速度的变化率相同针对训练1一物体在做直线运动，则下列对其

4、运动的描述，正确的是()A当加速度为负值时，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，则一定不是匀变速直线运动探究点二速度公式的理解与应用导学探究在风平浪静的海面上，有一战斗机要去执行一紧急飞行任务，已知飞机的起飞速度为50m/s(即飞机安全起飞时所需的最小速度)，而航空母舰的弹射系统出了故障，无法在短时间内修复，飞机在跑道上加速时，可能产生的最大的加速度为5m/s2，跑道的长度经过计算只能让飞机在这些条件下加速8s请探究分析：飞机能安全起飞吗？答：归纳总结1.公式的适用条件公

5、式vv0at只适用于匀变速直线运动2公式的矢量性(1)公式vv0at中的v0、v、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，此时若为匀加速直线运动，则a0，若为匀减速直线运动，则a0，说明v与v0方向相同；v0，说明v与v0方向相反3两种特殊情况(1)当v00时，vat.由于匀变速直线运动的加速度恒定不变，表明由静止开始的匀加速直线运动的速度大小与其运动时间成正比(2)当a0时，vv0.加速度为零的运动是匀速直线运动，也表明匀速直线运动是匀变速直线运动的特例典例示范例2 一家从事创新设计的公司打造了一辆飞行汽车，既可以在公路上行驶，也可以在天空飞行已知该飞行汽

6、车起飞时在跑道上的加速度大小为2m/s2，速度达到40m/s后离开地面离开跑道后的加速度大小为5ms2，最大速度为200m/s.该飞行汽车从静止加速到最大速度所用的时间为()A40sB52sC88sD100s应用速度公式vv0at解题的思路(1)选取研究对象和过程(2)画出运动草图，标上已知量(3)选定正方向，判断各量的正、负，利用vv0at由已知条件求解，最后指明所求量的方向针对训练2在一平直的公路上，甲车以2m/s2的加速度由静止启动，此时乙车正以10m/s的速度匀速从甲车旁驶过求甲车启动后多长时间与乙车速度相等，此时乙车运动了多远的距离？探究点三匀变速直线运动的vt图像导学探究四个做直线

7、运动的物体的vt图像如图所示(1)物体分别做什么运动？(2)在乙、丙、丁图中，加速度不变的物体是哪个？在乙和丁图中，物体的运动有什么不同？答：归纳总结由vt图像可以明确的信息如图所示：直线a为匀加速直线运动的图像；直线b为匀减速直线运动的图像；直线c表示0t1时间内做匀减速直线运动，t1时刻后反向做匀加速直线运动，由于加速度不变，整个运动过程是匀变速直线运动图线上某点的纵坐标正、负表示瞬时速度的方向绝对值表示瞬时速度的大小图线的斜率正、负表示加速度的方向绝对值表示加速度的大小纵截距表示初速度图线与坐标轴的交点横截距表示开始运动或速度为零的时刻图线的拐点表示加速度改变两图线的交点表示对应时刻速度

8、相等典例示范例3 (多选)一动车做匀变速直线运动的vt图像如图所示，从计时开始，到速度大小变为10m/s所需时间可能为()A4sB6sC14sD10s教你解决问题第一步：读题获信息题干信息提取匀变速直线运动考虑是加速还是减速运动vt图像由图像可求加速度速度大小变为10m/s速度大小10m/s，其方向可能有两种情况第二步：读图获信息分析vt图像问题要做到“三看”“三定”和“一计算”(1)三看一看轴：看清坐标轴表示的物理量二看线：看清图像形状，确定两个物理量的变化规律三看点：看清交点、折点、边界点，明确不同“点”的物理意义，确定物理量的变化范围及其条件(2)三定一定：图像与物体运动过程的关系二定：

9、图像与物理公式的关系三定：图像中两图线的联系(3)一计算：把图像信息与相应的物理规律相结合，进行计算，做出判断针对训练3(多选)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vt图像如图所示，下列判断正确的是()A甲做匀速直线运动，乙先做匀加速直线运动后做匀减速直线运动B两物体两次速度相同的时刻分别在1s末和4s末C.乙在前2s内的加速度为2m/s2，2s后的加速度为1m/s2D2s后，甲、乙两物体的速度方向相反2匀变速直线运动的速度与时间的关系必备知识自主学习一、1加速度不变2倾斜的直线3(1)均匀增加(2)均匀减小情境思考：提示：上坡时做减速运动下坡时做加速运动二、1v0at2at

10、思考辨析答案：(1)(2)(3)(4)(5)关键能力合作探究探究点一【例1】【解析】A、C错：匀加速直线运动的加速度是不变的，速度随时间均匀增大B错：加速度的方向与速度方向可能相同，也可能相反，如匀减速直线运动中加速度与速度方向相反D对：加速度又称速度的变化率，加速度不变就是速度变化率不变【答案】D针对训练1解析：当加速度为负值时，若速度也为负值，加速度保持不变时，物体做匀加速直线运动，A项错误；加速度是矢量，加速度大小不变时，若方向改变，则加速度是变化的，物体不是做匀变速直线运动，B项错误，C项正确；速度的方向发生改变，加速度可能保持不变，即可能为匀变速直线运动，例如物体在做匀减速直线运动时

11、，当速度减小到零后，运动的方向会发生改变，物体做反向的匀加速直线运动，D项错误答案：C探究点二提示：航空母舰静止时，飞机在航空母舰上做初速度为零的匀加速直线运动，最大加速度a5 m/s2，加速时间t8 s，则根据匀变速直线运动的速度公式，飞机8 s后所能达到的速度vv0at058 m/s40 m/s由于该速度小于飞机安全起飞的速度(50 m/s)，所以飞机无法安全起飞【例2】【解析】在跑道上的加速时间t1v1a1402 s20 s，在空中的加速时间t2v2v1a2200405 s32 s，则加速的总时间tt1t220 s32 s52 s，故B正确【答案】B针对训练2解析：甲做初速度为0、加速度

12、为2 m/s2的匀加速直线运动，满足关系式v甲at甲乙做匀速直线运动，满足关系式v乙v0其位移xv0t乙速度关系：v甲v乙时间关系：t甲t乙联立式，代入数据得t甲t乙5 s联立式，代入数据得x50 m答案：5 s50 m探究点三提示：(1)甲做匀速直线运动；乙做匀加速直线运动；丙做匀减速直线运动；丁做变加速直线运动(2)乙、丙；物体乙的vt图线斜率不变，加速度不变，速度随时间均匀增加，物体丁的vt图线斜率变大，加速度变大，速度增加得越来越快【例3】【解析】根据图像可知，动车的初速度为18 m/s，物体速度随时间均匀减小，做匀减速直线运动，速度时间图线的斜率表示加速度，则有：avt0189 m/s22m/s2，所以动车做初速度为18 m/s，加速度为2m/s2的匀变速直线运动；速度大小变为10 m/s，则v10 m/s，根据vv0at解得：t4 s或14 s，故A、C正确，B、D错误【答案】AC针对训练3解析：由vt图像可知，甲以 2 m/s的速度做匀速直线运动，乙在02 s内做匀加速直线运动，加速度a12m/s2，在26 s内做匀减速直线运动，加速度a21 m/s2，选项A正确，C错误；t11 s和t24 s时两物体速度相同，选项B正确；06 s内甲、乙的速度方向都沿正方向，选项D错误答案：AB