人教版必修一《匀变速直线运动的速度与时间的关系》优秀学案.docx
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人教版必修一《匀变速直线运动的速度与时间的关系》优秀学案.docx
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人教版必修一《匀变速直线运动的速度与时间的关系》优秀学案
2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系
【三维目标导航】:
1.正确理解匀变速直线运动的概念。
2.掌握匀变速直线运动速度随时间的变化规律。
3.学会用公式vv。
at解决有关问题。
【导学重点】:
1.理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义
2.掌握匀变速直线运动中速度与时间的关系公式及应用.
【导学难点】:
1.匀变速直线运动v—t图象的理解及应用.
2.匀变速直线运动的速度一时间公式的理解及计算.
【过程引領】:
会计算三角形、梯形的面积
【自主探究】:
1.物体运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线,则该物体的速度不随时间变化,该物体所做的运动就是匀速直线运动。
2.物体运动的v-t图线是一条倾斜直线,则该物体表示物体
的速度随时间均匀变化,该物体所做的运动是匀变速直线运动。
对于任一个速度v的变化量△V,与对应时间内的时间变化量At的比值Av/△是,即物体的加速度保持不变。
所以该物体所
做的运动是的运动。
3.对匀变速直线运动来说,速度v随时间t的变化关系式为
,若vo=O,则公式变为,若a=0,贝U公
4.
在匀变速直线运动中,如果物体
的速度随着时间均匀增加,这个运动叫做
其v-t图象应为
图,如果物体的速度随着时间均匀减小,
这个运动叫做图象应为图
【自主梳理】:
探究中遇到的问题想问同学的?
探究中遇到的问题想问老师的?
【名师导学】:
【能力提升题】龟兔赛跑的故事流传至今,按照龟兔赛跑的故事情节,兔子和乌龟的位移图象如图所示,下列关于兔子和乌龟的运动正确的是
A.兔子和乌龟是同时从同一地点出发的
B.乌龟一直做匀加速运动,兔子先加速后匀速再加速
C.兔子在T4时刻发现落后奋力追赶,但由于速度比乌龟的速度小,还是让乌龟先到达预定位移S3
D.在0〜T5时间内,乌龟的平均速度比兔子的平均速度大
命题人意图展示:
学会用s一t图象处理直线运动中的相遇、速度大小、方向、位移等问题
【解析】从图中看出,0—Ti这段时间内,兔子没有运动,而乌
龟在做匀速运动,所以A选项错;乌龟一直做匀速运动,兔子先静止后匀速再静止,所以B选项错;在T4时刻以后,兔子的速度比乌龟的速度大,所以C选项错;在0〜T5时间内,乌龟位移比兔子的位移大,所以乌龟的平均速度比兔子的平均速度大,即D选项正确。
【同步跟踪题1】右图所示为A和B两质点的位移一时间图象,以下
说法中正确的是:
()
A.当t=0时,A、B两质点的速度均不为零
B.在运动过程中,A质点运动得比B快.
C.当t=ti时,两质点的位移相等.
D.当t=ti时,两质点的速度大小相等.
【能力提升题】如图是物体做直线运动的
v一t图像,由图
可知,该物体()
A.第1s内和第3s内的运动方向相反
B.第3s内和第4s内的加速度相同
C.第1s内和第4s内的位移大小不相等
D.0〜2s和0〜4s内的平均速度大小相等
命题人意图展示:
会用v-t图象处理直线运动中速度大小、方向、加速度大小、方向、位移等问题
【解析】0〜3s内物体一直沿正方向运动,故选项A错误;vt图像的斜率表示加速度,第3s内和第4s内图像斜率相同,故加速度
相同,选项B正确;vt图像图线与时间轴包围的面积表示位移的大小,第1s内和第4s内对应的两个三角形面积相等,故位移大小相等,
选项C错误;第3s内和第4s内对应的两个三角形面积相等,故位移大小相等,方向相反,所以0〜2s和0〜4s内位移相同,但时间不同,
2
—
f
|123
51/8
故平均速度不相等,选项D错误.本题答案:
B
【同步跟踪题2】某物体运动的速度图象如图,
根据图象可知
A.0-2s内的加速度为1m/s2
B.0-5s内的位移为10m
C.第1s末与第3s末的速度方向相同
D.
第1s末与第5s末加速度方向相同
【能力提升题】甲乙两质点的速度图线如右图所示
a、二者的速度方向是否相同
b、二图线的交点表示
c、若开始计时时,甲、乙二质点的位置相同,贝S
在0-t。
时间内,甲、乙二质点的距离将,相距最大,且甲在乙的前面。
编者意图展示:
本题重点考查V—t图象、横轴截距、纵轴截距、两图线交点的含义
【解析】:
V—t图上的点:
两图线交点,说明两物体在相交时
的速度相等.纵截距表示t=O时刻的初速度,横轴截距表示速度为零
的时刻,面积:
表示某段时间间内的位移.
t0
本题答案:
相同、t。
时刻甲、乙二者速度相同、增大、
【同步跟踪题3】甲乙两车在一平直道路上同向运动,其vt图像如图所示,图中OPQ和OQT的面积分别为Si和S2S2$.初始时,甲车在乙车前方so处。
A.若sosS2,两车不会相遇B.若sosi,两车相遇3次
C.若sos,,两车相遇1次D.若sos2,两车相遇1次
【能力提升题】一质点由A点出发沿直线AB运动,行程的第一
部分是加速度为ai的匀加速运动,接着做加速度为a2的匀减速直线
运动,抵达B点时恰好静止,如果AB的总长度为s,试求质点走完
AB全程所用的时间t?
编者意图展示:
本题重点考查匀变速直线运动的位移、速度与时间的关系
【解析】:
设质点的最大速度为v,前、后两段运动过程及全过程的平均速度相等,均为V/2。
全过程:
s=vt
(1)
2
匀加速过程:
v-atT
……
(2)
匀减速过程:
v-a2t2-
……(3)
由
(2)(3)得:
11=
vtvl2
a2
代入
(1)得:
s=v(工丄)s=使亟
2a2\a〔a?
将v代入
(1)得:
t_2s2s2s(a1a2)
v|l2sa1a^V
a1a2
【高手支招】:
1任意相等的时间内速度的增量相同,这里包括速度的增量大小、方向.2.从速度一时间图象上来看,图象与时间轴围成的面积就是运动物体在一段时间内的位移.
3.在匀变速直线运动中,质点的加速度大小、方向不变,但不能说a与厶v成正比、与厶t成反比,加速度a由厶v和厶t的比值来量度.
【同步跟踪题】参考答案1.AB2.AC3.AC
【同步演练】:
1.一物体沿直线从静止开始运动,每隔4s测一次速度,测量数据依次为0.5m/s、1.0m/s、2.0m/s、4.0m/s,…,那么物体的运动性质为()
A.—定是匀速直线运动B.—定是变速直线运动
C.一定是匀变速直线运动D.无法确定做何运动
2.汽车做匀加速直线运动,已知加速度为3m/s2,则()
A.汽车在任意秒末的速度一定是该秒初的速度的3倍
B.汽车在任意秒末的速度一定比该秒初的速度大3m/s
C.汽车在任意秒初的速度一定比前秒末的速度大3m/s
D.汽车在任意秒末的速度一定比前秒初的速度大3m^s
3.一辆玩具车由静止开始做匀变速直线运动,在第8s末开始刹车,经4s停下来,玩具车刹车过程也在做匀变速运动,那么前后两段加速度的大小之比是()
A.1:
4B.1:
2C.2:
1D.4:
1
4.
A.0时刻甲、乙两质点一定在同一位置
乙
15
10!
如图是甲、乙两质点的v—t,图象,则由图可知"(T
024
B.甲、乙两质点都做匀加速直线运动且运动方向不同
C.乙的速度变化快
D.在前5s内的任意一段时间内,甲的位移较大
5.关于匀变速直线运动,下列说法中正确的是()
A.任何相同时间内速度的变化相同
B.任何时刻的加速度大小相同、方向不同
C.相同时间内位移的变化相同
D.相同时间内平均速度的变化相同6.在匀变速直线运动中,
质点的加速度、速度及速度变化之间的关系,下列说法正确的是
A.质点加速度越大,其速度越大
B.质点加速度越大,其速度变化越大
C.质点加速度越大,其速度的变化越快
D.质点的运动速度变化越大,其加速度也一定越大
7.下列说法不正确的是()
A.速度为零,速度的变化不为零是可能的B.速度不为零,
速度的变化为零是可能的
C.速度大小不变,速度的变化不为零是可能的
D.速度变化不为零,加速度为零是可能的
8.物体由静止开始做匀加速直线运动,在第7秒内的平均速
度为2.6m/s,则物体加速度为
22
A.4m/sB.0.37m/s
22
C.2.6m/sD.0.43m/s
9.飞机从一地起飞,到另一地降落,如果飞机在竖直方向的分速
20
10
10
-io
度Vy与时间t的关系曲线如图所示(作图时规定飞机向上运动时Vy为正),则在飞行过程中,飞机上升的最大高度是m在t=2200s到t=2400s一段时间内,它在竖直方向的分加速度ay为m/s2。
-个物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,
1s后的速度大小为…10m/s;求在这…1s内该物体的加速度可等于多
11.汽车正常行驶的速度是30m/s,关闭发动机后,开始做匀减速运动,12s末的速度是24m/s.求:
(1)汽车的加速度;
(2)16s末的速度;
(3)65s末的速度.
(4)汽车关闭发动机后能通过的路程?
12.汽车从静止开始作匀变速直线运动,第4秒末关闭发动机,再经2秒停止,汽车一共行驶了30米,求
(1)根据所求数据画出速度——时间图象?
(2)在运动过程中的最大速度为多少?
(3)汽车在两段路程中的加速度分别为多少?
参考答案.1.B2.B3.B4.CD5AD6.C7.D8.A
9.8000;0.110.若ls后速度与初速度相同,a=6m/s2相反时a=—14m/s2
11.
(1)大小0.5m/s2,方向与汽车运动方向相反
(2)v22m/s,方向与汽车运动方向相同
(3)v0(4)汽车关闭发动机后能通过的路程900m
12.
(1)图略
(2)10m/s,(3)2.5m/s2;一5m/s2
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