【物理】勻變速直線運動的速度與時間的關系導學案 2023-2024學年高一上學期物理人教版（2019）必修第一冊

（高一上學期物理必修第一冊）2.2勻變速直線運動的速度與時間的關系導學案+課后達標檢測學習目標:1.知道什么是勻變速直線運動.2.知道勻變速直線運動的V-t圖像特點，清楚直線的傾斜程度反映勻變速直線運動的加速度.3.理解勻變速直線運動的速度與時間的關系式，并能用來解決勻變速直線運動問題。QUOTE課前預習：一、勻變速直線運動（自學教材勻變速直線運動部分）1、定義：2、特點：3、分類二、速度與時間的關系（自學教材速度與時間的關系部分）1、速度與時間的關系式：2、對關系式的理解：自我檢測：1.（多選）如圖所示的四個圖像中，表示物體做勻加速直線運動的圖像是（）2.如圖所示為某物體做直線運動的v-t圖像，由圖像可知，下列說法中正確的是（）A.物體在0～10s內(nèi)做勻速直線運動B.物體在0～10s內(nèi)做勻減速直線運動C.物體運動的初速度為10m/sD.物體在0～10s內(nèi)的加速度為2.5m/s23、做勻變速直線運動的物體，在某時刻的速度為4m/s，2s后速度大小為6m/s，則下列說法正確的是（）A．物體速度變化量的大小可能大于10m/sB．物體的加速度可能等于1m/s2C．物體速度變化量的大小可能小于2m/sD．物體的加速度可能大于5m/s2課堂突破：一、勻變速直線運動討論1、什么是勻變速直線運動？它有哪些特點？討論2、怎樣區(qū)分勻加速直線運動和勻減速直線運動？練1、（多選）關于直線運動，下列說法中正確的是()A.勻速直線運動的速度是恒定的，不隨時間而改變B.勻變速直線運動的瞬時速度隨時間而改變C.速度隨時間不斷增加的運動，叫勻加速直線運動D.速度隨著時間均勻減小的運動，通常叫做勻減速直線運動二、勻變速直線運動的速度與時間關系1、公式的推導：方案一：利用V-t圖像從數(shù)學角度求瞬時速度與時間的函數(shù)關系方案二：公式法2、對公式的理解：練2、汽車以45km/h的速度勻速行駛.（1）若汽車以0.6m/s2的加速度加速，則10s末速度能達到多少？（2）若汽車剎車以0.6m/s2的加速度減速，則10s末速度能達到多少？（3）若汽車剎車以3m/s2的加速度減速，則10s末速度為多少？三、勻變速直線運動V-t圖像的應用練3、如圖是某質點做直線運動的v-t圖像，求：（1）質點在前1s時間內(nèi)的加速度大小；（2）質點從1s到4s時間內(nèi)的加速度大?。唬?）質點在最后3s的位移大??；（4）質點在最后3s的平均速度大小.課后達標檢測：1．對于作勻變速直線運動的物體，下列說法中正確的是（）A．若加速度方向和速度方向相同，雖然加速度很小，物體的速度還是要增大的B．若加速度方向和速度方向相反，物體的速度可能增加C．不管加速度方向和速度方向的關系怎樣，物體的速度都是增大的D．因為物體作勻變速直線運動，所以它的加速度是均勻變化的2.物體做勻加速直線運動，已知加速度為2m/s2，那么在任意1s內(nèi)（）A.物體的末速度一定等于初速度的2倍B.物體的末速度一定比初速度大2m/sC.物體的末速度一定等于前1s內(nèi)的末速度的2倍D.物體的末速度一定比前1s內(nèi)的初速度大2m/s3．汽車在平直路面上勻速行駛，遇緊急情況剎車，加速度大小為4.0m/s2，經(jīng)過5.0s停止運動．則汽車勻速行駛時的速度大小為()A．10m/s B．20m/s C．30m/s D．40m/s4.現(xiàn)代都市中，地鐵是“綠色”出行的一種重要公共交通工具，它為人們的出行提供了方便.一列車從甲站出發(fā)沿直線鐵軌開往乙站，其v-t圖像如圖所示，已知列車加速與減速的時間相等，關于列車在加速與減速階段的加速度比較，下列說法正確的是（）A.大小相等，方向相反 B.大小不等，方向相同C.大小相等，方向相同 D.大小不等，方向相反5．一質點做勻加速直線運動，其速度表達式為，則此質點運動的加速度a及4s末的速度分別為（）A．；21m/s B．；21m/s C．；22m/s D．；22m/s6.卡車原來以10m/s的速度在平直公路上勻速行駛，因為路口出現(xiàn)紅燈，司機從較遠的地方開始剎車，使卡車勻減速前進，當車速減到2m/s時，交通燈轉為綠燈，司機當即停止剎車開始加速，并且只用了減速過程的一半時間就加速到原來的速度，從剎車開始到恢復原速共用了12s.求：（1）減速與加速過程中的加速度大小；（2）10s末及開始剎車后2s的瞬時速度.參考答案自我檢測：1、AD解析：做勻加速直線運動的物體速度隨時間均勻增大，其圖線遠離時間軸，故A、D正確.2、C解析：由圖知，物體的速度均勻增大，圖像的斜率一定，說明該物體做勻加速直線運動，故A、B錯誤；物體運動的初速度即t＝0時刻的速度，由圖知初速度為10m/s，故C正確；物體在0～10s內(nèi)的加速度為a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(25－10,10)m/s2＝1.5m/s2，D錯誤3、答案B課堂突破：練1答案ABD練2答案：（1）18.5m/s（2）6.5m/s（3）0解析：（1）取初速度方向為正方向，則v0＝eq\f(45,3.6)m/s＝12.5m/s，a1＝0.6m/s2，所以10s末的速度v1＝v0＋a1t＝（12.5＋0.6×10）m/s＝18.5m/s.（2）a2＝－0.6m/s2，減速到停止的時間t1＝eq\f(0－v0,a2)＝eq\f(0－12.5,－0.6)s＝20.83s＞10s，所以10s末的速度v2＝v0＋a2t＝（12.5－0.6×10）m/s＝6.5m/s.（3）設剎車經(jīng)t0時間就停止，末速度v＝0，a3＝－3m/s2，由v＝v0＋a3t0，得t0＝eq\f(v－v0,a3)＝4.2s＜10s，所以10s末汽車的速度為零.練3答案：（1）10m/s2（2）2m/s2（3）39m（4）13m/s解析：（1）前1s的加速度為a1＝eq\f(Δv1,Δt1)＝eq\f(10,1)m/s2＝10m/s2.（2）1～4s內(nèi)的加速度為a2＝eq\f(Δv2,Δt2)＝eq\f(16－10,4－1)m/s2＝2m/s2.（3）vt圖像中，最后3s圖線所圍梯形面積S＝eq\f(10＋16,2)×3m＝39m.此面積代表質點的位移，因此最后3秒的位移大小為39m.（4）根據(jù)推論eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(v0＋vt,2)＝eq\f(10＋16,2)m/s＝13m/s.課后達標檢測：1、【答案】A【詳解】A．若加速度方向和速度方向相同，物體做加速運動，無論加速度增大還是減小，速度都增大，故A正確；B．若加速度方向和速度方向相反，物體做減速運動，故B錯誤；C．當速度的方向與加速度的方向相同，物體做加速運動；當速度的方向與加速度方向相反，物體做減速運動，故C錯誤；D．勻變速直線運動的加速度不變，故D錯誤。故選A。2、B解析：在勻加速直線運動中，加速度為2m/s2，表示每秒內(nèi)速度增加2m/s，即任意1s內(nèi)末速度比初速度大2m/s，但并不表示末速度一定是初速度的2倍，B正確，A錯誤；在任意1s內(nèi)，物體的初速度就是前1s的末速度，而其末速度為前1s的初速度經(jīng)過2s后的速度，當a＝2m/s2時，末速度比前1s的初速度大Δv＝at＝4m/s，C、D錯誤.3、【答案】B【詳解】由勻變速直線運動的速度公式：可知：汽車的初速度為，即汽車勻速行駛時的速度大小為，故選項B正確．4、A解析：由加速度的定義可得，加速階段、減速階段的加速度分別為a1＝eq\f(v1－0,t)＝eq\f(v1,t)，a2＝eq\f(0－v1,t)＝－eq\f(v1,t)，故列車在加速與減速階段的加速度大小相等，方向相反，A正確.故選A.5、【答案】B【詳解】質點做勻加速直線運動，由其速度表達式以及勻變速直線運動速度時間關系對比可知v0=5m/sa=4m/s2故4s末質點的速度為故選B。6、解析：（1）卡車先做勻減速直線運動，再做勻加速直線運動，其運動簡圖如圖所示，設卡車從A點開始減速，則vA＝10m/s，用了t1時間到達B點，從B點又開始加速，用時t2到達C點，則vB＝2m/s，vC＝10m/s，且t2＝eq\f(1,2)t1，t1＋t2＝12s，可得t1＝8s，t2＝4s，由v