2023-2024學年粵教版必修第一冊 第二章　第二節(jié)　勻變速直線運動的規(guī)律 課件（65張）

第二節(jié)勻變速直線運動的規(guī)律核心素養(yǎng)目標CONTENTS目錄新知預覽·抓必備素養(yǎng)浸潤·提能力知能演練·重落實課時跟蹤檢測新知預覽·抓必備高效學習夯基固本1知識點一速度與時間的關系1．速度與時間的關系式：vt＝__________。初速度加速度常數(shù)知識點二位移與時間的關系1．v-t圖像中“面積”的意義：v-t圖像中的圖線和時間軸包圍

的“面積”等于相應時間內的位移。如圖所示，在0～t時間內的位移大小等于梯形的“面積”。初速度位移2asvt2－v02＝2as公安部交通管理局提示，進入秋冬季節(jié)，霧天較多。根據(jù)《道路交通安全法》的規(guī)定，為了保障通行安全，霧天駕駛機動車在高速公路行駛時，應當降低行駛速度。霧天視線受阻，應該打開霧燈。如果前方有車，一般應該保持正常情況下安全距離的2倍以上，以便為處理緊急情況預留足夠的距離與時間。(1)機動車做勻變速直線運動時，其加速度是均勻變化的。

()(2)機動車做勻加速直線運動時，其位移是均勻增加的。

()(3)機動車做勻加速直線運動時，其在任意兩段相等時間內的速度變化量相等。

()(4)作出機動車的v-t圖像，圖線與時間軸所包圍的“面積”與機動車的位移大小相等。

()(5)機動車做勻變速直線運動時，可用公式vt2－v02＝2as解答有關問題。

()××√√√素養(yǎng)浸潤·提能力互動探究重難突破2要點一速度公式vt＝v0＋at的理解及應用如圖所示的是C919大型客機某次試飛的畫面。(1)如果將C919大型客機在地面上滑行起飛的過程看作是勻加速直線運動，其運動的速度與時間有什么關系？提示：(1)vt＝v0＋at。(2)C919大型客機的起飛速度為315km/h，滑行過程中的加速度為3m/s2，其在跑道上滑行的時間與哪些物理量有關？提示：(2)加速度、起飛速度。1．公式的適用條件公式vt＝v0＋at只適用于勻變速直線運動。2．公式的矢量性(1)公式vt＝v0＋at中的v0、vt、a均為矢量，應用公式解題時，首先應選取正方向。(2)一般以v0的方向為正方向。若為勻加速直線運動，則a＞0；若為勻減速直線運動，則a＜0。對于計算結果，若vt＞0，說明vt與v0方向相同；若vt＜0，說明vt與v0方向相反。3．兩種特殊情況(1)當v0＝0時，vt＝at。由靜止開始的勻加速直線運動的速度大小與其運動時間成正比。(2)當a＝0時，vt＝v0。加速度為零的運動是勻速直線運動，也表明勻速直線運動是勻變速直線運動的特例?！镜淅?】

一輛公共汽車由靜止出發(fā)做勻加速直線運動，加速度大小為2m/s2,6s后改做勻速直線運動，快到下一站時關閉發(fā)動機做勻減速直線運動，再經(jīng)過12s停止，求：(1)汽車勻速行駛時的速度；解析由題意可知，汽車勻速行駛的速度v＝at＝2×6m/s＝12m/s。(2)汽車關閉發(fā)動機后的加速度大小。解析汽車關閉發(fā)動機后的加速度大小|規(guī)律總結|應用速度公式vt＝v0＋at解決問題的步驟(1)選取研究對象。(2)畫出運動過程的草圖，標上已知量。(3)選取一個過程為研究過程，以初速度方向為正方向，判斷各量的正、負，利用vt＝v0＋at和已知量求解未知量。(4)討論求出的矢量的大小及方向。

在【典例1】中汽車在勻速行駛的過程中突遇緊急情況，需要停車，若其剎車的加速度大小為4m/s2，那么剎車2s和5s時的速度分別為多大？解析：汽車剎車停止的時間剎車2s的速度v′＝v－a′′t2＝12m/s－4×2m/s＝4m/s，剎車5s時汽車已經(jīng)停止，則速度為0。答案：4m/s

01．公式中各個量的意義2．適用條件：勻變速直線運動。若物體做勻加速直線運動a與v0同向，a取正值若物體做勻減速直線運動a與v0反向，a取負值若位移的計算結果為正值說明這段時間內位移的方向與規(guī)定的正方向相同若位移的計算結果為負值說明這段時間內位移的方向與規(guī)定的正方向相反4．兩種特殊形式(1)當a＝0時，s＝v0t→勻速直線運動的位移公式。B(1)規(guī)定一個正方向(一般以初速度的方向為正方向)。(2)根據(jù)規(guī)定的正方向確定已知量的正、負，并用帶有正、負的數(shù)值表示。(3)根據(jù)位移與時間關系式或其變形式列式、求解。(4)根據(jù)計算結果說明所求量的大小、方向。

1．一個物體從靜止開始做勻加速直線運動，第1s內的位移為2m，則下列說法正確的是(

)A．物體運動的加速度為2m/s2B．物體第2s內的位移為4mC．物體在第3s內的平均速度為8m/sD．物體從靜止開始通過32m的位移需要4s的時間2．一物體運動的位移與時間的關系為s＝(6t＋4t2)m，則(

)A．這個物體的初速度為8m/sB．這個物體的初速度為12m/sC．這個物體的加速度為－8m/s2D．這個物體的加速度為8m/s2要點三公式vt2－v02＝2as的理解及應用1．公式的意義：公式vt2－v02＝2as反映了初速度v0、末速度vt，加速度a、位移s之間的關系，當其中三個物理量已知時，可求另一個未知量。2．公式的矢量性：公式中v0、vt、a、s都是矢量，應用時必須選取統(tǒng)一的正方向，一般選v0方向為正方向。(1)物體做加速運動時，a取正值；做減速運動時，a取負值。(2)s＞0，說明物體通過的位移方向與初速度方向相同；s＜0，說明位移的方向與初速度的方向相反。3．兩種特殊形式(1)當v0＝0時，vt2＝2as(初速度為零的勻加速直線運動)。(2)當vt＝0時，－v02＝2as(末速度為零的勻減速直線運動)?！镜淅?】一貨車嚴重超載后的總質量為49t，以54km/h的速率勻速行駛。發(fā)現(xiàn)紅燈時司機剎車，貨車立即做勻減速直線運動，加速度的大小為2．5m/s2(不超載時加速度大小為5m/s2)。(1)若前方無阻擋，問從剎車到停下來此貨車在超載及不超載時分別前進多遠？由題意知，v0＝54km/h＝15m/s，a1＝2．5m/s2，a2＝5m/s2代入數(shù)據(jù)得，超載時s1＝45m不超載時s2＝22．5m。(2)若超載貨車剎車時正前方25m處停著總質量為1t的轎車，兩車將發(fā)生碰撞，求相撞時貨車的速度。解析

由速度與位移關系式得超載貨車與轎車碰撞時，貨車的速度|方法技巧|公式vt2－v02＝2as的應用技巧(1)當物體做勻變速直線運動時，如果不涉及時間，一般用速度與位移的關系式較方便。(2)初速度或末速度為0的勻變速直線運動，應用此公式往往較方便。

1．如圖所示，物體A在斜面上由靜止勻加速滑下距離s1后，又勻減速地在平面上滑過距離s2后停下，測得s2＝2s1，則物體在斜面上的加速度a1與平面上加速度a2的大小關系為(斜面與平面之間平滑連接)(

)A．a(chǎn)1＝a2

B．a(chǎn)1＝2a2C．a(chǎn)1＝a2 D．a(chǎn)1＝4a2解析：設物體在斜面末端時的速度為vt，由vt2－v02＝2as得vt2－02＝2a1s1,02－vt2＝2(－a2)s2，聯(lián)立解得a1＝2a2，故B正確。B

解析：根據(jù)速度與位移的關系式得(3v)2－v2＝2as，(5v)2－(3v)2＝2as′，聯(lián)立兩式解得s′＝2s，故選項D正確。D

要點四運動圖像的理解及應用圖像項目s-t圖像v--t圖像物理意義反映位移隨時間的變化規(guī)律反映速度隨時間的變化規(guī)律縱軸縱軸為位移s縱軸為速度v圖像項目s-t圖像v-t圖像線(1)平行于t軸的直線表示靜止；(2)傾斜直線表示勻速直線運動(1)平行于t軸的直線表示勻速直線運動；(2)傾斜直線表示勻變速直線運動斜率表示速度表示加速度縱截距表示初位置表示初速度交點表示該時刻相遇表示該時刻速度相同面積無實際意義圖線與時間軸圍成的面積表示位移2．利用v-t圖像的“面積”求物體的位移在v--t圖像中，圖線與時間軸所圍成的“面積”表示物體的位移。所以已知v--t圖像求位移時采用“面積”法計算，可以快速解題?！镜淅?】

我國“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器進行下潛試驗，從水面開始豎直下潛，最后返回水面，其v-t圖像如圖所示，則下列說法正確的是(

)A．0～4min和6～10min兩時間段平均速度大小相等B．全過程中的最大加速度為0.025m/s2C．3～4min和6～8min加速度方向相反D．本次下潛的最大深度為720m|易錯警示|利用v--t圖像的“面積”求位移的幾點提醒(1)v--t圖像中圖線與t軸所圍“面積”的絕對值表示位移的大小。(2)“面積”在t軸以上表示位移沿正方向，取正值；在t軸以下表示位移沿負方向，取負值。(3)物體的總位移等于各部分位移(正、負“面積”)的代數(shù)和。(4)物體通過的路程為t軸上、下“面積”絕對值的和。

1．如圖所示的位移—時間圖像和速度—時間圖像中，給出的四條圖線甲、乙、丙、丁代表四輛車由同一地點向同一方向運動的情況，則下列說法正確的是(

)A．甲車做直線運動，乙車做曲線運動B．0～t1時間內，甲車通過的路程大于乙車通過的路程C．0～t2時間內，丙、丁兩車在t2時刻相距最遠D．0～t2時間內，丙、丁兩車的平均速度相等C

解析：在s-t圖像中，圖線表示的是做直線運動的物體的位移隨時間的變化情況，而不是物體運動的軌跡，因為甲、乙兩車在0～t1時間內均做單向的直線運動，故在這段時間內兩車通過的位移和路程均相等，A、B錯誤；在v-t圖像中，t2時刻丙、丁速度相等，兩者相距最遠，C正確；由題圖可知，0～t2時間內丙的位移小于丁的位移，故丙的平均速度小于丁的平均速度，D錯誤。2．(多選)質點做直線運動的速度—時間圖像如圖所示，該質點(

)A．始終沿正方向運動B．做往復運動C．在3～4s內，物體的加速度為－2m/s2D．在0～6s內，質點的平均速度為2m/s解析：題圖是速度—時間圖像，速度的正負表示運動的方向，0～6s內，質點速度始終在t軸之上，速度方向不變，做單向直線運動，A正確，B錯誤；斜率的正負代表了加速度的方向，根據(jù)加速度公式，可以求得3～4s內，其加速度為－2m/s2，C正確；圖像的“面積”表示位移，0～6s內的位移為6m，所以平均速度為1m/s，D錯誤。AC

知能演練·重落實內化知識鞏固技能31．一家從事創(chuàng)新設計的公司打造了一臺飛行汽車，既可以在公路上行駛，也可以在天空飛行。已知該飛行汽車在跑道上的加速度大小為2m/s2，速度達到40m/s后離開地面。飛行汽車離開跑道后做傾斜的勻加速直線運動，其加速度大小為5m/s2，最大速度為200m/s。飛行汽車從靜止加速到最大速度所用的時間為(

)A．40s

B．52sC．88sD．100s2．豎直升空的火箭，其v-t圖像如圖所示，由圖像可知以下說法正確的是(

)A．火箭在40s時速度方向發(fā)生變化B．火箭上升的最大高度為48000mC．火箭經(jīng)過120s落回地面D．火箭經(jīng)過40s到達最高點3．在交警處理某次交通事故時，通過監(jiān)控儀器掃描，輸入計算機后得到該汽車在水平面上剎車過程中的位移隨時間變化的規(guī)律為s＝20t－2t2(s的單位是m，t的單位是s)，則該汽車在路面上留下的剎車痕跡長度為(

)A．25m

B．50mC．100m

D．200m4．港珠澳大橋是目前世界上最長的跨海大橋，為香港、珠海、澳門三地提供了一條快捷通道。圖甲是港珠澳大橋中的一段，一輛以4m/s的速度行駛的小汽車在長度為L＝28m的平直橋面上提速，圖乙是該車在該段提速中加速度(a)與位移(s)的關系圖像。則小汽車通過該段平直橋面的末速度和時間分別為(

)課時跟蹤檢測41．關于勻變速直線運動，下列說法正確的是(

)A．勻加速直線運動的加速度是不斷增大的B．做勻變速直線運動的物體，它的加速度方向和速度方向總是相同的C．相同時間內加速度的變化量相同且不為零D．任意時刻速度的變化率相同解析：勻變速直線運動的加速度是不變的，速度隨時間均勻變化，A、C錯誤；加速度的方向與速度方向可能相同，也可能相反，如勻減速直線運動中加速度與速度方向相反，B錯誤；加速度又稱速度的變化率，加速度不變就是速度變化率不變，D正確。D

2．一質點做勻加速直線運動，某時刻速度為2．5m/s，從此時刻開始計時，在t時刻和3t時刻的速度之比為1∶2，由此可求得(

)A．a(chǎn)t的值 B．時間t的值C．加速度a的值 D．a(chǎn)t2的值3．質點做勻變速直線運動的速度隨時間變化的規(guī)律是v＝6＋2t(各物理量均采用國際單位制單位)，則對于質點的運動，下列說法正確的是(

)A．質點的加速度為2m/s2B．質點的初速度為12m/sC．第2s末質點的速度為8m/sD．任意1s內質點速度的改變量為4m/s4．在一次交通事故中，交通警察測量出肇事車輛的剎車痕跡是30m，該車輛的剎車加速度大小是15m/s2，該路段限速為60km/h，則該車(

)A．超速B．不超速C．是否超速無法判斷D．行駛速度剛好是60km/h5．如圖所示的是某物體做直線運動的v-t圖像，關于物體的運動情況，下列說法正確的是(

)A．物體在第1s內的加速度大小為4m/s2B．物體加速度方向始終不變C．物體始終向同一方向運動D．物體的位移大小為零6．(多選)“嫦娥三號”登月探測器平穩(wěn)落月，我國首次成功實現(xiàn)地外天體軟著陸。當它靠近月球后，先懸停在月球表面上方一定高度處，之后關閉發(fā)動機，以

1．6m/s2的加速度下落，經(jīng)2．25s到達月球表面。則探測器(

)A．懸停時離月球表面的距離為40.5mB．著陸速度大小為22．5m/sC．著陸速度大小為3．6m/sD．下落最后1s內的平均速度大小為2．8m/sCD

7．冰壺，又稱擲冰壺、冰上溜石，是以隊為單位在冰上進行的一種投擲性競賽項目，屬冬奧會比賽項目，并設有冰壺世錦賽。在某次比賽中，冰壺被投出后，如果做勻減速直線運動，用時20s停止，最后1s內位移大小為0.2m，則下面說法正確的是(

)A．冰壺的加速度大小是0.3m/s2B．冰壺第1s內的平均速度大小為3．9m/sC．冰壺第1s內的位移大小是7．8mD．冰壺的初速度大小是6m/sC

8．一個物體在水平面上做直線運動，其速度—時間圖像如圖所示，下列說法正確的是(

)A．物體在前2s內做勻加速直線運動，加速度為2m/s2B．物體在6～12s內速度一直減小C．物體在第12s內的位移為0.75mD．物體在前12s內的路程為15mD

9．家庭汽車一般有五個前進擋位，如圖所示，對應不同的速度范圍，設在每一擋汽車均做勻變速直線運動，換擋時間不計。設某次行車時，一擋起步，起步后馬上掛入二擋，加速度為2m/s2，3s后掛入三擋，再經(jīng)過4s速度達到13m/s，隨即掛入四擋，加速度為

1．5m/s2，速度達到16m/s時掛上五擋，加速度為1m/s2。求：(1)汽車在三擋時的加速度大?。唤馕觯浩囘\動過程如圖所示。根據(jù)勻變速直線運動的速度與時間的關系vt＝v0＋at知，剛掛入三擋時，汽車的速度v1＝a1t1＝2×3m/s＝6m/s汽車在三擋時的加速度大小(2)汽車在四擋時行駛的時間；(3)汽車掛上五擋后再過5s的速度大小。解析：汽車掛上五擋后再過5s的速度v4＝v3＋a4t4＝16m/s＋1×5m/s＝21m/s。10．鄭萬高鐵是鄭州構建“米”字形高鐵線路的一撇，建成后鄭州到重慶只需4小時。