【文档说明】衔接06 匀变速直线运动的速度与时间的关系(解析版).doc,共(18)页,470.950 KB,由envi的店铺上传
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衔接06:匀变速直线运动的速度与时间的关系目录重温·初中一、匀速直线运动…………………………………………………………01二、变速直线运动…………………………………………………………02知新·高中一、匀变速直线
运动………………………………………………………03二、v—t图像………………………………………………………………03三、匀变速直线运动的速度与时间的关系………………………………04精选练习A组基础练…………
………………………………………………………06B组提高练…………………………………………………………………09C组新题速递………………………………………………………………11【重温·初中】在直线运动中,按速度可分为匀速直线运动和变速
直线运动。一、匀速直线运动1.定义:物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动。2.特点:①做匀速直线运动的物体在任意相同时间内通过的路程都相等,即路程与时间成正比(比值一定);②速度不随路程和时间变化,即v与s、
t无关;③匀速直线运动是最简单的机械运动,是研究其它复杂运动的基础。3.示意图:ot/ss/m103002060030900401200ot/sv/m1010202030304040二、变速直线运动1.定义:物
体沿着直线且速度变化的运动叫做变速直线运动。2.特点:①在任意相等时间内通过的路程不相等;②表示物体在某一段路程中或某一段时间内的平均快慢程度,叫做平均速度。③平均速度只能粗略描述运动快慢。3.示意图:【知新·高中】一、匀变速直线运动1.定义:沿着一条直线,且
加速度不变的运动。2.分类①匀加速直线运动,a与v0方向相同。②匀减速直线运动,a与v0方向相反。二、v-t图像1.匀变速直线运动的v-t图像:匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线,如图所示,a表示匀加速直线
运动,b表示匀加速直线运动。2.对v-t图像的几点说明(1)纵截距:表示物体的初速度。(2)横截距:表示物体在开始计时后过一段时间才开始运动,或物体经过一定时间速度变为零。(3)与横轴的交点:表示速度方向改变的时刻。(4)图线折点:表示加速度方向改变的时刻。(5)
两图线的交点:表示两物体具有相同的速度。(6)直线的斜率:大小等于加速度的大小;斜率的正负表示加速度的方向。3.[特别提醒](1)v-t图像只能描述直线运动,不能描述曲线运动。(2)v-t图像描述的是物体的速度随时间的运动规律,并不表示物体的运动轨迹。小试牛刀:例1.一物体做
直线运动的图像如图所示,则该物体()A.先做匀加速运动,后做匀减速运动,速度方向相同B.先做匀加速运动,后做匀减速运动,速度方向相反C.先做匀减速运动,后做匀加速运动,速度方向相同D.先做匀减速运动,后做匀加速运动,速度方向相反【答案】A【解析】两物体做匀加速还是匀减速要看速度值的变化,但只要图
像都在横轴上方,速度均为正。三、匀变速直线运动的速度与时间的关系1.公式v=v0+at的物理意义:描述了做匀变速直线运动的物体的速度随时间的变化规律。2.公式中各符号的含义(1)v0为开始时刻物体的瞬时速度,称为初速度,v为经时间t后物体的瞬时速度,称为末速度。(2)a为物
体的加速度,为恒量,表明速度均匀变化,即相等时间内速度的变化量相等。3.矢量性(1)公式中的v0、v、a均为矢量,应用公式解题时,一般取v0的方向为正方向,a、v与v0的方向相同时取正值,与v0的方向相反时取负值。对计算结果中的正、负,应根据正
方向的规定加以说明,如v>0,表明末速度与初速度v0同向;若a<0,表明加速度与v0反向。(2)a与v0同向时物体做匀加速运动,a与v0反向时,物体做匀减速直线运动。4.特殊情况(1)当v0=0时,v=at,即v∝t。(2)
当a=0时,v=v0(匀速直线运动)。5.[特别提醒]速度公式v=v0+at虽然是加速度定义式a=v-v0Δt的变形,但两式的适用条件是不同的:(1)v=v0+at仅适用于匀变速直线运动。(2)a=v-v0Δt可适用于任意的运动,包括直线运动和曲线运动小试牛刀:例1.关于匀变速直线运动的下列信息
中正确的是()A.匀加速直线运动的速度一定与时间成正比B.匀减速直线运动就是加速度为负值的运动C.匀变速直线运动的速度随时间均匀变化D.速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动【答案】C【解析】匀加速直线运动的速度是时间的一次函数,但不
一定成正比,若初速度为零,则可以成正比,所以A错;加速度的正负表示加速度与设定的正方向相同或是相反,是否是减速运动还要看速度的方向,速度与加速度反向即为减速运动,所以B错;匀变速直线运动的速度变化量与所需时间成正比,即速度随时间均匀变
化,也可用速度图象说明,所以C对;匀变速只说明加速度是恒定的,如竖直上抛,速度就是先减小再增大的,但运动过程中加速度恒定,是匀变速直线运动,所以D错;不存在速度先增大再减小的匀变速直线运动.例2.如图所示为四个物体做直线运动的
vt图象,反映物体做匀变速直线运动的是()【答案】BC【解析】物体做匀变速直线运动时,加速度为一恒量,反映在图象上,图线的斜率应该不变.精选练习A组基础练1.对于公式vt=v0+at,下列说法正确的是()A.适用于任何
变速运动B.适用于任何匀变速直线运动C.适用于任何运动D.只适用于匀加速运动【答案】B【解析】vt=v0+at是匀变速直线运动的速度公式,只能适用于匀变速直线运动,既能适用于匀加速直线运动,也能适用于匀减速直线运动,但不是任何变速运动,若是非匀
变速运动,加速度是变化,不适用。故ACD错误,B正确。故选B。2.对匀变速直线运动的特点,下列说法正确的是()A.第1s末,2s末,3s末,…的速度分别为1m/s,2m/s,3m/s,…的直线运动为匀加速直线运动B.匀减速直线运动中,由于加速度
与初速度方向相反,则加速度为负值C.物体做匀变速直线运动,其加速度是均匀变化的D.在匀变速直线运动中,相同时间内速度的变化相同【答案】D【解析】由于不能明确各时刻的瞬时速度是否满足vt=v0+at必故不能说明为匀加速
直线运动,A错误;由于未设定正方向,故不能说匀减速运动的加速度为负值,B错误;匀变速直线运动是指加速度恒定不变的运动,C错误;由vt=v0+at力可知,在匀变速直线运动中,相同时间内速度的变化相同,D正确
.3.一个质点做直线运动,其速度随时间变化的函数关系为v=kt.其中k=0.3m/s2,下列说法正确的是()A.质点做匀速直线运动B.质点的速度变化量大小是0.3m/sC.质点做匀加速直线运动D.质点的初速度为0.3m/s【答案】C【解析】因为质点的速度随时间均匀变化
,所以质点做匀加速直线运动,加速度a=0.3m/s2.4.以6m/s的速度在水平面上运动的小车,如果获得2m/s2的与运动方向同向的加速度,几秒后它的速度将增加到10m/s()A.5sB.2sC.3sD.8s【答案】B【解析】根据匀变速直线运动的速度
时间关系v=v0+at,可得汽车加速的时间为:;故选B.5.物体由静止开始做匀加速直线运动,若第1s末的速度是v,则第3s末的速度是()A.vB.3vC.6vD.9v【答案】B【解析】物体做初速度为零的匀加速直线运动,由速度时间公式v=at
得:v与t成正比,第1s末的速度是v,则第3s末的速度是3v。故选B。6.在平直公路上,一辆汽车以108km/h的速度行驶,司机发现前方有危险立即刹车,刹车时加速度大小为6m/s2,则刹车后3s末和6s末汽车的速度大小分别为()A.12m/
s、6m/sB.18m/s、6m/sC.12m/s、0D.以上均不正确【答案】C【解析】,规定v0的方向为正方向,则,汽车刹车所用的总时间。时的速度;由于,6s末汽车已停止,即6s末汽车的速度为零。故C项正确,ABD三项错误。7
.列车由静止开始加速出站,加速度为0.6m/s2,2min后列车速度为多大?列车匀速运动时速度为432km/h,如果以0.8m/s2的加速度减速进站,求减速160s时速度为多大?【答案】259.2km/h0【解析】取列车运动方向为正
方向.(1)v=v10+a1t1=(0+0.6×120)m/s=72m/s=259.2km/h.(2)列车减速进站时,a2=-0.8m/s2v20=432km/h=120m/s刹车到速度为0的时间t0==s=150s所以160s时列车已经停止运动,速度为0.8.卡车原来以1
0m/s的速度在平直公路上匀速行驶,因为道口出现红灯,司机从较远的地方即开始刹车,使卡车匀减速前进,当车减速到2m/s时,交通灯转为绿灯,司机当即放开刹车,并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度,从刹车开始到恢复原速过程用
了12s.求:(1)减速与加速过程中的加速度大小;(2)开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度大小.【答案】(1)1m/s22m/s2(2)8m/s6m/s【解析】(1)设加速过程的时间为t,依题意有2t+t=12s,得t=4s所以减速过程的加速度
a1==m/s2=-1m/s2加速过程的加速度a2==m/s2=2m/s2.(2)刹车后2s末的速度v=v0+a1t1=10m/s+(-1)×2m/s=8m/s10s末的速度v'=v2+a2t'=2m/s+2×(10-
8)m/s=6m/s.B组提高练1.(多选)一物体做匀变速直线运动.当t=0时,物体的速度大小为12m/s,方向向东;当t=2s时,物体的速度大小为8m/s,方向仍向东.当物体的速度大小变为2m/s时,t
为()A.3sB.5sC.7sD.9s【答案】BC【解析】由题意可得物体运动的加速度a=m/s2=-2m/s2.若速度大小为2m/s时,方向向东,则由v=v0+at解得t==s=5s;若速度大小为2m/s时,方向向西
,则t==s=7s.2.(多选)物体做匀加速直线运动,已知第1s末的速度为6m/s,第2s末的速度为8m/s,则下面结论正确的是()A.物体零时刻的速度为3m/sB.物体的加速度为2m/s2C.任何1s内的速度变化量都是2m/sD.第1s内的平均速度为6m/s【答案】BC【解析
】由题意知t1=1s时,v1=6m/s;t2=2s时,v2=8m/s.由v2=v1+a(t2-t1)知,物体的加速度a=2m/s2.因为物体做匀加速直线运动,所以任何1s内速度的变化量都为Δv=aΔt=2×1m/s=2m/
s,故选项B、C正确;由v1=v0+at得,物体零时刻的速度为v0=v1-at=6m/s-2×1m/s=4m/s,选项A错误;第1s内的平均速度必大于4m/s,小于6m/s,选项D错误.3.(多选)如图所示的三条直线描述了a、b、c三辆车在同一直线上的运动,
下列说法中正确的是()A.小车a的加速度大B.小车a、b的加速度方向相反C.b、c两直线相交的时候两车加速度相同D.b、c两直线相交的时刻两车速度相同【答案】BD【解析】在v-t图象中,图线的斜率表示加速度,斜率的大小表示加速度的大小,斜率的正负表示加速度的方向.由图知c的斜率最大,所以小车
c的加速度最大,A错误;a、b的斜率一负一正,说明小车a、b的加速度方向相反,B正确;v-t图象中图线的交点表示运动物体在该时刻速度相同,C错误,D正确.4.(多选)物体沿一条东西方向的水平线做直线运动,取向东为运动的正方向,其速度-时间图象如图所示,下列说法中正确的是()A.在1s末
,速度为9m/sB.0~2s内,加速度为6m/s2C.6~7s内,物体做速度方向向西的加速运动D.10~12s内,物体做速度方向向东的加速运动【答案】AC【解析】由所给图像知,物体1s末的速度为9m/s
,A对.0~2s内,物体的加速度a=3m/s2,B错.6~7s内,物体的速度、加速度为负值,表明它向西做加速直线运动,C对.10~12s内,物体的速度为负值,加速度为正值,表明它向西做减速直线运动,D错。5.如图所示为某质点的速度—时间图像
,则下列说法中正确的是()A.在0~6s内,质点做匀变速直线运动B.在6s~10s内,质点处于静止状态C.在4s末,质点运动方向反向D.在t=12s末,质点的加速度为-1m/s2【答案】D【解析】在0~6s内,质点运动的加速度有
两个值,不是匀变速直线运动,A项错。在6s~10s内,质点速度为4m/s,是匀速直线运动,B项错。在4s末,质点的加速度变为零,而速度是6m/s,C项错。在10s~14s内,质点的加速度为-1m/s2,D项对。C组新题速递一、单选题1.(2021·汕头市澄海中学高一月考)有一物体做直线运动
,其v-t图像如图所示,则该物体加速度与速度同向的时间是()A.只有0<t<1sB.只有2s<t<3sC.0<t<1s和2s<t<3sD.0<t<1s和3s<t<4s【答案】C【详解】当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动,速度增加;而当加速度方向与速度方向相反时,物体
做减速运动,速度减小。在0<t<1s和2s<t<3s时间内,速度增加;在1s<t<2s和3s<t<4s时间内,速度减小。故选C。2.(2021·江西吉安市·高一期末)下列图像可能表示物体做曲线运动的是()A.B.C
.D.【答案】D【详解】ABC.xtt−、xt−、vt−三种图像,平均速度、位移、速度只有正负两个方向,只能描述一维的直线运动,不能描述曲线运动,A、B、C项错误;D.当at−图像是平行于时间轴的直线时,表示物体的加速度恒定,物体做匀变速运动,a与v可能共线也可能不共
线,物体可能做匀变速直线运动也可能做匀变速曲线运动,即at−图像可以描述曲线运动,D项正确。故选D。3.(2021·浙江杭州市·高一期末)甲、乙、丙三个质点按如图所示的规律在同一直线上运动,其中丙质点的位移一时间图像是顶点过坐标原点的抛物线,则下列说法中正确
的是()A.丙质点做匀加速直线运动B.甲、乙两个质点运动方向相同C.5st=时甲、乙两质点距离最近D.甲质点做匀加速直线运动【答案】A【详解】A.对比初速度为零的匀加速直线位移公式212xat=可知,丙
质点做匀加速直线运动,A正确;BD.甲朝正方向做匀速直线运动,乙朝负方向做匀速直线运动,故甲、乙两个质点运动方向不同,BD错误;C.5st=时甲、乙两质点距离最远,C错误。故选A。4.(2021·长葛市第一高级中学高一月考)某物体的位移函数是253(m)xtt
=+,那么它的初速度和加速度分别是()A.23m/s0.5m/s,B.25m/s3m/s,C.25m/s6m/s,D.25m/s1.5m/s,【答案】C【详解】根据匀变速直线运动的位移公式2012xvtat=+可得,与函数式对应关系的物理量205m/s6m/sva==,故ABD
错误,C正确。故选C。5.(2021·云南省大姚县第一中学高一期中)做匀加速直线运动的列车,车头经过某路标时的速度为v1,车尾经过该路标时的速度是v2,则列车在其中点经过该路标时的速度是()A.122vv+B.12vvC.22122
vv+D.12122vvv+【答案】C【详解】设列车的长度为2x,以列车为参考系,则路标相对于列车做匀变速直线运动;路标从起点到中点时有2212vvax−=从中点到列车尾部时有2222vvax−=联立解得22122vv
v+=故选C。6.(2021·浙江高一月考)甲、乙两物体分别在水平面上做直线运动,它们的运动图像如图所示,取向右为正方向。下列说法正确的是()A.甲物体2s末运动方向发生变化B.乙物体2s末运动方向发生变化C.乙物体前2s内的平均速度与后2s内的平均速度相
同D.甲物体4s末回到出发点【答案】B【详解】A.甲物体做的是匀速直线运动,运动方向没有发生变化,A错误;B.根据图像,在前2s速度为负值,2s后物体的速度为正值,2s末运动方向发生变化,B正确;C.根据图像,前2s内的平均速度10(5)m/s2.5m/s2v+
−==−后2s内的平均速度205m/s2.5m/s2v+==C错误;D.根据图像,甲物体4s末距离出发点为10m,D错误。故选B。二、多选题7.(2021·镇江市实验高级中学高一月考)甲、乙两质点从同一位置出发,沿同一直线路面运动,它们的v-t图
象如图所示。对这两车在0-3s内运动的描述,下列说法正确的是()A.t=1s时,甲、乙两质点速度方向相反B.t=2s时,甲、乙两质点位移相等C.甲质点的加速度比乙质点的加速度小D.t=3s时,乙质点的速度是2.5m/s【答案】BD【详解】A.t=1s时,甲、
乙两质点速度均为正,方向相同。A错误;B.由图可知,两质点图像与时间轴围成的面积相等,所以位移相等。B正确;C.甲的加速度为220.52m/s0.5m/s3vat−===−乙的加速度为2221m/s0.5m/s2vat−===
负号表示方向,两质点加速度大小相等。C错误;D.t=3s时,乙质点的速度是02.5m/svvat=+=D正确。故选BD。8.(2021·峨山彝族自治县第一中学高一学业考试)物体从O点出发,沿水平直线运动,取向右的方向为运动的正方向,其v-t图如图所示,则物体在最初的4s内()
A.物体始终向右运动B.物体做匀变速直线运动,加速度方向始终向右C.前2s物体在O点的左边,后2s在O点的右边D.t=2s时刻,物体与O点距离最远【答案】BD【详解】AB.根据v-t图线可知,物体先向左做匀
减速运动,然后向右做匀加速运动回到出发点,加速度始终向右,选项A错误,B正确;CD.v-t图线与坐标轴的面积表示位移,所以物体始终在出发点的左边,t=2s时刻,物体与O点距离最远,4s时刻回到出发点,选项C错误,D正确。故选BD。9.(2021·云南省通海县第三中学高一月考)对于匀变速直线
运动的速度与时间关系式v=v0+at可以作以下的理解()A.v0是时间间隔t开始的速度,v是时间间隔t结束时的速度,它们均是瞬时速度B.v一定大于v0C.at可以是在时间间隔t内速度的增加量,也可以是时间间隔t内速度的减少量,在匀加速
直线运动中at为正值,在匀减速直线运动中at为负值D.a与匀变速直线运动的v-t图象的倾斜程度无关【答案】AC【详解】A.公式0vvat=+中,0v是时间间隔t开始的速度,v是时间间隔t结束时的速度,它们均是瞬时速度,故A正确;B.当物体做匀加速直线运动,末速度大于初速度,当物体向某
一方向做匀减速直线运动,末速度小于初速度,故B错误;C.因为0vvat−=知at为速度的变化量,匀加速运动,at为速度的增加量,为正值,匀减速运动,at为速度的减小量,为负值,故C正确;D.v-t图象的斜率表示加速度,a与匀
变速直线运动的v-t图象的倾斜程度有关,故D错误。故选AC。10.(2021·新平彝族傣族自治县第一中学高一期中)如图所示是一物体沿直线运动的x-t图像,则以下判断正确的是()A.在第2s末物体回到原点B.在第2s末物体的运动方向改变C.在前2s内物体
通过的路程为4mD.在前6s内物体的位移为0m【答案】ACD【详解】A.在第2s末物体的位移为零,回到原点,选项A正确;B.在第2s末直线的斜率没变,则物体的运动方向没有改变,选项B错误;C.在前2s内物体通过的路程为2m+2m=4m,选项
C正确;D.第6s末物体的位移为零,则在前6s内物体的位移为0m,选项D正确。故选ACD。