人教版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究2 匀变速直线运动的速度与时间的关系练习题

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究2 匀变速直线运动的速度与时间的关系练习题，共7页。试卷主要包含了匀变速直线运动，速度与时间的关系等内容，欢迎下载使用。

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
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．
2．v­t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v＝v0＋at适用于任何做直线运动的物体．( )
(4)由公式v＝v0＋at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，即ΔvΔt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Δt大些还是小些，对应的速度的变化量Δv与Δt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50 m/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5 m/s2，跑道的长度经过计算只能让飞机在这些条件下加速8 s．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
公式v＝v0＋at只适用于匀变速直线运动．
2．公式的矢量性
(1)公式v＝v0＋at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a>0，若为匀减速直线运动，则a<0；对于计算结果v>0，说明v与v0方向相同；v<0，说明v与v0方向相反．
3．两种特殊情况
(1)当v0＝0时，v＝at.
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a＝0时，v＝v0.
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．已知该飞行汽车起飞时在跑道上的加速度大小为2 m/s2，速度达到40 m/s后离开地面．离开跑道后的加速度大小为5ms2，最大速度为200 m/s.该飞行汽车从静止加速到最大速度所用的时间为( )
A．40 s B．52 s C．88 s D．100 s
应用速度公式v＝v0＋at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v＝v0＋at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2 m/s2的加速度由静止启动，此时乙车正以10 m/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
典例示范
例3 (多选)一动车做匀变速直线运动的v ­ t图像如图所示，从计时开始，到速度大小变为10 m/s所需时间可能为( )
A．4 s B．6 s
C．14 s D．10 s
教你解决问题
第一步：读题―→获信息
第二步：读图―→获信息
分析v ­ t图像问题要做到“三看”“三定”和“一计算”
(1)三看
①一看轴：看清坐标轴表示的物理量．
②二看线：看清图像形状，确定两个物理量的变化规律．
③三看点：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
①一定：图像与物体运动过程的关系．
②二定：图像与物理公式的关系．
③三定：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1 s末和4 s末
C.乙在前2 s内的加速度为2 m/s2，2 s后的加速度为1 m/s2
D．2 s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、
1．v0＋at
2．at
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，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a＝5 m/s2，加速时间t＝8 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
v＝v0＋at＝0＋5×8 m/s＝40 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t1＝v1a1＝402 s＝20 s，在空中的加速时间t2＝v2-v1a2＝200-405 s＝32 s，则加速的总时间t＝t1＋t2＝20 s＋32 s＝52 s，故B正确．
【答案】 B
针对训练2 解析：甲做初速度为0、加速度为2 m/s2的匀加速直线运动，满足关系式v甲＝at甲 ①
乙做匀速直线运动，满足关系式v乙＝v0 ②
其位移x＝v0t乙 ③
速度关系：v甲＝v乙 ④
时间关系：t甲＝t乙 ⑤
联立①②④⑤式，代入数据得t甲＝t乙＝5 s ⑥
联立③⑥式，代入数据得x＝50 m
答案：5 s 50 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：a＝ΔvΔt＝0-189 m/s2＝-2m/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v＝±10 m/s，根据v＝v0＋at解得：t＝4 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0～2 s内做匀加速直线运动，加速度a1＝2m/s2，在2～6 s内做匀减速直线运动，加速度a2＝－1 m/s2，选项A正确，C错误；t1＝1 s和t2＝4 s时两物体速度相同，选项B正确；0～6 s内甲、乙的速度方向都沿正方向，选项D错误．
答案：AB
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v＝v0＋at.
科学思维
体会速度公式v＝v0＋at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．
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0～t1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
表示对应时刻速度相等
题干
信息提取
匀变速直线运动
考虑是加速还是减速运动
v ­ t图像
由图像可求加速度
速度大小变为10 m/s
速度大小10 m/s，其方向可能有两种情况