高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 匀变速直线运动的速度与时间的关系优质课课件ppt

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第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系1．（2021秋·高一课时练习）如图所示，一汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统，系统以的频率监视前方的交通状况。当车速、且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时，如果司机未采取制动措施，系统就会立即启动“全力自动刹车”，使汽车避免与障碍物相撞。在上述条件下，若该车在不同路况下的“全力自动刹车”的加速度取之间的某一值，则“全力自动刹车”的最长时间为（　　）A．1.33s B．2sC．4.8s D．7.2s【答案】B【详解】车速，刹车时加速度最小时，刹车时间最长，当由运动学公式可得故选B。2．（2021秋·高一课时练习）一物体做匀变速直线运动，速度—时间图线如图所示，则下列关于前4 s内（设向右为正方向）物体运动情况的判断正确的是（　　）  A．物体始终向右运动B．物体先向左运动，第4 s末开始向右运动C．第3 s末物体在出发点的右侧D．第2 s末物体距出发点最远【答案】D【详解】AB．由图像知，物体在前2 s内的速度为负，说明物体向左运动，后2 s速度为正，物体向右运动，故AB错误；C．速度—时间图像与时间轴围成的图形面积表示物体运动的位移，3 s内的位移为位移为负说明物体在出发点的左侧，故C错误；D．根据图像知前2 s和后2 s的位移大小相等，方向相反，第2 s末物体距出发点最远，故D正确。故选D。3．（2021秋·高一课时练习）一辆摩托车由静止开始做直线运动，它的速度一时间图象如图所示（图中的曲线为拋物线的一部分），则（　　）  A．t1时刻摩托车的速度最大，加速度也最大B．0~t1内摩托车做匀加速运动C．摩托车在t1~t2内运动的速度与位移同向，速度与加速度反向D．摩托车在0~t1内速度、加速度与位移反向【答案】C【详解】A．t1时刻摩托车的速度最大，斜率为0，则加速度也为0，A错误；B．0~t1内摩托车做加速度减下的加速度运动，B错误；C．t1~t2内速度方向不变，与位移同向，由于做减速运动，则速度与加速度反向，C正确；D．摩托车在0~t1内做加速度运动，速度、加速度与位移同向，D错误。故选C。4．（2021秋·高一校考课时练习）如图所示为某质点运动的速度—时间图象，下列有关质点运动情况的判断错误的是（　　）A．0～t1时间内加速度为正，质点做匀加速直线运动B．t1～t2时间内加速度为正，质点做匀减速直线运动C．t2～t3时间内速度为负，质点做匀加速直线运动D．t3～t4时间内速度为负，质点做匀减速直线运动【答案】B【详解】AB．速度—时间图象的斜率等于加速度，则0～t1时间内加速度为正，质点做匀加速直线运动；t1～t2时间内加速度为负，质点做匀减速直线运动，A正确，B错误；CD． t2～t3时间内速度为负，质点做反向匀加速直线运动；t3～t4时间内速度为负，质点做反向匀减速直线运动，CD正确。本题选择错误的，故选B。5．（2021秋·高一课时练习）下列有关匀变速直线运动的认识，其中正确的是（　　）A．匀变速直线运动的速度变化量是一个恒量B．匀变速直线运动的速度变化率是一个恒量C．在相等的时间内，匀变速直线运动的位移大小相等D．匀变速直线运动的速度方向一定不变【答案】B【详解】A．对于不同时间，匀变速直线运动的速度变化量不同，选项A错误；B．匀变速直线运动的加速度即速度变化率不变，选项B正确；C．匀变速直线运动的速度时刻在变，在相等的时间内位移大小不相等，选项C错误；D．匀变速直线运动的加速度方向一定不变，速度方向可能变化，选项D错误。故选B。6．（2021秋·高一课时练习）下列有关于运动学方面的说法中正确的是（　　）A．匀变速直线运动就是速度均匀增大的运动B．加速度反映速度增加的大小C．位移和路程是两个不同的物理量，物体在同一运动过程中的路程和位移一定不同D．研究的物体是否可看成质点，与研究的问题无关【答案】C【详解】A．匀变速直线运动是指速度均匀变化的运动，不仅仅是增大，故A错误；B．加速度表示物体速度变化快慢的物理量，故B错误；C．位移是初末位置的有向线段，是矢量，路程是运动轨迹的长度，是标量，物体在同一运动过程中的路程和位移一定不同，故C正确；D．在研究地球自转的时候，地球不能看做质点，在研究地球的公转时，地球可以看做质点，所以研究的物体是否可看成质点，与研究的问题有关，故D错误。故选C。7．（2021秋·高一课时练习）下列关于加速度的说法中正确的是（　　）A．引入加速度的概念是为了描述物体在运动过程中速度变化的快慢B．物体速度大小不变，那么其加速度就保持不变C．在图像中，若图像为一倾斜直线，则可用量角器测得图像与横轴的夹角，此夹角的正切值等于加速度的大小D．由加速度的定义式可知，物体的加速度跟速度变化量成正比，跟所用时间成反比【答案】A【详解】A．引入加速度的概念是为了描述物体在运动过程中速度变化的快慢，故A正确；B．物体速度大小不变，速度方向可能发生变化，比如匀速圆周运动，加速度并不是保持不变，故B错误；C．在图像中，当纵坐标取不同的标度时，图像与横轴的倾角就会不同，所以量出其倾角，此夹角的正切值并不等于加速度的大小，故C错误；D．由加速度的定义式是比值定义式，可知，物体的加速度跟速度变化量，所用时间无关，故D错误。故选A。8．（2023·高一课时练习）一个物体以的初速度沿光滑斜面向上滑，加速度的大小为，冲上最高点之后，又以相同的加速度返回，则（　　）A．末的速度大小为 B．末的速度为零C．内的位移大小是 D．内的位移大小是【答案】ACD【详解】AB．由于物体上滑过程中加速度与返回过程中加速度相同，故本题属于双向可逆类运动模型，可直接应用匀变速运动公式求解。规定取沿斜面向上为正方向，则，由得，物体冲到最高点的时间是，根据，得物体末的速度为，3s末速度为2m/s，A正确，B错误；CD．根据，得物体内的位移是，内的位移是，CD正确。故选ACD。9．（2021秋·高一校考课时练习）物体沿水平直线运动，从A点开始计时，取向右的方向为运动的正方向，其图象如图所示，则物体在最初的4s内（　　）A．前2s内物体做匀减速直线运动B．前2s内物体向左运动，后2s内物体向右运动C．时刻，物体与A点距离最远D．时刻，物体与A点距离最远【答案】ABC【详解】由题意可知，规定向右为正方向。AB．由题图可知，物体前2s内向左做匀减速直线运动，后2s内向右做匀加速直线运动，故AB正确；CD．根据图像与坐标轴围成面积表示位移结合AB选项分析可知2s时物体与A点距离最远，4s末物体回到出发点A，故C正确，D错误。故选ABC。10．（2023·高一课时练习）一质点在外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图像如图所示。在图中标出的时刻中，质点的加速度方向与速度方向相同的有（　　）A． B． C． D．【答案】AC【详解】在速度—时间图像中，图线切线斜率的正负表示加速度方向，纵坐标正负表示速度方向即运动方向。在加速运动中加速度方向与速度方向相同，减速运动中加速度方向与速度方向相反，时刻加速度、速度均大于零，时刻速度大于零而加速度小于零，时刻加速度、速度均小于零，时刻加速度大于零而速度小于零。故选AC。11．（2022·高一课时练习）物体做匀加速直线运动，在时间T内通过位移x1到达A点，接着在时间T内又通过位移x2到达B点，则物体（   ）A．在A点的速度大小为 B．在B点的速度大小为C．运动的加速度为 D．运动的加速度为【答案】AB【详解】A．匀变速直线运动某段中间时刻速度等于该段的平均速度，则物体在A点的速度为故A正确；B．在AB中间时刻的速度为解得B正确；CD．物体运动的加速度为故CD错误。故选AB。12．（2021·高一课时练习）火车从车站开出后做匀加速直线运动，加速度为a=0.4 /s2，经5s后速度增至___________m/s；火车以15m/s的速度进站匀减速滑行，加速度为aʹ=-1.2m/s2，经5s后速度减为___________m/s；经__________s火车停下。【答案】     2     9     12.5【详解】[1]由速度公式得[2]由速度公式得[3]火车停下即速度为零，由速度公式得13．（2021·高一课时练习）如图所示，I、II分别为甲、乙两物体的速度-时间图线，则甲物体运动的加速度为a1=___________m/s2，乙物体运动的加速度为a2=___________m/s2。【答案】     -2.5     【详解】[1]速度-时间图线的斜率表示加速度，甲物体运动的加速度为[2]乙物体运动的加速度为14．（2021·高一课时练习）如图表示一物体做直线运动的图像，试回答下列问题：（1）内做________运动，内做________运动，内做________运动；（2）第初物体的瞬时速度为________，第初物体的瞬时速度为________；（3）内物体的位移是________m，平均速度为________。【答案】     匀加速直线     匀速直线     匀减速直线               4     【详解】（1）[1][2][3]根据图像中图线斜率表示加速度，可知内做匀加速直线运动、内做匀速直线运动、内做匀减速直线运动。（2）[4][5]根据每个时刻对应的速度为其瞬时速度可知：第初物体的瞬时速度即为第末物体的瞬时速度，则第初物体的瞬时速度为；第初物体的瞬时速度即为第末物体的瞬时速度，则第初的瞬时速度为。（3）[6]根据图像与坐标轴围成的面积表示位移，可知内物体的位移为[7] 内物体的平均速度为15．（2021秋·高一校考课时练习）如图所示，一个篮球从高=3.05m的篮筐上由静止开始下落，经=0.79s落到水平地面上，速度为=7.73m/s，然后以=-4.9m/s反弹，经t=0.5s达到最高点，=1.23m。已知篮球与地面碰撞的时间为0.3s，求：（1）篮球在空中下落和上升两过程的加速度大小和方向；（2）篮球在与地面碰撞过程的加速度大小和方向；（3）篮球在空中下落过程的平均速度；（4）篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度。【答案】（1）9.8m/s2，竖直向下，9.8m/s2，竖直向下；（2），方向竖直向上；（3）3.86m/s，方向竖直向下；（4）1.14m/s，方向竖直向下【详解】（1）篮球下落的加速度方向竖直向下；篮球反弹后上升的加速度，以向下为正方向竖直向下。（2）与地面碰撞过程中，以向下为正所以篮球在与地面碰撞过程的加速度大小为，方向竖直向上。（3）下落过程的平均速度方向竖直向下。（4）全程的位移篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度方向竖直向下。16．（2021秋·高一课时练习）如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面，最后停在C点。现每隔0.2s通过传感器测量物体的运动速率v，下表给出了部分测量数据，设物体在AB段和BC段的运动都是匀变速直线运动，且经过B点前后速率不变，求：t（s）0.00.20.40.6…1.41.6…v（m/s）0.00.01.02.0…1.10.7…（1）物体在AB段和BC段的加速度a1和a2；（2）物体运动到B点时的速率vB；（3）当t=0.8s时物体的速率。  【答案】（1），方向沿斜面向下；，方向与物体运动的方向相反；（2）2.5m/s；（3）2.3m/s【详解】（1）物体在AB段的加速度方向沿斜面向下物体在BC段的加速度加速度大小为，方向与物体运动方向相反（2）由表可知，物体开始运动的时刻t0=0.2s，设运动到B点的时刻为t，有则解得，（3）由（2）知t=0.7s时物体到达B点，速度达到最大，故t=0.8s时物体在BC上匀减速直线运动了0.1s，此时物体的速率17．（2020·高一课时练习）汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0 ~60s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示．⑴画出汽车在0~60s内的v-t图线；⑵求在这60s内汽车行驶的路程．【答案】⑴速度图像为右图．  ⑵900m【详解】由加速度图像可知前10s汽车匀加速，后20s汽车匀减速恰好停止，因为图像的面积表示速度的变化，此两段的面积相等．最大速度为20m/s．所以速度图像为右图．然后利用速度图像的面积求出位移．(1) (2)汽车运动的面积为匀加速、匀速、匀减速三段的位移之和．m18．（2020·高一课时练习）如图所示，在车厢中，一小球被a、b两根轻质细绳拴住，其中a绳与竖直方向成α角，绳b成水平状态，已知小球的质量为m，求：（1）车厢静止时，细绳b和a所受到的拉力．（2）当车厢以一定的加速运动时，a绳与竖直方向的夹角不变，而b绳受到的拉力变为零，求此时车厢的加速度的大小和方向．【答案】（1）mgtanα和；（2）gtanα，方向水平向右．【详解】（1）车厢静止时，小球受力如左图由平衡条件得：，解得：，（2）对小球受力如图，当时，刚好能保持夹角不变，此时小球的加速度最大，则小球所受合力必定水平向右，，由牛顿第二定律得：方向水平向右，由于绳与竖直方向的夹角不变，小车加速度与小球相同．