高一物理勻變速直線運(yùn)動(dòng)北師大版知識(shí)精講

1、用心 愛心 專心高一物理高一物理勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)北師大版北師大版【本講教育信息本講教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容： 1. 掌握描述勻變速運(yùn)動(dòng)的基本物理量加速度。 2. 掌握并運(yùn)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式及導(dǎo)出公式。二. 知識(shí)歸納與總結(jié) 1. 加速度 a： （1）定義：在變速直線運(yùn)動(dòng)中，速度的變化和所用時(shí)間的比值。 （ ）計(jì)算公式：又叫速度的變化率2avvtvtvtt0/(/) （3）單位：m/s2，讀成米每二次方秒。 （4）物理意義及其矢量性：描述速度變化的快慢，數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量，加速度既有大小，也有方向，是矢量。加速度大小等于速度變化率大小，加速度方向（即速度變化率方向

2、）與速度改變量v 的方向相同。 （5）注意：a=v/t 只是量度式，不是決定式，a 的大小只是反映 v 變化的快慢，a的大小與 v、v 的大小沒有必然聯(lián)系，即 v 大時(shí)，a 可大可小甚至可以是零，v 大時(shí)，a 也可大可小。 2. 加速度方向和運(yùn)動(dòng)關(guān)系： （1）當(dāng) a 與 v 方向相同時(shí)，v 隨時(shí)間增大而增大，物體做加速運(yùn)動(dòng)。 （2）當(dāng) a 與 v 反向時(shí)，v 隨時(shí)間增大而減小，物體做減速運(yùn)動(dòng)。 （3）當(dāng) a=0 時(shí)，v 隨時(shí)間增大而不發(fā)生變化，物體做勻速運(yùn)動(dòng)。 3. 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度特點(diǎn)：加速度大小、方向均不改變，即加速度恒定。在速度圖象中，加速度的大小正好是速度圖線斜率的數(shù)值。avt

3、4. 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度和時(shí)間的關(guān)系： （1）公式推導(dǎo)：由 a=（vt-v0）/t 得 vt=v0+at. （2）公式的含義：v0為物體的初速度，at 為 t 時(shí)間速度的變化量，末速度 vt等于初速度 v0與速度變化量 at 的和。 （3）注意：通常取 v0方向?yàn)檎较?，?a 與 v0同向，a 為正值，vt=v0+at 反映出物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；若 a 與 v0反向，a 為負(fù)值，vt=v0+at 包括了正方向勻減速和反方向勻加速兩種情況的規(guī)律。 5. 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象與速度公式比較：（如圖 1 所示） v vt=v0+at v0 vt=at vt=v0+at（a0） 0 t

4、 vt=at 圖 1 6. 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度：用心 愛心 專心 vvvt02 注意：此公式只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，對一般變速運(yùn)動(dòng)不適用。 7. 勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移和時(shí)間的關(guān)系： （ ）公式推導(dǎo)：由和聯(lián)立解得：1200sv tvttvvattt () sv tatvsat020212012，當(dāng)時(shí)， （2）注意： 公式中 s 為 t 時(shí)間的位移； 了勻（取方向?yàn)檎较颍┊?dāng) 與同向時(shí)為正值，公式反映vava00,sv tat0212加速運(yùn)動(dòng)位移、時(shí)間規(guī)律； 向勻當(dāng) 與反向時(shí)為負(fù)值，公式包括了正方向勻減速和反方avasv tat00212,加速兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的位移、時(shí)間規(guī)律。 8. 一個(gè)有用的推論：

5、 由和聯(lián)立解得：vvatsv tatt00212 vvasvvastt2020202，當(dāng)時(shí)，.三. 典型例題解析 例 1. 下列說法正確的是：（ ） A. 加速度增大，速度一定增大； B. 速度改變量v 越大，加速度就越大； C. 物體有加速度，速度就增加； D. 速度很大的物體，其加速度可以很小。 解析：解析：加速度是速度變化量v 與所用時(shí)間t 的比值，描述的是速度變化的快慢，加速度大小只反映速度變化的快慢，不能反映速度的大小，故加速度大時(shí)速度可以很小，反之加速度小時(shí)，速度可以很大，故 D 正確； 物體做加速或減速運(yùn)動(dòng)的根本原因在于 a 的方向與 v 的方向是同向或反向，故 A 錯(cuò)； 盡管很

6、大，若也很大，由可知 不一定大，故 錯(cuò)；vtavtaB 物體有 a 時(shí)只是表明其速度變化，速度可以變大、也可以變小、或只有方向改變大小不變，故 C 錯(cuò)。 綜上所述，正確的選項(xiàng)只有 D。 例 2. 如圖 2 所示，是某質(zhì)點(diǎn)直接運(yùn)動(dòng)的 vt 圖象，請回答：用心 愛心 專心 v/ms-1 4 B C 2 A D 0 2 4 6 t/s 圖 2 （1）質(zhì)點(diǎn)在 AB、BC、CD 段的過程各做什么運(yùn)動(dòng)？ （2）AB、CD 段的加速度各是多少？ （3）質(zhì)點(diǎn)在 2 秒末速度多大？ 解析：解析：（1）AB、CD 段的 vt 圖是傾斜直線，說明這兩段時(shí)間速度是均勻變化的，故質(zhì)點(diǎn)在這兩段作勻變速直線運(yùn)動(dòng)（AB 勻加

7、、CD 勻減） ；BC 段是平行于 x 軸直線，作勻速直線運(yùn)動(dòng)。 （2）因?yàn)?vt 圖線斜率大小等于加速度大小，故 am sABABtan(/)422012 am sCDCD tan(/)405442 （3）由圖象知 2s 末速度是 4m/s。 例 3. 一質(zhì)點(diǎn)從靜止開始以 1m/s2的加速度勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng) 5s 后作勻速運(yùn)動(dòng)，最后 2s的時(shí)間使質(zhì)點(diǎn)勻減速到靜止，則質(zhì)點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度是多大？減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度是多大？ 解析：解析：質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程包括加速勻速減速三個(gè)階段，如圖 3 所示，AB 為加速階段，BC 為勻速階段，CD 為減速階段，勻速運(yùn)動(dòng)的速度即為加速階段的末速度 vB， v0=0 v

8、B vC vD=0 A B C D 圖 3 故vvatm sB 00155(/ ) 而質(zhì)點(diǎn)作減速運(yùn)動(dòng)的初速即為勻速運(yùn)動(dòng)的速度，即 vvm sBC 5(/ ) 在 CD 的勻減速運(yùn)動(dòng)過程中： 末速 vD=0，由 vt=v0+at 得 avvtm st 0205225 . (/) 負(fù)號(hào)表示 a 方向與 v0方向相反。用心 愛心 專心 例 4. 以 12m/s 的速度行駛的汽車，緊急剎車后加速度大小是 5m/s2，求剎車后 2s 末、6s 末的速度。想一想答案是否合理，為什么？ 解析：解析：據(jù)已知條件，如果用公式 vt=v0+at 來求速度，則 vm s212522 (/ ) vm s6125618

9、 (/ ) v6為負(fù)值表示汽車倒退，這是不合理的。原因是汽車從剎車開始經(jīng)過時(shí)間tvasss0125246240. ( ).后就停下來了，即在的時(shí)間內(nèi)，汽車只在前內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng)，以后就處于靜止?fàn)顟B(tài)了。 vv62 40. 疑難解析：疑難解析：解物理題不同于解數(shù)學(xué)題，對所得的結(jié)果要根據(jù)實(shí)際情況看是否合理。 例 5. 汽車剎車前速度為 5m/s，剎車獲得加速度大小為 0.4m/s2。 （1）求汽車剎車開始后 20s 內(nèi)滑行的距離 s； （2）從開始剎車到汽車位移為 30m 時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間 t； （3）靜止前 2.5s 內(nèi)汽車滑行的距離 s。 解析：解析：（1）判斷汽車剎車所經(jīng)歷運(yùn)動(dòng)時(shí)間 由及加速度得：0

10、0402 vatam s./ tvasss 050412520. 汽車剎車經(jīng)過 12.5s 后停下來，因此 20s 內(nèi)汽車的位移只是 12.5s 內(nèi)的位移。 根據(jù)得：vvast2022 svvamt 20222052043125(. ).(). 或用sv tatm02212512512041253125.() （ ）根據(jù)得：21202sv tat tvvasa 0022412552043004()(. )(). 解得：t1=10(s)，t2=15(s)（t2是質(zhì)點(diǎn)經(jīng) t1后繼續(xù)前進(jìn)到達(dá)最遠(yuǎn)點(diǎn)后反方向加速運(yùn)動(dòng)重新達(dá)到位移為 s 時(shí)所經(jīng)歷的時(shí)間，很顯然，t2不合題意，必須舍去） （3）把汽車的減速

11、過程看成初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，求出汽車以 0.4m/s2的加速度經(jīng)過 2.5s 的位移，即： satm.().1212042512522用心 愛心 專心 也可以用下面方法求解： 靜止前 2.5s 末即是開始減速后的 10s 末，10s 末速度 v10=v0+at=5-0.410=1（m/s） sv tatm.()102212125120425125 例 6. 羚羊從靜止開始奔跑，經(jīng)過 50m 能加速到最大速度 25m/s，并能維持一段較長的時(shí)間；獵豹從靜止開始奔跑，經(jīng)過 60m 的距離能加速到最大速度 30m/s，以后只能維持這速度 4.0s。設(shè)獵豹距離羚羊 x 時(shí)開始攻擊，羚羊則在獵豹開始攻

12、擊后 1.0s 才開始奔跑，假定羚羊和獵豹在加速階段分別做勻加速運(yùn)動(dòng)，且均沿同一直線奔跑，求： （1）獵豹要在從最大速度減速前追到羚羊，x 值應(yīng)在什么范圍？ （2）獵豹要在其加速階段追到羚羊，x 值應(yīng)在什么范圍？ 解析：解析：設(shè)獵豹從靜止開始勻加速奔跑 60m 達(dá)到最大速度用時(shí)間 t1，則 sv tvtm11 1112， tsvsm1112260304 ( ) 羚羊從靜止開始勻加速奔跑 50m 速度達(dá)到最大，用時(shí)間為 t2，則 sv tvtm222222， tsvsm2222250254 ( ) （1）獵豹要在從最大速度減速前追到羚羊，則獵豹減速前的勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間最多 4.0s，而羚羊最多勻速

13、3.0s 而被追上，此 x 值為最大，即 xssm豹羊()()()603045025355 應(yīng)取xm55 . （2）獵豹要在其加速階段追到羚羊，即最多奔跑 60m，用 4s 時(shí)間；而羚羊只奔跑 3s的時(shí)間，故對羚羊： saaam s422212450124254(/) sam3221231225432258() xxssmss最大值為：豹羊436022583187.()【模擬試題模擬試題】 1. 判斷下列說法的正誤，把正確的選出來：（ ） A. 有加速度的物體其速度一定增加； B. 沒有加速度的物體速度一定不變； C. 物體的速度有變化，則必有加速度；用心 愛心 專心 D. 加速度為零，則速度

14、也為零。 2. 關(guān)于速度和加速度的關(guān)系，下列說法正確的有：（ ） A. 加速度大，則速度也大； B. 速度變化量越大，加速度也越大； C. 物體的速度變化越快，則加速度越大； D. 速度變化率越大則加速度越大 3. 下列質(zhì)點(diǎn)作勻變速直線運(yùn)動(dòng)，正確的說法是：（ ） A. 若加速度方向與速度方向相同，雖然加速度很小，物體的速度還是增大的； B. 若加速度方向與速度方向相反，雖然加速度很大，物體的速度還是減小的； C. 不管加速度方向與速度方向關(guān)系怎樣，物體的速度都是增大的； D. 因?yàn)槲矬w作勻變速運(yùn)動(dòng)，故其加速度是均勻變化的。 4. 如圖 4 所示是某質(zhì)點(diǎn)的 vt 圖象，則：（ ） A. 前 2s 物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，后 3s 物體做勻減速運(yùn)動(dòng)； B. 25s 內(nèi)物體靜止； C. 前 2s 的加速度是 1.5m/s2，后 3s 加速度是；532m s/ D. 3s 末物體的速度是 5m/s。 v/ms-1 6 0 2 4 5 6 8 t/s 5 4 2 圖 4 5. 質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動(dòng)的 vt 圖如圖 5 所示，則：（ ） A. 6s 內(nèi)物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)； B. 24s 內(nèi)物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)； C. 3s 末物體的速度為零，且改變運(yùn)動(dòng)方向； D. 2s 末物體的速度大小是 4m/s。圖 5 6. 卡車原來用 10m/s 的速度勻速行駛，因?yàn)榈揽诔霈F(xiàn)紅燈，司