2023版高考物理一轮总复习第一章第2节匀变速直线运动的规律及应用课件

第2节

匀变速直线运动的规律及应用一、匀变速直线运动的公式及推论注意：无论匀加速还是匀减速直线运动，中间位置的速度总是大于中间时刻的速度.加速度相同相反v＝v0＋ataT2(m－n)

二、初速度为零的匀变速直线运动的特殊推论

1.做匀变速直线运动的物体，如果初速度为零，那么公式都可简化为v＝_______，s＝________，v2＝______，s＝________.atat22asv2t2.由以上各式可以方便地得到初速度为零的匀加速直线运动各物理量间的比例关系.1∶4∶(1)前1s、前2s、前3s…内的位移之比为_______________________.9∶…(2)第1s、第2s、第3s…内的位移之比为_______________________.1∶2∶3∶…(3)1s末、2s末、3s末…的速度之比为____________.(4)前1m、前2m、前3m…所用时间之比为____________________.1∶

(5)从静止开始连续通过相等的位移所用的时间之比为____________________________.1∶3∶5∶…自由落体运动运动条件(1)物体只受________作用(2)由________开始下落运动性质初速度为零的________直线运动运动规律(1)速度公式：v＝gt

1(2)位移公式：h＝gt2

2

(3)速度—位移公式：v2＝2gh三、自由落体运动和竖直上抛运动重力静止匀加速竖直上抛运动运动性质匀减速直线运动运动规律

(1)速度公式：v＝v0－gt(续表)【基础自测】1.判断下列题目的正误.(1)匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动.(

)(2)在匀变速直线运动中，中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度.()(3)伽利略从理论和实验两个角度证明轻、重物体下落一样快.()(4)几个做匀变速直线运动的物体，加速度最大的物体在时间t内位移一定最大.()(5)做自由落体运动的物体，下落的高度与时间成正比.(

)答案：(1)×

(2)√

(3)√

(4)×

(5)×2.从静止开始做匀加速直线运动的物体，0～10s的位移是10m，那么在10～20s的位移是()A.20mC.40m

B.30mD.60m

答案：B

3.某航母跑道长160m，飞机发动机产生的最大加速度为5m/s2，起飞需要的最低速度为50m/s，飞机在航母跑道上起飞的过程可以简化为匀加速直线运动，若航母沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行，为使飞机安全起飞，航)B.15m/sD.30m/s母匀速运动的最小速度为( A.10m/s C.20m/s

答案：A

4.如图1-2­1所示高楼为上海中心大厦，建筑主体为119层，总高为632m.现假设外墙清洁工人在320m高处进行清洁时不慎掉落一瓶水，当他发现水瓶掉落时，水瓶已经下落了5s，此时他大声向下方行人发出警告.已知声音在空气中的传播速度为340m/s，空气阻力忽略不计，g)取10m/s2.下列说法正确的是(

图1-2-1A.正下方的行人先看见水瓶落地，再听见警告声，时间差超过2sB.正下方的行人先听见警告声，再看见水瓶落地，时间差超过2sC.正下方的行人先看见水瓶落地，再听见警告声，时间差不到1sD.正下方的行人先听见警告声，再看见水瓶落地，时间差不到1s答案：B热点1匀变速直线运动基本规律的应用[热点归纳]1.运动学公式中正、负号的规定直线运动可以用正、负号表示矢量的方向，一般情况下，我们规定初速度v0的方向为正方向，与初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取负值，当v0＝0时，一般以加速度a的方向为正方向.2.运动学公式的选用方法

【典题1】(2021

年四川南充质检)在某次检测国产某品牌汽车的刹车性能时，通过传感器发现踩下刹车后，汽车的位移与时间的关系满足x＝30t－5t2，则关于该次测试，下列说法正确的是()A.汽车4s内的位移是40mB.汽车的加速度是－5m/s2C.汽车的初速度是20m/sD.汽车刹车2s后的速度是10m/s答案：D方法技巧解决运动学问题的基本思路

【迁移拓展1】(2021年河北沧州质检)一坐在火车上的同学在火车进站前发现铁路边有等距电线杆，于是从某根电线杆经过他面前(可视为该同学与电线杆相遇)时开始计时，同时记为第1根电线杆，5s时第10根电线杆恰好经过他面前，火车在25s时停下，此时恰好有1根电线杆在他面前.若火车进站过程做匀减速直线运动，则火车速度为0时，在他面前的电线杆的根数为()A.第18根B.第22根C.第25根D.第26根

解析：设相邻两根电线杆之间的距离为l，根据逆向思维，将火车的运动看作为做初速度为零的匀加速直线运动，运动时间为25s，取5s为一个周期，则每个周期内所走位移之比为1∶3∶5∶7∶9，第5个周期内的位移为9l，则总位移为x＝25 9×9l＝25l，即总共有26根电线杆，所以在他面前的电线杆的根数为第26根，D正确，ABC错误.答案：D热点2匀变速直线运动的解题方法考向1中间时刻速度法[热点归纳]利用“中间时刻的速度等于这段时间内的平均速

【典题2】2019年6月6日，中国科考船“科学”号对马里亚纳海沟南侧系列海山进行调查，船上搭载的“发现”号遥控无人潜水器完成了本航次第10次下潜作业，“发现”号下潜深度可达6000m以上.如图1­2­2所示，潜水器完成作业后上浮，上浮过程初期可看作匀加速直线运动.今测得潜水器相继经过两段距离为8m的路程，第一段用时4s，第二段用时2s，则其加速度大小是()图1-2-2

2A. 3 8C. 9

m/s2m/s2

4 B. 3 16D. 9m/s2

m/s2解析：根据中间时刻的速度等于平均速度可知：v1＝84m/s＝2m/s；v2＝82m/s＝4m/s再根据加速度的定义可知：答案：A考向2推论法[热点归纳]

匀变速直线运动中，在连续相等的时间T内的位移之差为一恒量，即xn＋1－xn＝aT2，对一般的匀变速直线运动问题，若出现相等的时间间隔，应优先考虑用公式Δx＝aT2求解.

【典题3】一质点做匀加速直线运动，经过时间t，其位移为x，速度的变化为Δv，则紧接着的相同的时间内，质点的位移为()A.x＋12ΔvtB.x＋ΔvtC.x＋2ΔvtD.x＋3Δvt解析：质点的加速度为a＝Δv

t，令紧接着的相同的时间内，质点的位移为x1，根据推论Δx＝aT2

可知x1－x＝at2，联立解得x1＝x＋Δvt，B正确，ACD错误.

答案：B考向3比例法[热点归纳]

对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动，可利用初速度为零的匀加速直线运动的特殊推论，用比例法求解.

【典题4】(2020

年山东泰安月考)图1-2-3中ae为港珠澳大桥上四段110m的等跨钢箱连续梁桥，若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动，通过ab段的时间为t.)图1-2-3则通过ae的时间为(

答案：A考向4思维转换法[热点归纳]

思维转换法：在运动学问题的解题过程中，若按正常解法求解有困难时，往往可以通过变换思维方式、转换研究对象，使解答过程简单明了.1.将匀减速直线运动至速度为零的过程转化为反向的初速度为零的匀加速直线运动.

2.在运动学问题的解题过程中，若多个物体所参与的运动规律完全相同，可将多个物体的运动转换为一个物体的连续运动，解答过程将变得简单明了.

【典题5】(2020

年湖南怀化质检)小物块以6m/s的初速度在粗糙的水平面上滑行，经4s速度减为零，则小球第4s内的位移为()A.0.75mB.1mC.1.25mD.1.5m

答案：A热点3自由落体运动[热点归纳]求解自由落体运动的两点注意(1)可充分利用自由落体运动初速度为零的特点、比例关系及推论等规律解题.①从运动开始连续相等时间内的下落高度之比为1∶3∶5∶7∶…

③连续相等时间T内的下落高度之差Δh＝gT2. (2)物体由静止开始的自由下落过程才是自由落体运动，从中间截取的一段运动过程不是自由落体运动，等效于竖直下抛运动，应该用初速度不为零的匀变速直线运动规律去解决此类问题.A.1×10－1sB.2×10－1sC.1×10－2sD.2×10－2s

【典题6】(2020

年云南模拟)某跳水运动员身高1.8m，训练时从10m跳台双脚朝下自由下落.小潘同学利用手机连拍功能，连续拍了几张照片，其中两张连续照片中显示运动员双脚离水面的实际高度分别为5.0m和2.8m，g取10m/s2，试估算手机连拍的时间间隔()解析：双脚离水面5.0m时，根据自由落体运动规律得t1＝1.0s，同理可得双脚离水面2.8m时t2＝1.2s，可知Δt＝t2－t1＝0.2s，故B正确.

答案：B分段法上升阶段：a＝g的匀减速直线运动下降阶段：自由落体运动全程法初速度v0

向上，加速度g向下的匀变速直线运动，

v＝v0－gt，h＝v0t－

gt2(向上方向为正方向)

若v>0，物体上升，若v<0，物体下落若h>0，物体在抛出点上方，若h<0，物体在抛出点下方热点4竖直上抛运动[热点归纳]1.竖直上抛运动的两种研究方法时间的对称性2.竖直上抛运动的三种对称性 ①物体从抛出点上升到最高点所用时间与物体从

最高点落回到原抛出点所用时间相等，即t上＝t下＝v0

g；②物体在上升过程中某两点之间所用的时间与下降过程中该两点之间所用的时间相等速度的对称性①物体上抛时的初速度与物体又落回原抛出点时的速度大小相等、方向相反；②物体在上升阶段和下降阶段经过同一个位置时的速度大小相等、方向相反能量的对称性竖直上抛运动中物体在上升和下降过程中经过同一位置时的动能、重力势能及机械能分别相等(续表)

【典题7】(2021

年上海浦东模拟)将一个小球以v0＝15m/s的初速度竖直向上抛出，不计空气阻力，g取10m/s2，则抛出后第2秒内小球的()

B.位移为2.5mD.平均速度为0A.加速度为0C.速度变化为0答案：D

【迁移拓展2】(多选)建筑工人常常徒手抛砖块，当砖块上升到最高点时，被楼上的师傅接住用以砌墙.若某次以10m/s的速度从地面竖直向上抛出一个砖块，楼上的师傅没有接住，g取10m/s2，空气阻力可以忽略，则()A.砖块上升的最大高度为10mB.经2s砖块回到抛出点C.砖块回到抛出点前0.5s时间内通过的距离为3.75mD.被抛出后上升过程中，砖块做变减速直线运动答案：BC刹车类双向运动类其特点为匀减速到速度为零后即停止运动，加速度a突然消失，求解时要注意确定其实际运动时间.如果问题涉及最后阶段(到停止运动)的运动，可把该阶段看成反向的初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动如沿光滑斜面上滑的小球，到最高点后仍能以原加速度匀加速下滑，全过程加速度大小、方向均不变，求解时可对全过程列式，但必须注意x、v、a等矢量的正负号及物理意义两类特殊的匀减速直线运动

模型一刹车类问题 【典题8】(2021年湖北汉阳模拟)对于如图1-2-4所示的情境，交通法规定“车让人”，否则驾驶员将受到处罚，若以8m/s的速度匀速行驶的汽车即将通过路口，有行人正在过人行横道，此时汽车的前端距停车线8m，该车减)速时的