第02讲匀变速直线运动的规律及应用（讲义）（原卷版）

第02讲匀变速直线运动的规律及应用目录复习目标网络构建考点一匀变速直线运动的概念及规律【夯基·必备基础知识梳理】知识点1匀变速直线运动的概念知识点2匀变速直线运动的基本规律【提升·必考题型归纳】考向1匀变速直线运动基本公式的应用考向2刹车类问题考向3匀变速直线运动中的多过程问题考点二匀变速直线运动推论及其应用【夯基·必备基础知识梳理】知识点1平均速度和中点时刻瞬时速度知识点2中间位置瞬时速度知识点3逐差法知识点4初速度为零的匀加速直线运动的比例关系【提升·必考题型归纳】考向1平均速度和中点时刻瞬时速度考向2中间位置瞬时速度考向3逐差法考向4初速度为零的匀加速直线运动的比例关系真题感悟掌握并会利用匀变速直线运动规律处理物理问题。2、掌握并会利用匀变速直线运动的推论处理物理问题。考点一匀变速直线运动的概念及规律知识点1匀变速直线运动的概念概念：沿着一条直线，且的运动。分类：匀加速直线运动：a与v0方向；匀减速直线运动：a与v0方向。知识点2匀变速直线运动的基本规律四个基本公式及选取技巧题目涉及的物理量没有涉及的物理量适宜选用公式v0，v，a，txv0，a，t，xvv0，v，a，xtv0，v，t，xa【特别提醒】运动学公式中正、负号的规定：匀变速直线运动的基本公式和推论公式都是矢量式,使用时要规定正方向。而直线运动中可以用正、负号表示矢量的方向,一般情况下规定初速度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。考向1匀变速直线运动基本公式的应用1．一个质点在轴上运动，位置随时间的变化规律是，关于这个质点的运动，以下说法正确的是（）A．质点做匀速直线运动B．质点的加速度的大小为，方向沿轴正方向C．时质点的位置在处D．时质点的速度大小为，方向沿轴正方向2．2022年6月17日，我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰福建舰正式下水，舰上配置电磁弹射装置可以有效缩短舰载机起飞距离。如图所示，若舰载机先由电磁弹射区从静止开始运动，在电磁弹射装置辅助下可以做加速度为40的匀加速直线运动，通过电磁弹射区之后舰载机只在喷气动力作用下做加速度为25的匀加速直线运动。已知电磁弹射区域长度为80m，舰载机离舰起飞速度为100m/s。航空母舰始终处于静止，舰载机可以视为质点，则由于采用该电磁弹射装置，舰载机起飞距离缩短了（）A．36m B．48m C．72m D．80m考向2刹车类问题3．某汽车正以72km/h在公路上行驶，为“礼让行人”，若以5m/s2加速度刹车，则以下说法错误的是（）A．刹车后2s时的速度大小为10m/sB．开始刹车后第1s的位移与第2s的位移比为7：5C．刹车后5s时的位移为37.5mD．若司机为酒后驾车，不会影响刹车后的加速度4．一辆汽车以10m/s的初速度沿平直公路匀速行驶，因故紧急刹车并最终停止运动，已知从开始刹车时计时，经过3s汽车的位移为10m，则汽车刹车时的加速度大小和第3s末的速度大小分别为（刹车过程可视为匀变速运动过程）（）A．5m/s2，0 B．2.5m/s2，5m/sC．2.5m/s2，0 D．5m/s2，5m/s考向3匀变速直线运动中的多过程问题5．如图所示，是高速公路上不停车电子收费系统的简称。一汽车在平直公路上以的速度行驶，汽车通过通道前，以的加速度减速，当速度减至后，匀速通过长为的匀速行驶区间。当车头到达收费站中心线后，再以的加速度匀加速至，汽车从开始减速至回到原行驶速度的过程，下列判断正确的是（）

A．通过的最短距离为 B．通过的最短距离为C．所用的最短时间为 D．所用的最短时间为6．如图所示为体有课“折返跑”示意图，某同学加速阶段的最大加速度大小为，最大速度为，其减速阶段的最大加速度大小为，到达折返线处时需减速到零；返回终点时速度可以不为零。若该同学在加速和减速阶段的运动均可视为匀变速直线运动，则该同学“折返跑”来回的最短时间为（）A． B． C． D．考点二匀变速直线运动推论及其应用知识点1平均速度和中点时刻瞬时速度1.做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间初、末时刻速度矢量和的，还等于中间时刻的瞬时速度。2.平均速度公式：。【特别提醒】对于公式适用于任何运动；对于公式只适用于匀变速直线运动。知识点2中间位置瞬时速度中间位置速度：。【特别提醒】匀变速直线运动中间时刻的速度与中间位置速度的大小关系：（1）在匀变速直线运动，不管匀加速直线运动和匀减速直线运动，中间位置速度一定大于中间时刻速度。（2）注意：在匀速直线运动，中间位置速度等于中间时刻速度。知识点3逐差法1.连续两个相等时间(T)内的位移之差是一个，即：；2.不连续两个相等时间(T)内的位移之差的关系：。知识点4初速度为零的匀加速直线运动的比例关系等分时间：(1)1T末、2T末、3T末、……瞬时速度的比为：；(2)1T内、2T内、3T内……位移的比为：；(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比为：。注意：可以利用vt图像，利用三角形面积比和相似比的关系加以推导等分位移：通过1x末、2x末、3x末……的瞬时速度之比为：；通过1x、2x、3x……所用时间之比为：；通过第一个1x、第二个x、第三个x……所用时间之比为：。注意：可以利用vt图像，利用三角形面积比和相似比的关系加以推导速度可以减为零的匀减速直线运动，可以逆向利用初速度为零匀加速直线运动的比例关系。考向1平均速度和中点时刻瞬时速度1．某物体做匀加速直线运动，先后经过M、N两点的速度分别为v和3v，经历的时间为t，则下列说法中正确的是（）A．物体经过MN中点时的速度为2vB．物体在时间t内的中间时刻的速度为vC．物体经过任意时间t，速度的增量均为vD．物体在后时间所通过的距离比前时间所通过的距离大2．为了测量自行车骑行者启动时的加速度，在笔直公路旁插上4个间距相等的标杆，并用秒表测量骑行者（视为质点）通过标杆的时刻。骑行者从1号标杆开始骑行，时间记t=0，以后通过2号标杆、3号标杆、4号标杆的时刻分别是t1、t2、t3，如果相邻标杆之间的距离均为S，假设骑行者在到达4号标杆前的运动视为初速度为零的匀加速运动。则下列说法正确的是（）A．骑行者通过3号标杆的瞬时速度是B．骑行者到达4号标杆的过程的平均速度是C．骑行者到达2号标杆时的速度D．骑行者到达3号标杆时的速度，其中v2和v4分别是骑行者到达2号和4号标杆时的速度考向2中间位置瞬时速度3．一物体做匀加速直线运动，经过时间t后，它的速度由v1变为v2，经过的位移为x。下列说法中正确的是（）A．这段时间内它的平均速度为B．经过时，它的瞬时速度的大小为C．这段时间的中点时刻的瞬时速度为D．经过时，它的瞬时速度为4．如图所示，为港珠澳大桥上连续四段110m的等距跨钢箱梁桥，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，则（）A．通过cd段的时间为 B．通过ac段的时间为C．ac段的平均速度等于b点的瞬时速度 D．ae段的平均速度小于c点的瞬时速度考向3逐差法5．小球被竖直向上抛出，如图示为小球向上做匀减速直线运动时的频闪照片，频闪仪每隔0.05s闪光一次，测出ac长为23cm，af长为34cm，下列说法正确的是（  ）A．bc长为13cm B．df长为3cmC．小球的加速度大小为12m/s2 D．小球通过d点的速度大小为2.2m/s6．如图（a）所示，某同学用智能拍摄物块从台阶旁的斜坡上自由滑下的过程，物块运动过程中的五个位置A、B、C、D、E及对应的时刻如图（b）所示。已知斜坡是由长为的地砖拼接而成，且A、C、E三个位置物块的下边缘刚好与砖缝平齐。下列说法正确的是（）A．物块在由A运动至E的时间为B．位置A与位置D间的距离为C．物块在位置D时的速度大小为D．物块下滑的加速度大小为考向4初速度为零的匀加速直线运动的比例关系9．图示描述的是伽利略在比萨斜塔上做落体实验的故事．不计空气阻力，小球从塔上自由下落，由静止开始经过第一段h速度的增加量为，经过第三段h速度的增加量为，则与的比值满足（

）A． B． C． D．10．据了解，CR300AF型复兴号动车组是拥有完全自主国产研发的中国标准动车组体系中的新车型。该车型设计时速为300千米每小时，外观呈淡蓝色，除此之外复兴号动车组全车覆盖免费wifi，且每两个座椅有一个插座。假设一列复兴号动车进站时从某时刻起做匀减速直线运动，分别用时3s、2s、1s连续通过三段位移后停下，则这三段位移的平均速度之比是（）A．9：4：1 B．27：8：1 C．5：3：1 D．3：2：111．如图所示，三块由同种材料制成的木块、B、C固定在水平地面上，一颗水平飞行的子弹以速度击中木块，并恰好能穿过全部木块，假设子弹穿过木块过程中受到的阻力大小不变，下列说法中正确的是（）A．若三块木块的长度相等，则依次穿过三块木块的时间之比为B．若三块木块的长度相等，则穿出第二块时的速度为C．若穿过三块木块所用时间相等，则三块木块的长度之比为D．若穿过三块木块所用时间相等，则穿出第二块时的速度为1．（2022·湖北·统考高考真题）我国高铁技术全球领先，乘高铁极大节省了出行时间。假设两火车站W和G间的铁路里程为1080km，W和G之间还均匀分布了4个车站。列车从W站始发，经停4站后到达终点站G。设普通列车的最高速度为108km/h，高铁列车的最高速度为324km/h。若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中，加速度大小均为0.5m/s2，其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动，两种列车在每个车站停车时间相同，则从W到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为（）A．6小时25分钟 B．6小时30分钟C．6小时35分钟 D．6小时40分钟2．（2022·全国·统考高考真题）长为l的高速列车在平直轨道上正常行