高考物理一轮复习第一章第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加速度相同相反v＝v0＋at

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.aT2(m－n)v0＋v

2

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＝________.at1

at222asv2t2.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∶9∶…1∶3∶5∶…(1)前1s、前2s、前3s…内的位移之比为_______________.(2)第1s、第2s、第3s…内的位移之比为_______________.(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______________.(5)从静止开始连续通过相等的位移所用的时间之比为___________________________________.1∶2∶3∶…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

(2)位移公式：h＝gt2

(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(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)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内的位移一定最大.()(4)做自由落体运动的物体，下落过程中任意一段时间内的运动都是自由落体运动()(5)竖直上抛运动的上升阶段和下落阶段速度变化的方向都是向下的.()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.20mB.30mC.40mD.60m

答案：B

3.(2022年海南琼海模拟)平直公路上一辆汽车以v＝20m/s的速度行驶，司机发现前方有事故，立即制动刹车，汽车刚好没有撞上.已知刹车的加速度大小为5m/s2，则从发现事故到汽车停止的安全距离约为()A.14mB.26mC.40mD.54m解析：汽车刹车后做匀减速直线运动，从刹车到停下所走的位移x＝

v22a＝

2022×5m＝40m，可知从发现事故到汽车停止的安全距离约为40m，C正确.

答案：C4.(2022年山东日照模拟)甲、乙两物体分别从h和2h高处自由下落，不计空气阻力，下列说法正确的是()A.落地时乙的速度大小是甲的2倍B.乙的下落时间是甲的2倍C.甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相同D.甲、乙两物体在最后1s内的速度变化量相同二者落地速度不等，所以最后1s内下落的高度不同，C错误.自由落体是匀变速直线运动，任意相等时间内速度变化量都相同，所以甲、乙两物体在最后1s内的速度变化量相同，D正确.

答案：D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】(2022

年全国甲卷)长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v(v<v0).已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0

所用时间至少为()答案：C方法技巧解决运动学问题的基本思路

【迁移拓展1】(2023年广东揭阳联考)一辆汽车以20m/s的速度匀速行驶，司机发现前方路口绿灯倒计时4秒，此时汽车在距停车线50m处，为了避免闯红灯遂立刻开始刹车，不计反应时间，汽车刚好停在停车线上.刹车过程中，汽车的运动可看做匀减速直线运动，则该车()A.刹车时的加速度大小为5m/s2B.第1s的位移大小为18mC.最后1s的位移大小为2.5mD.此过程的平均速度大小为12.5m/s

答案：B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度”，即

答案：AB思路导引本题求加速度的思路是根据a＝Δv

Δt，利用中间时刻的瞬时速度等于对应位移上的平均速度，求出两段时间的中间时刻的瞬时速度间的变化量，对应的时间是两段时间之和的一半.

【迁移拓展2】(2023年山东卷)如图1-2-1所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，已知ST间的距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是)5m/s，则公交车经过T点时的瞬时速度为(

图1-2-1A.3m/sB.2m/sC.1m/sD.0.5m/s答案：C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】(2023

年重庆月考)物体从静止开始做匀加速直线运

的是()A.物体运动的加速度为4m/s2B.第2s内的位移为6mC.第2s末的速度为2m/sD.物体在0～5s内的平均速度为10m/s

答案：C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.答案：C思路导引根据匀变速直线运动位移—时间公式求解时间之比，根据Δv＝gt求解速度变化量之比.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】(2023

年广东广州开学考)一物体做匀减速直线运动直至停下，若在最初2s内的位移是8m，最后2s内的位移是2m，则物体的运动时间是()A.4sB.5sC.6sD.7s

解析：匀减速至零的直线运动可以逆向视为初速度为零的匀加答案：B

思路导引采用逆向思维，结合最后2s内的位移，根据位移—时间公式求出物体的加速度大小，根据位移—时间公式求出物体的初速度.根据速度—时间公式求出物体运动的总时间.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.

考向1质点的自由落体运动

【典题6】(2023年陕西西安一模)如图1-2-2所示，物理研究小组正在测量桥面某处到水面的高度.一同学将两个相同的铁球A、B，用长L＝3.8m的细线连接.用手抓住铁球B使其与桥面等高，让铁球A悬挂在正下方，然后由静止释放，桥面处的接收器测得两球落到水面的时间差Δt＝0.2s，重力加速度g取10m/s2，则桥面该处到水面的高度为()图1-2-2A.22mB.20mC.18mD.16m

解析：设桥面高度为h，根据自由落体运动位移公式，对铁球

20m，B正确.

答案：B

考向2非质点的自由落体运动

【典题7】如图1-2-3所示，在足够高的空间内，小球位于空心管的正上方h处，空心管长为L，小球的球心与管的轴线重合，并在竖直线上，小球直径小于管的内径，不计空气阻力，则下列判断正确的是()图1-2-3

A.两者均无初速度同时释放，小球在空中能过空心管

解析：若两者无初速度同时释放，则在相同时间内下降的高度相同，可知小球在空中不能穿过管，A错误.若小球自由下落、管固定不动，小球穿过管的时间是小球到达管的下端与到达管的上端的时间差

答案：C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.2.竖直上抛运动的三种对称性.时间的对称性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＝

；

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8】(2023

年广东广州质检)如图1-2-4所示，篮球运动员站在广场上的某一喷泉水柱旁边，虚线“1”、“2”和“3”所在水平面分别是地面、运动员的头顶和该水柱最高点所在的水平面.根据图中信息和生活经验，可以估算出该水柱从地面喷出时的速度约为()图1-2-4A.2m/sB.6m/sC.10m/sD.20m/s

解析：篮球运动员的身高约为h＝2m，由图得，水柱最高点距离地面的高度约为H＝2.5h＝5m，水柱做竖直上抛运动，设水柱从地面喷出时的速度为v，根据速度—位移公式得v2＝2gH，解得v＝10m/s.

答案：C思路导引由图估算水柱最高点离地面的距离，根据竖直上抛运动速度—位移公式求解水柱的初速度.刹车类双向可逆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9】一物体做匀减速直线运动，第

2s内的位移为5.5m，第3s内的位移为0.9m，则()A.物体的加速度大小为3m/s2B.物体的初速度大小为10m/sC.物体的第1s内位移大小为10mD.物体的总位移为16.9m

解析：设物体的加速度大小为a，根据