第02讲 匀变速直线运动的规律（课件）-【上好课】2025年高考物理一轮复习讲练测（新教材新高考）

教师：XXX2025年高考一轮复习讲练测新教材新高考新教材新高考第02讲匀变速直线运动的规律

01考情分析目标导航目录contents02知识导图思维引航03考点探究考法突破04真题练习命题洞见01考情分析目标导航试题情境生活实践类安全行车，生活娱乐，交通运输，体育运动(如汽车刹车，飞机起飞，电梯运行，无人机升空)学习探究类伽利略对自由落体运动的研究，速度的测量，加速度的测量，追及相遇问题概念辨析目标要求1.理解匀变速直线运动的基本公式，并能熟练灵活应用。2.掌握匀变速直线运动的推论，并能应用解题。3.会处理自由落体和竖直上抛运动的相关情景创新问题。2021年湖北省普通高校招生选考物理试题2021年河北省普通高校招生物理试题2022年全国卷物理试题2023年山东省普通高校招生选考物理试题卷2022年湖北省普通高校招生选考物理试题考情分析考情分析02知识导图思维引航思维导航【快速判断】(1)机动车做匀加速直线运动时，其在任意两段相等时间内的速度变化量相等。(

)(2)机动车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)机动车遇到险情刹车做匀减速直线运动直至停止的过程中一共用时nT，则第1个T内、第2个T内、第3个T内…第n个T内的位移之比为(2n－1)∶…∶5∶3∶1。(

)√√√快速判断主题导入：在情境迁移中厘清“物理观念”

【情境创设1】根据《道路交通安全法》的规定，为了保障通行安全，雾天驾驶机动车在高速公路行驶时，应当降低行驶速度。雾天视线受阻，应该打开雾灯。【情境创设2】在无风的雨天，水滴从屋檐无初速度滴落，不计空气阻力。【快速判断】(4)水滴做自由落体运动，水滴下落的高度与时间成正比。(

)(5)水滴做自由落体运动的加速度一定等于9.8m/s2。(

)(6)水滴下落过程中，在1T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬时速度大小之比为1∶2∶3∶…∶n。(

)(7)水滴滴在屋檐下的石板上后，又竖直向上溅起，水滴到达最高点时处于静止状态。(

)√快速判断×××1．任意相等时间段：不是特定相等间隔，这个相等时间间隔可以∆t⟶02．平均速度不等于速度的平均3．可以将一个匀变速过程分成连续相等时间段或者连续相等的位移段。03考点探究考法突破对匀变速直线运动的性质理解考点1基本公式和重要推论灵活运用考点2自由落体与竖直上抛的情景创新的问题处理。考点3考航导点考点4逆向、对称、极限等物理思维考查。知识固本考点一匀变速直线运动的基本规律及应用一、匀变速直线运动1.匀变速直线运动沿着一条直线且

不变的运动。如图所示，v－t图线是一条倾斜的直线。2．匀变速直线运动的两个基本规律(1)速度与时间的关系式：

.(2)位移与时间的关系式：

.由以上两式联立可得速度与位移的关系式：

.3．公式选用原则:以上三个公式共涉及五个物理量，每个公式有四个物理量。加速度v=v0+atv2－v02＝2ax

速度随时间均匀变化知识固本考点一质点、参考系、位移不涉及位移，选用.不涉及末速度，选用.不涉及时间，选用

.4．正方向的选取

以上三式均为矢量式，无论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动，通常以初速度v0的方向为正方向；当v0＝0时，一般以加速度a的方向为正方向。速度、加速度、位移的方向与正方向相同时取正，相反时取负。v=v0+atv2－v02＝2ax

考向一：基本公式的应用考向洞察

只有初速度为0，连续通过相同位移所需时间才满足A点的瞬时速度并不等于这段时间的平均速度。中间位置的瞬时速度和中间时刻的瞬时速度并不相等。

平均速度与瞬时速度求法不同，而中间时刻和中间位置的时刻也不相同。D

题后感悟1、公式间的关系

推论v0=0推论v0=0消去av0=0

推论消去tv2－v02＝2ax

v2＝2ax题后感悟2、公式的选择技巧涉及的物理量未涉及的物理量适宜选用公式v0，v，a，txv＝v0＋atv0，a，t，xvv0，v，a，xtv2－v02＝2axv0，v，t，xa【巩固训练】：在女子直线400m比赛中某段时间内，某同学从静止开始做匀加速直线运动，经t1＝4s后速度达到v1＝8m/s，然后匀速运动了t2＝10s，接着经t3＝5s匀减速运动到v2＝6m/s。(该同学可以看作质点)求：(1)该同学在加速运动阶段的加速度a1；(2)该同学在第16s末的速度v3；(3)该同学这段时间内的位移x。【考向】基本公式的应用思路点拨：多过程分析，需要明确各个不同阶段的运动性质，针对每个阶段采用恰当的规律公式来描述，即可得到解题思路。

注意，规定正方，用正负号区分相反的两个方向，再选择合适公式来正确解题。【巩固训练】：【考向】基本公式的应用2.【单选】汽车在水平面上刹车,其位移与时间的关系是x=24t-6t2,则它在前3s内的平均速度为（

）

A．6m/s B．8m/s C．10m/s D．12m/sB考向二：两类特殊的匀减速直线运动对比考向洞察

由v=v0+at可知，汽车在2s末即静止，故3s内的位移等于2s内的位移，故3s内汽车的位移为24m，平均速度为8m/s3s之前汽车是否已经完成刹车了？3.【单选】如图所示，一物块（可视为质点）以一定的初速度从一足够长的光滑固定斜面的底端开始上滑，在上滑过程中的最初5s内和最后5s内经过的位移之比为11：5．忽略空气阻力，则此物块从底端开始上滑到返回斜面底端一共经历的时间是（

）A．8s B．10s C．16s D．20sC考向二：两类特殊的匀减速直线运动对比考向洞察把物体上滑的运动看成反向的初速度为0的匀加速直线运动由于斜面光滑，上滑和下滑的时间相同，则物块从底端开始上滑到返回斜面底端一共经历的时间是16s【题后感悟】两类特殊的匀减速直线运动分析题后感悟【考向】两类特殊的匀减速直线运动对比刹车类(1)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。(2)求解时要注意确定其实际运动时间。(3)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的匀加速直线运动。双向可逆类(1)示例：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。(2)注意：求解时可分过程列式也可对全过程列式，但必须注意x、v、a等矢量的正负号及物理意义。【巩固训练】：具有“主动刹车系统”的汽车遇到紧急情况时，会立即启动主动刹车。某汽车以28m/s的速度匀速行驶时，前方50m处突然出现一群羚羊横穿公路，“主动刹车系统”立即启动，汽车开始做匀减速直线运动，恰好在羚羊通过道路前1m处停车。汽车开始“主动刹车”后第4s内通过的位移大小为()A.0

B.1m

C.2m

D.3m思路点拨：令汽车的刹车时间为t，刹车时的加速度大小为a，把刹车过程逆向处理，则有v＝2a(x1－x2)，t＝，联立解得a＝8m/s2，t＝3.5s，所以汽车开始“主动刹车”后第4s内通过的位移大小为3～3.5s内通过的位移大小。B【考向】两类特殊的匀减速直线运动对比考向洞察两个过程的加速度方向相同，但大小不同，所以是不同的匀减速直线运动；列车上一个过程的末速度是下一个过程的加速度；注意选择合适的公式列方程求解。考向三：匀变速直线运动中的多过程问题考向洞察4.因高铁的运行速度快，对制动系统的性能要求较高，高铁列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等。在一段直线轨道上，某高铁列车正以v0=288km/h的速度匀速行驶，列车长突然接到通知，前方x0=5km处道路出现异常，需要减速停车。列车长接到通知后，经过t1=2.5s将制动风翼打开，高铁列车获得a1=0.5m/s2的平均制动加速度减速，减速t2=40s后，列车长再将电磁制动系统打开，结果列车在距离异常处500m的地方停下来。（1）求列车长打开电磁制动系统时，列车的速度的大小。（2）求制动风翼和电磁制动系统都打开时，列车的平均制动加速度a2的大小。打开风翼又打开电磁制动，减速运动的加速度更大了。打开电磁制动之前，只有风翼在起作用，列车做匀减速直线运动。从打开制动风翼到打开电磁制动系统的过程中，题干没有给运动的时间，所以我们选择速度位移公式。考向三：匀变速直线运动中的多过程问题考向洞察【答案】（1）60m/s；（2）1.2m/s2【详解】（1）打开制动风翼时，列车的加速度大小为a1=0.5m/s2，设经过t2=40s时，列车的速度为v1，根据速度-时间公式，有:

v1＝v0-a1t2代入数据解得:v1＝60m/s（2）列车长接到通知后，经过t1=2.5s，列车行驶的距x1=v0t1=200m打开制动风翼到打开电磁制动系统的过程中，根据速度-位移公式v2－v02＝-2a1x

解得列车行驶的距离:x2=2800m打开电磁制动后，列车行驶的距离:x3=x0-x1-x2-500m=1500m根据速度-位移公式v2－v02＝2ax可得a2=0.5m/s2题后感悟【考向】匀变速直线运动中的多过程问题【题后感悟】求解多过程运动问题的方法(1)根据题意画出物体在各阶段的运动示意图，直观呈现物体的运动过程。(2)明确物体在各阶段的运动性质，找出题目给定的已知量、待求量以及中间量。(3)合理选择运动学公式，列出物体在各阶段的运动方程，同时列出物体各阶段间的关联方程，联立求解。【注意】物体前一阶段的末速度是后一阶段的初速度，即速度是联系各阶段运动的桥梁。

考点二匀变速直线运动的推论及应用知识固本

1.(2023·山东卷，6)如图所示，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(

)A.3m/s B.2m/sC.1m/s D.0.5m/s考向一：平均速度公式的应用C

平均速度对应一段时间的位移变化快慢；对于匀变速直线运动，中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，也等于这段时间初末速度和的一半。考向洞察

考向2位移差公式的应用考向洞察2.(2024·辽宁鞍山市模拟)如图所示为一辆无人送货车正在做匀加速直线运动。某时刻起开始计时，在第一个4s内位移为9.6m，第二个4s内位移为16m，下列说法正确的是()A.计时时刻送货车的速度为0B.送货车的加速度大小为1.6m/s2C.送货车在第1个4s末的速度大小为3.2m/sD.送货车在第2个4s内的平均速度大小为3.6m/sC

选取一段时间运动速度公式。利用相邻相等时间：

中间时刻的瞬时速度等于平均速度。

考向3

初速度为零的匀变速直线运动比例式的应用考向洞察该题情景为相邻相等的位移间隔去分割匀变速直线运动。球中运动的时间不同，位移大小相同，所以平均速度不同AD

球中运动时间不同，速度变化量不同，动量变化量也不同。根据速度与位移的关系式有v2＝2ax

考点三、自由落体和竖直上抛知识固本一.自由落体运动1.条件：物体只受______，从______开始下落。重力静止

3.基本规律：(1)速度与时间的关系式：_______。

(2)位移与时间的关系式：

(3)速度位移关系式：_________。

二.竖直上抛运动

自由落体2.运动性质：________直线运动。匀变速3.基本规律(1)速度与时间的关系式：___________。

(2)位移与时间的关系式：

4.竖直上抛运动的对称性(如图所示)

(2)速度对称：物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小______。相等相等

考向1自由落体规律的应用考向洞察自由落体是初速为0，加速度大小为g竖直向下的匀加速直线运动。基本公式和推论及连比规律都可以选用。使用时注意实际问题的情景创设。考向1

自由落体规律的应用

(3)结合轨迹反应时间(判断棒下落轨迹的时间)和握棒反应时间(棒经过某点的时间)应用自由落体运动知识简要分析在A点和B点接棒各自的优缺点。考向1自由落体规律的应用考向洞察（3）A点握棒的优点：圆棒下落到A点时速度较小，通过A点所有的时间稍长，如果握棒反应时间较长，也利于抓住圆棒；A点握棒的缺点：圆棒下落到A点所用时间较短，若反应速度较慢，很容易错过抓棒机会；B点握棒的优点：圆棒下落到B点所用时间较长，即使反应速度较慢，也有足够的反应时间做好抓棒准备，可以提高抓棒的成功率；B点握棒的缺点：圆棒下落到B点时速度较大，通过B点所有的时间较短，如果握棒反应时间较长，很难抓住圆棒。

题后感悟【考向】自由落体规律的应用【题后感悟】1.运动特点初速度为0，加速度为g的匀加速直线运动。2.解题方法(1)初速度为0的匀变速直线运动规律都适用。①从开始下落，连续相等时间内下落的高度之比为1∶3∶5∶7∶…。②由Δv＝gΔt知，相等时间内，速度变化量相同。③连续相等时间T内下落的高度之差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2竖直上抛运动的处理方法考向洞察竖直上抛运动可以分成两个过程。竖直上升到最高点的逆过程可以看成自由落体运动。从最高点下落的过程也是一个标准的自由落体运动。2．为测试一物体的耐摔性，在离地25m高处，将其以20m/s的速度竖直向上抛出，重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力，求：(1)经过多长时间到达最高点；(2)抛出后离地的最大高度是多少；(3)经过多长时间回到抛出点；(4)经过多长时间落到地面；(5)经过多长时间离抛出点15m。

考向2竖直上抛运动的处理方法考向洞察

题后感悟【考向】竖直上抛运动的处理方法【题后感悟】1．竖直上抛运动的研究方法：

2.竖直上抛运动的多解性：当物体经过抛出点上方某个位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，造成多解，在解决问题时要注意这个特性。

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(以竖直向上为正方向)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，物体在抛出点下方考点四、解决匀变速直线运动问题的六种方法知识固本

4.逆向思维法是指把末速度为零的匀减速直线运动看成反向的初速度为零的匀加速直线运动。在利用逆向思维法求解问题时，结合比例法求解往往会使问题简化。5.推论法是指利用Δx＝aT2或xm－xn＝(m－n)aT2，求解匀变速直线运动问题，在此类问题中，利用推论法求出加速度往往是解决问题的突破口。6.图像法是指利用v-t图像分析物体的运动情况，注意掌握以下三点：(1)确定不同时刻速度的大小，利用图线斜率求加速度；(2)利用图线截距、斜率及斜率变化确定物体运动情况；(3)利用图线与时间坐标轴围成的面积计算位移。

1.一个质点以初速度v0做匀加速直线运动，加速度大小为a，经过时间t，位移大小为2at2，末速度为v，则v∶v0为(

)A．4∶3 B．3∶1C．5∶3 D．5∶2根据匀变速直线运动的速度公式和位移公式求解。C考向1基本公式法考向洞察

2.中国自主研发的“暗剑”无人机，最大时速可超过2马赫。在某次试飞测试中，起飞前沿地面做匀加速直线运动，加速过程中连续经过两段均为120m的测试距离，用时分别为2s和1s，则无人机的加速度大小是(

)A．20m/s2

B．40m/s2

C．60m/s2

D．80m/s2某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度B考向2平均速度法考向洞察

本题是用相邻相等位移把初速为零的匀变速直线运动分割。C考向3比例法考向洞察

逆向思考：运用初速度为零的匀加速直线运动的连比规律。BD考向4逆向思维法考向洞察

逆向思考：运用初速度为零的匀加速直线运动的连比规律。BD考向4逆向思维法考向洞察

5.图所示，蹦床运动员竖直向上跳起后，在向上运动的过程中依次通过O、P、Q三点，这三个点距蹦床的高度分别为5m、7m、8m，并且从O至P所用时间和从P至Q所用时间相等，已知重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力，蹦床运动员可以上升的最大高度(距离蹦床)为()A．8.125m B．9.125mC．10.5m D．11.5m

判别式法尤其适合处理

相邻相等时间间隔的匀变速直线运动的问题。A考向5推论法考向洞察

6.如图所示，甲、乙两车同时由静止从A点出发，沿直线AC运动。甲以加速度a3做初速度为零的匀加速运动，到达C点时的速度为v。乙以加速度a1做初速度为零的匀加速运动，到达B点后做加速度为a2的匀加速运动，到达C点时的速度也为v。若a1≠a2≠a3，则(

)A．甲、乙不可能同时由A到达CB．甲一定先由A到达CC．乙一定先由A到达CD．若a1＞a3，则甲一定先由A到达C图像法：选择v-t图，处理问题形象而直观A考向6图像法考向洞察【答案】A【解析】：根据速度—时间图线，若a1＞a3，如图1所示，因为末速度相等，位移相等，即图线与时间轴所围成的面积相等，则t乙＜t甲。若a3＞a1，如图2所示，因为末速度相等，位移相等，即图线与时间轴所围成的面积相等，则t乙＞t甲。通过图线作不出位移相等、速度相等、时间也相等的图线，所以甲、乙不能同时到达。故A正确，B、C、D错误。

题后感悟【考向】解决匀变速直线运动问题的六种方法1．应用匀变速直线运动规律解题的基本思路2．匀变速直线运动问题常用的解题方法画过程示意图→判断运动性质→选取正方向→选用公式列方程→解方程并加以讨论匀变速直线运动的公式及常用方法基本公式速度位移公式平均速度公式位移差公式比例法逆向思维法图像法

任意运动

匀变速直线运动初速度为零的匀加（匀减）速直线运动末速度为零的匀减速直线运动逆向思考为初速度为零的匀加速运动利用图像的斜率或面积直观反映运动的相关过程和计算量逐差法求加速度：

纸带求瞬时速度

板块或传送带问题

带点粒子偏转

x＝v0t

v2－v02＝2ax

04真题练习命题洞见1．（2021·湖北·高考真题）2019年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比赛中，陈芋汐在跳台上倒立静止，然后下落，前5m完成技术动作，随后5m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动，重力加速度大小取10m/s2，则她用于姿态调整的时间约为（）A．0.2s B．0.4s C．1.0s D．1.4s真题练习·命题洞见B考查自由落体运动的基本规律应用一、单选题【提示】本题考查自由落体运动,注意不同时间段的表达，可以画运动草图辅助分析。

真题练习·命题洞见C考查电场中分方向上的分匀变速直线运动提示：（1）铯原子做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动