《高考备考指南 物理 》课件-第2讲　匀变速直线运动的规律

直线运动的研究第一章

第2讲匀变速直线运动的规律(本讲对应系统用书P7)栏目导航01知识

梳理查漏02题点

各个击破03配套训练知识梳理查漏1知识一

匀变速直线运动的规律及应用1.匀变速直线运动(1)定义：物体在一条直线上运动，如果在任意相同的时间内________的变化量相同，这种运动就叫作匀变速直线运动.

(2)特点：________为恒量.

(3)分类①匀加速直线运动：a与v方向________.

②匀减速直线运动：a与v方向________.

速度加速度相同相反2.匀变速直线运动的基本公式

2axv0＋at

易错辨析

实际上，匀变速直线运动除了匀加速和匀减速之外，还有一种情况，即先匀减速后反向匀加速：a

与v

先反向后同向，瞬时速度为0的时刻是转折点.其速度—时间图像是倾斜且与时间轴有交点的直线.【自测1】(2023年广州一模)如图，篮球运动员站在广场上的某一喷泉水柱旁边，虚线“1”“2”“3”所在水平面分别是地面、运动员的头顶、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(

)A.2m/s B.6m/sC.12m/s D.20m/s

C

2.初速度为零的匀变速直线运动的推论(设T为相等时间间隔)(1)1T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬时速度之比v1∶v2∶v3∶…∶vn＝____________________________.

(2)1T内、2T内、3T内、…、nT内的位移之比s1∶s2∶s3∶…∶sn＝________________________.

(3)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sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶…∶sN

＝_____________________________

.(4)通过连续相等的位移所用的时间之比t1∶t2∶t3∶…∶tn＝_______________________________.1∶2∶3∶…∶n

12∶22∶32∶…∶n2

1∶3∶5∶…∶(2N－1)

【自测2】(多选)(2023年汕头模拟)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(

)

BD

知识三

自由落体运动规律1.自由落体运动(1)定义：物体仅在______作用下从______开始下落的运动.

(2)实质：初速度为______的________直线运动.

重力静止零匀加速2.自由落体运动的加速度(重力加速度)(1)特点：在同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都________，这个加速度叫作重力加速度，用g表示.

(2)大小：在地球表面不同的地方，重力加速度的大小是不同的，它随纬度的升高而____，随高度的升高而________.无特殊说明，g一般取________m/s2；粗略计算时，g可取________m/s2.

(3)方向：总是____________.

相同增大减小

9.8

10竖直向下

gt

2gh

D

知识四

竖直上抛运动规律1.定义：将物体以初速度v0竖直向上抛出后只在______作用下的运动.

重力

v0－gt

－2gh

【自测4】将一物体自空中A点，以一定的初速度竖直向上抛出，不计空气阻力，g取10m/s2，2s后物体的速率变为10m/s，则该物体此时(

)A.一定在A点上方，且向上运动B.可能在A点下方C.一定在A点上方，但向下运动D.可能在A点【解析】根据v＝v0－gt可知±10＝v0－10×2，解得v0＝30

m/s或者v0＝10

m/s，若v0＝30

m/s，则2

s后物体在A点上方；若v0＝10

m/s，则2

s后物体回到A点.D

题点各个击破2命题点一匀变速直线运动规律的应用［师生共研类］1.运动学公式中正、负号的规定(1)物体做直线运动时，可以用正、负号表示速度、加速度等矢量的方向.(2)首先我们要规定正方向，与规定的正方向同向的矢量取正值，与规定的正方向相反的矢量取负值.(3)一般情况下，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.2.解决运动学问题的基本思路3.公式的选择题目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和为解题设定的中间量)没有涉及的物理量

适宜选用公式v0，v，a，txv＝v0＋atv0，a，t，xvv0，v，a，xtv0，v，t，xa

C

1.(2022年揭阳模拟)汽车以20m/s的速度在平直公路上行驶，急刹车时加速度大小为5m/s2，则从驾驶员急踩刹车开始，2s内与5s内汽车的位移之比为(

)A.3∶4 B.4∶5 C.5∶4 D.4∶3A

2.某质点做直线运动，位置随时间变化的关系式为x＝100t－10t2＋100(m)，则以下对这个质点运动的描述，正确的是(

)A.初速度为0B.加速度为20m/s2

C.在3s末，瞬时速度为40m/sD.做匀加速直线运动C

3.(2023年重庆联考)近年来，重庆热门景点“李子坝列车穿楼”吸引了大量游客驻足，当地更是专门修建观景台“宠粉”.列车进站时以20m/s的初速度开始做匀减速直线运动，加速度大小为1.25m/s2，列车速度减为0后在李子坝站停靠了50s.则关于列车进站过程，下列说法正确的是(

)A.列车在减速运动阶段速度减小得越来越慢B.列车开始减速后，t＝8s时的速度为12m/sC.列车开始减速后，20s内的位移为150mD.列车匀减速阶段最后1s内的位移大小是0.625mD

命题点二解决匀变速直线运动问题的方法［师生共研类］解题中常用的五种方法例2

(多选)(2023年成都石室中学统考)如图所示“礼让行人”是城市文明的重要标志.某汽车正以54km/h的速度行驶在城市道路上.在车头距离“礼让行人”停车线36m时，驾驶员发现前方有行人通过人行横道，驾驶员的反应时间为0.2s，刹车后汽车匀减速滑行.为停车让行，汽车不能越过停车线.则下列说法正确的是(

)A.汽车刹车滑行的最大距离为33mB.汽车刹车的最小加速度为4m/s2C.汽车减速滑行的最长时间为4.4sD.汽车行驶的平均速度不能超过7.6m/sAC

1.质点从静止开始做匀加速直线运动，在第1个3s、第2个3s和第7s内的位移之比为(

)A.9∶27∶13 B.2∶4∶9C.4∶12∶9 D.1∶3∶5

【解析】由题知，质点做初速度为零的匀加速直线运动，根据推论“连续相等时间内位移之比等于1∶3∶5∶7…”，可知在第1个3

s、第2个3

s和第7

s内三段位移比为(1＋3＋5)∶(7＋9＋11)∶13＝9∶27∶13，A正确.A2.(多选)(2023年茂名一中模拟)如图甲所示，某同学用智能手机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及对应的时刻如图乙所示.已知斜坡是由长为d＝0.6m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0.6sB.位置A与位置D间的距离为1.30mC.物块在位置D时的速度大小为2.25m/sD.物块下滑的加速度大小为1.875m/s2CD

3.某物体做匀变速直线运动，依次通过A、B、C、D四个点，相邻两点的时间间隔均为2s，已知AB＝12m，CD＝28m，则下列说法正确的是(

)A.物体的加速度大小为4m/s2B.物体在BC段的平均速度大小为10m/sC.物体通过A点的速度大小为6m/sD.物体通过C点的速度大小为16m/sB

命题点三自由落体运动和竖直上抛运动［师生共研类］1.自由落体运动的处理方法自由落体运动是v0＝0、a＝g的匀变速直线运动，所以匀变速直线运动的所有公式、推论和方法都适用.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向下的匀减速直线运动(以竖直向上为正方向)若v＞0，物体上升；若v＜0，物体下降若x＞0，物体在抛出点上方；若x＜0，物体在抛出点下方2.竖直上抛运动的两种处理方法3.竖直上抛运动的对称性和多解性(1)对称性.如图所示，物体以初速度v0竖直上抛，A、B为途中的任意两点，C为最高点，则：①时间的对称性：物体上升过程中从A→C所用时间tAC和下降过程中从C→A所用时间tCA相等，同理tAB＝tBA.②速度的对称性：物体上升时经过A点的速度与下降时经过A点的速度大小相等.③能量的对称性：物体从A→B和从B→A重力势能变化量的大小相等，均等于mghAB.(2)多解性.当物体经过抛出点上方某个位置(最高点除外)时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，造成双解，在解决问题时要注意这个特点.

B

1.如图所示，在某场国际跳水比赛中，运动员在跳台上倒立静止，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

B2.(多选)(2023年东莞模拟预测)如图所示，钢珠从高为50m的塔顶上边缘外侧被竖直向上以10m/s的初速度抛出，最终落在地面上.已知点P1和P2距离塔顶分别为15m和40m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.下列说法正确的是(

)A.从钢珠被抛出到经过塔顶边缘需要4.0sB.钢珠距离地面的最大高度为55mC.钢珠从P1到P2所需时间为1.0sD.钢珠从P1到P2所需时间为1.5sBC

3.(2023年合肥一中模拟)某同学学习了竖直上抛运动后，决定利用手机上的自动拍摄功能来研究竖直上抛运动，他将自动拍摄时间定为0.3s拍摄一幅照片.现选取学校一处外墙比较干净的地方作为拍摄的背景墙，在拍得的多组照片中他选取其中连续拍摄的三幅照片如图所示.小球在三个时刻的位置标记为a、b、c，已知每块砖的厚度为5cm，重力加速度g取10m/s2.经分析可知三幅照片的拍摄顺序(

)A.一定是abc B.一定是acbC.可能是bca D.可能是cbaC

【解析】由题意，小球做竖直上抛运动，由Δx＝aT2得，连续相邻两拍摄点之间的距离差应为Δx＝－gT2＝－10×0.32

m＝－0.9

m(取向上为正).由图可得ab两点，bc两点之间的距离分别为ab＝12×5

cm＝－0.6

m，bc＝3×5

cm