2023版高考物理一轮总复习专题1直线运动第2讲匀变速直线运动的规律课件

第2讲匀变速直线运动的规律必备知识·深悟固基一、匀变速直线运动的基本规律1．速度—时间关系式：____________________.2．位移—时间关系式：____________________.3．速度—位移关系式：____________________.aT23．初速度为零的匀加速直线运动比例式(1)1T末，2T末，…，nT末的瞬时速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶vn＝____________________.(2)1T内，2T内，…，nT内的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn＝____________________.(3)第1个T内，第2个T内，…，第N个T内的位移之比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN＝______________________.(4)通过连续相等的位移所用时间之比为t1∶t2∶t3∶…∶tn＝________________________________________.1∶2∶3∶…∶n1∶22∶32∶…∶n21∶3∶5∶…∶(2N－1)三、自由落体运动规律1．概念：物体只在重力作用下，从________开始下落的运动．2．运动特点(1)初速度为________．(2)加速度大小等于g，且加速度的方向__________．3．运动规律(1)速度公式：v＝______________.(2)位移公式：h＝______________.(3)速度—位移关系式：v2＝______________.静止

零竖直向下

gt2gh四、竖直上抛运动规律1．定义：将物体以一定的初速度___________抛出，物体只在________作用下的运动．2．特点：上升过程是加速度为g的__________直线运动；下落过程是____________运动．竖直向上

重力

匀减速

自由落体

3．规律(1)速度公式：v＝______________.(2)位移公式：h＝______________.(3)速度—位移关系式：____________＝－2gh.(4)上升的最大高度：h＝____________.(5)上升到最大高度用时：t＝____________.v0－gt1．[位移公式]质点的位移随时间变化规律的关系是x＝4t＋2t2，x与t的单位分别是m和s，则质点的初速度和加速度分别是 (

)A．4m/s,2m/s2

B．0,4m/s2C．4m/s,4m/s2

D．4m/s,0【答案】C

3．[平均速度和位移差公式的应用](多选)一质点做匀加速直线运动，第3s内的位移是2m，第4s内的位移是2.5m，那么以下说法正确的是

(

)A．第2s内的位移是2.5mB．第3s末的瞬时速度是2.25m/sC．质点的加速度是0.125m/s2D．质点的加速度是0.5m/s2【答案】BD

4．[竖直上抛运动]CBA篮球筐距地面高度为3.05m，某篮球运动员站立举手能达到高度2.60m．如图所示，他竖直跳起将篮球扣入球筐中，重力加速度g取10m/s2，他起跳的初速度约为 (

)A．1m/s

B．3m/sC．5.2m/s

D．10m/s【答案】B

关键能力·突破要点考点1匀变速直线运动规律的基本应用1．恰当选用公式2．两类特殊的匀减速直线运动刹车类问题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会停止的运动，可把该过程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例1

(2021年福州模拟)一辆公共汽车进站后开始刹车，做匀减速直线运动．开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m．则刹车后6s内的位移是 (

)A．20m

B．24m

C．25m

D．75m【答案】C[方法归纳]逆向思维法处理刹车类问题如果问题涉及最后阶段(到停止)的运动，可把该阶段反向看成初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动．例2

如图所示，在一平直公路上，一辆汽车从O点由静止开始做匀加速直线运动，已知在2s内经过相距30m的A、B两点，汽车经过B点时的速度为20m/s，则 (

)A．汽车经过A点的速度大小为10m/sB．A点与O点间的距离为20mC．汽车从O点到A点需要的时间为1sD．汽车从O点到B点的平均速度大小为15m/s【答案】A[方法提炼]应用匀变速直线运动解题的基本思路①分清过程(画示意图)；②找参量(已知量、未知量)；③明确规律(匀加速直线运动、匀减速直线运动等)；④利用公式列方程(选取正方向)；⑤求解验算．1．(2021年福建名校联考)在某一段笔直的大桥公路面上有一汽车遇紧急情况刹车，经1.5s停止，刹车距离为9m．若汽车刹车后做匀减速直线运动，则汽车停止前最后0.5s的位移是 (

)A．1m

B．1.5m

C．2m

D．2.5m【答案】A

2．(2021年辽宁六校联考)一质点沿直线运动，其平均速度与时间的数量关系满足v＝2＋t(各物理量均选用国际单位制单位)，则关于该质点的运动，下列说法正确的是

(

)A．质点可能做匀减速直线运动B．5s内质点的位移为35mC．质点运动的加速度为1m/s2D．质点在3s末的速度为5m/s【答案】B考点2解匀变速直线运动问题的几种方法[基础考点]六种思想方法1．一旅客在站台8号车厢候车线处候车，若动车一节车厢长25m，动车进站时可以看作匀减速直线运动．他发现第6节车厢经过他时用了4s，动车停下时旅客刚好在8号车厢门口，如图所示．则该动车的加速度大小约为

(

)A．2m/s2 B．1m/s2C．0.5m/s2 D．0.2m/s2【答案】C

考点3自由落体和竖直上抛运动[能力考点]1．竖直上抛运动的三类对称速度对称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、方向相反能量对称竖直上抛运动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2．竖直上抛运动的研究方法[方法归纳]应用逆向思维法解题的基本思路①分析确定研究问题的类型是否能用逆向思维法解决；②确定逆向思维问题的类型(由果索因、转换研究对象、过程倒推等)；③通过转换运动过程或研究对象确定求解思路．例5

气球下挂一重物，以v0＝10m/s的速度匀速竖直上升，当到达离地面高度h＝175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物经多长时间落到地面？落地时的速度多大？(空气阻力不计，g取10m/s2)1．(2021年湖南长郡中学模拟)如图所示，两位同学在教学楼上做自由落体实验，甲同学在四楼先将小球A释放，当下落距离为h时，乙同学在三楼将小球B释放，小球B释放时间t后，两球恰好同时落地，小球A、B不在同一条竖直线上，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法中正确的是

(

)C．若两位同学均各上一层楼重做以上实验，两小球仍能同时落地D．若两位同学均各下一层楼重做以上实验，小球A先落地【答案】B

2．(2021年抚顺模拟)某同学将一网球竖直向上抛出，1.6s后落回抛出点．若不计空气阻力，则网球被抛出后的第一个0.4s与第三个0.4s内的位移大小之比为

(

)A．3∶1 B．2∶1

C．1∶1 D．1∶2【答案】A

考点4匀变速直线运动的多过程问题[能力考点]“四步”分析法巧解多过程问题如果一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分析，找出各段交接处的关联物理量，可按下列四个步骤解题：(1)画：分清各阶段运动过程，画出草图；(2)列：列出各运动阶段的运动方程；(3)找：找出交接处的速度与各段间的位移和时间关系；(4)解：联立求解，算出结果．例6

出租车载客后，从高速公路入口处驶入高速公路，并从10时10分55秒开始做初速度为零的匀加速直线运动，经过10s时，速度计显示速度为54km/h.求：(1)这时出租车离出发点的距离；(2)出租车继续做匀加速直线运动，当速度计显示速度为108km/h时，出租车开始做匀速直线运动.10时12分35秒时计价器中里程表的示数应为多少千米？(车启动时，计价器的里程表示数为零)这时出租车时间表应显示10时11分15秒．出租车继续做匀速运动，匀速运动时间t3为80s，通过位移x3＝v2t3＝30×80m＝2400m，所以10时12分35秒时，计价器里程表应显示x＝x2＋x3＝(300＋2400)m＝2700m＝2.7km.[审题指导]画出出租车运动过程示意图，呈现运动情境[解题方略]求解多阶段运动问题的“三步走”1．如图所示，很小的木块由静止开始从固定斜面下滑，经时间t后进入一水平面，两轨道之间用长度可忽略的圆弧连接，再经2t时间停下．则木块在斜面上与在水平面上位移大小之比和加速度大小之比为

(

)A．1∶2

2∶1 B．1∶2

1∶2C．2∶1

2∶1 D．2∶1

1∶2【答案】A2．(2019年全国卷Ⅱ)一质量为m＝2000kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶．行驶过程中，司机忽然发现前方100m处有一警示牌，立即刹车．刹车过程中，汽车所受阻力大小随时间变化可简化为图甲中的图线．图甲中，0～t1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间(这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行驶)，t1＝0.8s；t1～t2时间段为刹车系统的启动时间，t2＝1.3s；从t2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止，已知从t2时刻开始，汽车第1s内的位移为24m，第4s内的位移为1m.(1)在图乙中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v－t图像；(2)求t2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小．解：(1)v－t图像如图所示．(2)设刹车前汽车匀速行驶时的速度大小为v1，则t1时刻的速度也为v1，t2时刻的速度为v2，在t2时刻后汽车做匀减速运动，设其加速度大小为a，取Δt＝1s，设汽车在t2＋(n－1)Δt～t2＋nΔt内的位移为sn，n＝1,2,3，….转换法——快速求多个物体的运动1．概述深度研练·素养提升图文转换图图转换研究对象的转换将图像对物理量的描述转换为文字描述将一种图像或图形描述，转换为另一种易于理解和判断的图像或图形当直接研究某一物体不易或不能得出结论时，我们可以通过研究与该物体相关的另一物体得出结论2．应用在涉及多物体问题和不能视为质点的研究对象问题时，应用“转化”的思想方法转换研究对象、研究角度，就会使问题清晰、简捷．(1)将多物体转化为单体：研究多物体在时间或空间上重复同样运动时，可用一个物体的运动取代多个物体的运动．(2)将线状物体的运动转化为质点运动：长度较大的物体在某些问题的研究中可转化为质点的运动问题．如求列车通过某个路标的时间，可转化为车尾(质点)通过与列车等长的位移所经历的时间．例7如图所示，杂技演员用单手抛球、接球，他每隔0.4s抛出1个球，接到球便立即把球抛出．已知除抛、接球的时刻外，空中总有4个球，将球的运动近似看成竖直方向的运动，则球到达的最大高度是(高度从抛球点算起，g取10m/s2)(

)A．1.6m

B．2.4m

C．3.2m

D．4.0m【答案】C1．取1根长2m左右的细线，5个铁