《2020版高考物理一轮复习 第一章 第2节 匀变速直线运动的规律讲义》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020版高考物理一轮复习 第一章 第2节 匀变速直线运动的规律讲义（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2节 匀变速直线运动的规律一、匀变速直线运动的规律1基本公式(1)速度公式：vv0at。(2)位移公式：xv0tat2。(3)速度位移关系式：v2v022ax。2重要推论(1)平均速度：v，即一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，也等于这段时间初、末时刻速度矢量和的一半。(2)任意两个连续相等时间间隔(T)内的位移之差相等，即xx2x1x3x2xnxn1aT2。注1(3)位移中点速度：v 。注2(4)初速度为零的匀加速直线运动的比例1T末，2T末，3T末，nT末的瞬时速度之比：v1v2v3vn123n。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：x1x2x3xn1
2、35(2n1)。通过连续相等的位移所用时间之比：t1t2t3tn1(1)()()。二、自由落体和竖直上抛运动的基本规律自由落体运动注3竖直上抛运动注4速度公式vgtvv0gt位移公式hgt2hv0tgt2速度位移关系式v22ghv2v022gh【注解释疑】注1 此公式可以延伸为xmxn(mn)aT2，常用于纸带或闪光照片逐差法求加速度。注2 不论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动，均有：vv。注3 自由落体运动隐含两个条件：初速度为零，加速度为g。注4 整段研究竖直上抛运动时，注意所选取的正方向和相应时刻或位置速度的方向。深化理解1匀变速直线运动的公式中，各物理量必须相对同一参考系，高中阶段一
3、般都选地面为参考系。2v0、v、a(g)、x(h)均为矢量，应用时要规定正方向，通常以v0的方向为正方向，以v0对应的位置为初始位置。3在求解竖直上抛运动或其他运动方向发生变化的问题时，更要注意物理量的正、负。为了能够轻松应用公式，可以先在公式中直接写成加、减号，物理量只代入大小进行计算。基础自测一、判断题(1)匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动。()(2)匀加速直线运动的位移是均匀增加的。()(3)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。()(4)物体做自由落体运动的加速度一定等于9.8 m/s2。()(5)做竖直上抛运动的物体到达最高点时处于静止状态。()
4、(6)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。()二、选择题1(多选)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x65tt2(各物理量均采用国际单位制)，则该质点()A第1 s内的位移是10 mB前2 s内的平均速度是3 m/sC运动的加速度为1 m/s2D任意1 s内的速度增量都是2 m/s解析：选BD第1 s内的位移x1(6511) m6 m4 m，故A错误。前2 s内的位移x2(6524)m6 m6 m，则前2 s内的平均速度 m/s3 m/s，故B正确。根据xv0tat265tt2得，加速度a2 m/s2，任意1 s内速度的增量vat21 m/s2 m/s，故C错误，D正
5、确。2人教版必修1 P49做一做改编一个质点正在做匀加速直线运动，用固定在地面上的照相机对该质点进行闪光照相，由闪光照片得到的数据，发现质点在第一次、第二次闪光的时间间隔内移动了s12 m；在第三次、第四次闪光的时间间隔内移动了s38 m。由此可求得()A第一次闪光时质点的速度B质点运动的加速度C在第二、第三两次闪光时间间隔内质点的位移D质点运动的初速度解析：选C由于闪光时间未知，所以根据s2s1s3s2aT2，只能求出第二、三次闪光的时间间隔内质点的位移s25 m，选项C正确。3教科版必修1P34T4在自由落体运动中，第1个2 s、第2个2 s和第5 s内的位移之比为()A135B265C2
6、87 D4129解析：选D根据初速度为零的匀加速直线运动的比例，三段时间内的位移之比为(13)(57)94129，D正确。4从水平地面竖直向上抛出一物体，物体在空中运动，到最后又落回地面，在不计空气阻力的条件下，以下判断正确的是()A物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度相同B物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度方向相反C物体上升过程经历的时间大于物体下落过程经历的时间D物体上升过程经历的时间小于物体下落过程经历的时间解析：选A物体竖直上抛，不计空气阻力，只受重力，则物体上升和下落阶段加速度相同，大小为g，方向向下，A项正确，B项错误；上升和下落阶段位移大小相等，加速度大小相等，所以
7、上升和下落过程所经历的时间相等，C、D项错误。高考对本节内容的考查，主要集中在匀变速直线运动规律的应用、自由落体运动、竖直上抛运动等，主要以选择题的形式呈现，难度一般。考点一匀变速直线运动规律的理解与应用师生共研类1规范解题流程2恰当选用公式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，txvv0atv0，a，t，xvxv0tat2v0，v，a，xtv2v022axv0，v，t，xaxt3两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
8、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典例如图所示，水平地面O点的正上方的装置M每隔相等的时间由静止释放一小球，当某小球离开M的同时，O点右侧一长为L1.2 m的平板车开始以a6.0 m/s2的恒定加速度从静止开始向左运动，该小球恰好落在平板车的左端，已知平板车上表面距离M的竖直高度为h0.45 m。忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。(1)求小车左端离O点的水平距离；(2)若至少有2个小
9、球落在平板车上，则释放小球的时间间隔t应满足什么条件？解析(1)设小球自由下落至平板车上表面处历时t0，在该时间段内由运动学公式对小球有：hgt02对平板车有：xat02由式并代入数据可得：x0.27 m。(2)从释放第一个小球至第二个小球下落到平板车上表面处历时tt0，设平板车在该时间段内的位移为x1，由运动学公式有：x1a(tt0)2至少有2个小球落在平板车上须满足：x1xL由式并代入数据可得：t0.4 s。答案(1)0.27 m(2)t0.4 s解题方略求解多阶段运动问题的“三步走”题点全练1匀变速直线运动基本公式的应用一质点沿直线运动，其平均速度与时间的关系满足v2t(各物理量均选用国
10、际单位制中单位)，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B5 s内质点的位移为35 mC质点运动的加速度为1 m/s2D质点3 s末的速度为5 m/s解析：选B根据平均速度v知，xvt2tt2，根据xv0tat22tt2知，质点的初速度v02 m/s，加速度a2 m/s2，质点做匀加速直线运动，故A、C错误；5 s内质点的位移xv0tat225 m225 m35 m，故B正确；质点在3 s末的速度vv0at2 m/s23 m/s8 m/s，故D错误。2汽车刹车问题汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动，看到前方有障碍物立即刹车(反应时间不计)，刹车后加速度大小为5
11、m/s2，则汽车刹车后第2 s内的位移和刹车后5 s内的位移为()A30 m,40 mB30 m,37.5 mC12.5 m,40 m D12.5 m,37.5 m解析：选C由vv0at，可求得汽车刹车后运动的时间t4 s，刹车后第2 s内位移x2 m m12.5 m。刹车后5 s内位移等于4 s内的位移，可看成初速度为0的反向匀加速直线运动，x5at2542 m40 m。故C正确。3多过程问题有一部电梯，启动时匀加速上升的加速度大小为2 m/s2，制动时匀减速上升的加速度大小为1 m/s2，中间阶段电梯可匀速运行，电梯运行上升的高度为48 m。问：(1)若电梯运行时最大限速为9 m/s，电梯
12、升到最高处的最短时间是多少？(2)如果电梯先加速上升，然后匀速上升，最后减速上升，全程共用时间为15 s，上升的最大速度是多少？解析：(1)要想所用时间最短，则电梯只有加速和减速过程，而没有匀速过程，设最大速度为vm，由位移公式得h，代入数据解得vm8 m/s，因为vm8 m/s9 m/s，符合题意。加速的时间为t1 s4 s。减速的时间为t2 s8 s。运动的最短时间为tt1t212 s。(2)设加速的时间为t1，减速的时间为t2，匀速上升时的速度为v，且v8 m/s，则加速的时间为t1，减速的时间为t2。匀速运动的时间为t15 st1t2。上升的高度为h(t1t2)v(15 st1t2)，
13、联立解得v4 m/s，另一解不合理，舍去。答案：(1)12 s(2)4 m/s考点二解决匀变速直线运动的常用方法基础自修类题点全练1基本公式法如图所示，一质点由静止开始，从A到B做匀加速直线运动。已知质点在第1 s内的位移恰好等于它在最后1 s内位移的，则下列物理量中可求出的是()AA、B两点之间的距离B质点从A运动到B所用的时间C质点运动的加速度大小D质点到达B点时的速度大小解析：选B设质点在第1 s内的位移为x，则它在最后1 s内位移为4x，设质点运动的加速度大小为a，质点从A运动到B所用的时间为t，利用匀变速直线运动规律可得xa12,4xat2a(t1)2，联立可解得t，不能得出a和x，
14、不能求出A、B两点之间的距离及质点到达B点时的速度大小，选项B正确，A、C、D错误。2平均速度法(2016上海高考)物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为16 m的路程，第一段用时4 s，第二段用时2 s，则物体的加速度是()A. m/s2B. m/s2C. m/s2 D. m/s2解析：选B根据题意，物体做匀加速直线运动，t时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，在第一段内中间时刻的瞬时速度为：v11 m/s4 m/s；在第二段内中间时刻的瞬时速度为：v22 m/s8 m/s；则物体加速度为：a m/s2 m/s2，故选项B正确。3推论法一小球沿斜面匀加速滑下，依次经过A、B、C三点，已知AB6 m，BC10 m，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2 s，
