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1、2021高考物理一轮复习 第1章 运动的描述 匀变速直线运动 第2讲 匀变速直线运动的规律及应用教案2021高考物理一轮复习 第1章 运动的描述 匀变速直线运动 第2讲 匀变速直线运动的规律及应用教案年级：姓名：- 16 -第2讲匀变速直线运动的规律及应用匀变速直线运动及其公式初速度为零的匀加速直线运动的四个重要 推论1T末、2T末、3T末、，nT末的瞬时速度之比v1v2v3vn123n。2T内、2T内、3T内、，nT内的位移之比x1x2x3xn12232n2。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xxxxn135(2n1)。4从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比t1
2、t2t3tn1(1)()()。自由落体运动和竖直上抛运动1.(2020江苏泰州联考)奥迪车有多种车型，如30TFSI、50TFSI、60TFSI，每个车型字母前的数字称为G值，G值用来表现车型的整体加速度感，数字越大，加速越快。G值的大小为车辆从静止开始加速到100 km/h的平均加速度数值(其单位为m/s2)再乘以10。如图为某型号的奥迪尾标，其车型为50TFSI，则该型号车从静止开始加速到100 km/h的时间约为()A5.6 s B6.2 sC8.7 s D9.5 sA该型号车的尾标为50TFSI，所以汽车的加速度为5 m/s2，该型号车从静止开始加速到100 km/h的时间约为t5.6
3、 s，选项A正确。2.一小车从A点由静止开始做匀加速直线运动(如图所示)，若到达B点时速度为v，到达C点时速度为2v，则ABBC等于()A11B12C13 D14C由v2v2ax得：xAB，xBC，xABxBC13。3(2020安徽六校联考)一个质点做匀变速直线运动，依次经过a、b、c、d四点。已知经过ab、bc和cd的时间分别为t、2t、4t，ac和bd的位移分别为x1和x2，则质点运动的加速度为()A. BC. DD由题可得1.5t时刻的瞬时速度可表示为1，4t时刻的瞬时速度可表示为2212.5at解得a故选D。4(2020江西省六校第二次联考)一个从地面上竖直上抛的物体，它两次经过一个较
4、低点A的时间间隔是5 s，两次经过一个较高点B的时间间隔是3 s，则A、B之间的距离是(不计空气阻力，g10 m/s2)()A80 m B40 mC20 m D无法确定C物体做竖直上抛运动，根据运动时间的对称性得到物体从最高点自由下落到A点的时间为，从最高点自由下落到B点的时间为，A、B间距离为：hABg10(2.521.52) m20 m。考点一匀变速直线运动规律及应用1运动学公式中正、负号的规定(1)除时间t外，x、v0、v、a均为矢量，所以需要确定正方向，一般以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v00时，一般以加速度a的方向为正方向。(2)五个物理量t
5、、v0、v、a、x必须针对同一过程。2解题的基本思路短跑运动员完成100 m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段。一次比赛中，某运动员用11.00 s 跑完全程，已知运动员在加速阶段的第2 s内通过的位移为7.5 m，求：(1)该运动员的加速度；(2)在加速阶段通过的位移。解题关键：画出过程示意图解析：(1)根据题意，在第1 s和第2 s内运动员都做匀加速直线运动，设运动员在匀加速阶段的加速度为a，在第1 s和第2 s内通过的位移分别为x1和x2，由运动学规律得x1atx1x2a(t1t2)2t1t21 s联立求得a5 m/s2(2)设运动员做匀加速运动的时间为t，匀速运动的
6、时间为t，匀速运动的速度为v，跑完全程的时间为t，全程的位移为x，依题意及运动学规律，得tttvatxat2vt设加速阶段通过的位移为x，则xat2联立式，代入数据解得x10 m。答案：(1)5 m/s2(2)10 m1(2020广东佛山质检)有几位同学为了测试某款汽车的性能，记录了该汽车沿平直公路启动、匀速行驶和制动三个过程速度的变化情况，如表，若汽车启动和制动可看成匀变速直线运动，则下列说法正确的是()时间(s)02.04.06.08.010.012.014.016.0速度(m/s)010.020.028.028.028.028.020.00A.汽车加速到6 s末才开始匀速运动B加速阶段位
7、移为90 mC前8 s内汽车通过的位移大小为145.6 mD制动过程加速度大小一定为10 m/s2C由表可知汽车的最大速度为vm28.0 m/s，而汽车在加速阶段的加速度a5 m/s2，故汽车的加速时间t15.6 s，加速阶段的位移x1at78.4 m，则A、B项错误。前8秒内的位移x2x1vm(tt1)145.6 m，C项正确。因为由表中数据不能确定开始减速时刻和具体停止时刻，故不能确定具体加速度数值，D项错误。2如图所示，一辆汽车在平直公路上做匀加速直线运动，从树A开始，在相等的时间内依次经过B、C、D、E四棵树，已知树A、B间距为x1，树D、E间距为x2，则树B、D间距为()Ax1x2
8、B2x1x2Cx12x2 D2(x1x2)A设时间间隔为t，则汽车在A、B间的平均速度为，D、E间的平均速度为，在匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的速度，故经过C时的速度为vC，而汽车经过C的时刻又是汽车从B到D的中间时刻，故vC也是汽车从B到D的平均速度，所以B、D间距为x2tx1x2，选项A正确。3易错题刹车类汽车以20 m/s的速度在平直公路上行驶，急刹车时的加速度大小为5 m/s2，则自驾驶员急踩刹车开始，2 s内与5 s内汽车的位移大小之比为()A54 B45C34 D43C自驾驶员急踩刹车开始，经过时间t4 s5 s，汽车停止运动。所以汽车在2 s内发生的位移为x1v0t1at
9、30 m,5 s内发生的位移为x240 m。所以2 s内与5 s内汽车的位移大小之比为34，选项C正确。考点二解决匀变速直线运动的常用方法解决匀变速直线运动的几种方法基本公式法火车紧急刹车后经7 s停止，设火车做的是匀减速直线运动，它在最后1 s内的位移是2 m，则火车在刹车过程中通过的位移大小和开始刹车时的速度大小各是多少？解析：首先将火车视为质点，由题意画出草图：火车从刹车到停止的总位移为xv0tat2火车从刹车开始6 s内的位移为xxv0(t1)a(t1)2又知经7 s火车停止，则0v0at由题意可知：t7 sx2 m代入数据联立得x98 mv028 m/s答案：98 m28 m/s平均
10、速度法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/s2 B m/s2C. m/s2 D m/s2B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。推论法如图所示，哈大高铁运营里程为921公里，设计时速为350公里。某列车到达大连北站时刹车做匀减速直线运动，开始刹车后第5 s内的位移是57.5 m，第10 s内的位移是32.5
11、 m，已知10 s末列车还未停止运动，则下列说法正确的是 ()A在研究列车从哈尔滨到大连所用时间时不能把列车看成质点B921公里是指位移C列车做匀减速直线运动时的加速度大小为6.25 m/s2D列车在开始刹车时的速度为80 m/sD因列车的长度远小于哈尔滨到大连的距离，故研究列车行驶该路程所用时间时可以把列车视为质点，选项A错误；由位移与路程的意义知921公里是指路程，选项B错误；由xnxm(nm)aT2，解得加速度a5 m/s2，即加速度大小为5 m/s2，选项C错误；匀变速直线运动中平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则第4.5 s末列车速度为57.5 m/s，由速度时间公式可得v0vat57
12、.5 m/s(5 m/s24.5 s)80 m/s，选项D正确。逆向思维法如图所示，一物体由斜面底端上滑到顶端恰好静止，历时 s，则它从斜面中点到顶端所用的时间为()A. B0.5 sC. s D1 sD研究该运动的逆运动即初速度为零的匀加速直线运动。设斜面长为x，从顶端滑到底端的时间为t，从顶端到斜面中点的时间为t，则：从CA的过程中有：xat2从CB的过程中有：at2由以上两式代入数据得：t1 s，故D正确。比例法(多选)如图所示，一冰壶以速度v垂直进入三个完全相同的矩形区域做匀减速直线运动，且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零，则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所
13、用的时间之比分别是()Av1v2v3321Bv1v2v31Ct1t2t31Dt1t2t3()(1)1BD因为冰壶做匀减速直线运动，且末速度为零，故可以看成反向匀加速直线运动来研究。初速度为零的匀加速直线运动中通过连续三段相等位移的时间之比为1(1)()，故所求时间之比为()(1)1，所以选项C错误，D正确；由v2v2ax可得，初速度为零的匀加速直线运动中通过连续相等位移的速度之比为1，则所求的速度之比为1，故选项A错误，B正确。4如图所示，一物块从一光滑且足够长的固定斜面顶端O点由静止释放后，先后通过P、Q、N三点，已知物块从P点运动到Q点与从Q点运动到N点所用的时间相等，且PQ长度为3 m，QN长度为4 m，则由上述数据可以求出OP的长度为()A2 m B mC. m D3 mC设相等的时间为t，加速度为a，由xat2得，加速度a。Q点的速度等于PN段的平均速度，vQ。则OQ间的距离xOQ m，则OP的长度xOPxOQxPQ m3 m m，故C正确。5多过程问题如图所示，竖井中的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面。某一竖井的深度为104 m，升降机运行的最大速度为8 m/s，加速度大小不超过1 m/s2。假定升降机到井口的速度为0，则将矿石从井底提升到井口的最短时间是()A13 s B16 sC21 s D26 sC将升降机的运动分成三段，开始阶段，升降机做
