2025高考物理大一轮复习讲义人教版PPT课件匀变速直线运动的规律

这是一份2025高考物理大一轮复习讲义人教版PPT课件匀变速直线运动的规律，共53页。PPT课件主要包含了匀变速直线运动的规律，课时精练等内容，欢迎下载使用。

考点一　匀变速直线运动的基本规律及应用
考点二　匀变速直线运动的推论及应用
匀变速直线运动的基本规律及应用
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：v＝ 。(2)位移与时间的关系式：x＝ 。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。选用原则如下：不涉及位移，选用v＝v0＋at不涉及末速度，选用x＝v0t＋不涉及时间，选用v2－v02＝2ax
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。
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随时间均匀增大。(　　)3.匀变速直线运动中，经过相同的时间，速度变化量相同。(　　)
例1　(2023·广东梅州市期末)神舟十三号飞船采用“快速返回技术”。在距离地面1 m处时，反推发动机点火，返回舱速度由6 m/s减至2 m/s软着陆，此阶段的运动可看作匀减速直线运动。则此阶段A.航天员处于失重状态B.航天员的加速度大小为32 m/s2C.返回舱运动的时间为0.5 sD.返回舱的平均速度大小为4 m/s
例2　汽车在平直的公路上行驶，发现险情紧急刹车，汽车立即做匀减速直线运动直到停止，已知汽车刹车时第1 s内的位移为13 m，最后1 s内的位移为2 m，则下列说法正确的是A.汽车在第1 s末的速度大小可能为10 m/sB.汽车加速度大小可能为3 m/s2C.汽车在第1 s末的速度大小一定为11 m/sD.汽车的加速度大小一定为4.5 m/s2
例3　(多选)在足够长的光滑固定斜面上，有一物体以10 m/s的初速度沿斜面向上运动，物体的加速度大小始终为5 m/s2、方向沿斜面向下，当物体的位移大小为7.5 m时，下列说法正确的是A.物体运动时间可能为1 sB.物体运动时间可能为3 sC.物体运动时间可能为(2＋ ) sD.物体此时的速度大小一定为5 m/s
思考　(1)刹车类问题有什么特点，解题时首先应该注意什么？
答案　刹车类问题的特点：物体匀减速到速度为零后停止运动。解题时，判断在所求问题的时间内，物体是否已经停止。
(2)双向可逆类匀减速直线运动有什么特点，解题时应该注意什么？
答案　如沿光滑固定斜面上滑的小球，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。解题时可分过程列式，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，物体的运动可能出现多解。
匀变速直线运动的推论及应用
1.匀变速直线运动的常用推论(1)平均速度公式：做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间内初、末时刻速度矢量和的一半，还等于中间时刻的瞬时速度。即： 。此公式可以求某时刻的瞬时速度。
(2)位移差公式：连续相等的相邻时间间隔T内的位移差相等。即：Δx＝x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1＝aT2。不相邻相等的时间间隔T内的位移差xm－xn＝(m－n)aT2，此公式可以求加速度。
2.初速度为零的匀加速直线运动的四个重要比例式(1)T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬时速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n。(2)前T内、前2T内、前3T内、…、前nT内的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶4∶9∶…∶n2。(3)第1个T内、第2个T内、第3个T内、…、第n个T内的位移之比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)。
例4　(2023·陕西安康市三模)做匀加速直线运动的质点，在第6 s内和前5 s内的平均速度之差是3 m/s，则此质点运动的加速度大小为A.1 m/s2 B.2 m/s2 C.3 m/s2 D.6 m/s2
例5　(2023·重庆市检测)物体从静止开始做匀加速直线运动，已知第4 s内与第2 s内的位移之差是8 m，则下列说法错误的是A.物体运动的加速度大小为4 m/s2B.第2 s内的位移大小为6 mC.第2 s末的速度大小为2 m/sD.物体在0～5 s内的平均速度大小为10 m/s
第2 s末的速度大小为v＝at2＝4×2 m/s＝8 m/s，故C错误，符合题意；
例6　(多选)(2024·广东深圳市红岭中学月考)四个水球可以挡住一颗子弹！如图所示，相同的4个装满水的薄皮气球水平固定排列，子弹射入水球中并沿水平线做匀变速直线运动，恰好能穿出第4个水球，气球薄皮对子弹的阻力忽略不计，子弹重力忽略不计。以下说法正确的是 A.子弹在每个水球中的速度变化量相同
D.子弹穿出第3个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
子弹做匀减速直线运动，通过相同位移的时间逐渐增大，所以子弹在每个水球中运动的时间不同，而加速度相同，由Δv＝at知，子弹在每个水球中的速度变化量不同，故A错误；
子弹恰好能穿出第4个水球，则根据B项分析知子弹穿过第4个水球的时间与子弹穿过前3个水球所用的时间相同，则子弹穿出第3个水球时的瞬时速度即为中间时刻的速度，与全程的平均速度相等，故D正确。
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
1.(2024·广东汕头市金山中学模拟)在交通事故分析中，刹车线的长度是很重要的依据。刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹。在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是40 m，假设汽车刹车时的速度大小为20 m/s，刹车过程可看作匀减速直线运动，则汽车刹车时的加速度大小为A.2 m/s2 B.5 m/s2 C.4 m/s2 D.6 m/s2
2.超音速巡航是第五代战斗机的主要技术特征之一，该技术在未来的超视距作战中具有很大的优势。某第五代战机在一次直线加速飞行中，速度由270 m/s提升至510 m/s，耗时一分钟，假设加速过程为匀加速运动，则该过程飞行的距离为A.16 200 m B.23 400 mC.30 600 m D.46 800 m
3.汽车在水平面上刹车，其位移与时间的关系是x＝24t－6t2 (m)，则它在前3 s内的平均速度大小为A.8 m/s B.10 m/s C.12 m/s D.14 m/s
4.(2022·全国甲卷·15)长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v(v5.(2024·湖南长沙市第一中学月考)如图所示，一质点做匀加速直线运动先后经过A、B、C三点，已知从A到B和从B到C速度的增加量Δv均为6 m/s，AB间的距离x1＝3 m，BC间的距离x2＝13 m，则该质点的加速度大小为A.3.6 m/s2 B.4 m/s2C.4.2 m/s2 D.4.8 m/s2
6.(2023·广西桂林市模拟)据了解，CR300AF型复兴号动车组是拥有完全自主国产研发的中国标准动车组体系中的新车型。该车型设计时速为300千米每小时，外观呈淡蓝色，除此之外复兴号动车组全车覆盖免费WiFi，且每两个座椅有一个插座。假设一列复兴号动车组进站时从某时刻起做匀减速直线运动，分别用时3 s、2 s、1 s连续通过三段位移后停下，则这三段位移的平均速度之比是A.9∶4∶1 B.27∶8∶1C.5∶3∶1 D.3∶2∶1
7.(2023·广东珠海市检测)如图为港珠澳大桥上四段110 m的等跨钢箱连续梁桥，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
C.ae段的平均速度等于c点的瞬时速度D.ac段的平均速度等于b点的瞬时速度
通过b点的时刻为通过ae段的中间时刻，故b点的瞬时速度等于ae段的平均速度，C、D错误。
8.(2023·湖北荆门市联考)如图所示，在2022年北京冬奥会高山滑雪男子大回转比赛中，中国运动员沿着雪道加速滑下，途经a、b、c、d四个位置。若将此过程视为匀加速直线运动，运动员在ab、bc、cd三段位移内速度增加量之比为1∶2∶1，a、b之间的距离为L1，c、d之间的距离为L3，则b、c之间的距离L2为
9.为了研究运动员起跑阶段的运动情况，用频率为2 Hz频闪照相机记录运动员起跑阶段不同时刻的位置，如图所示，用厘米刻度尺测量照片上运动员不同位置间的距离，已知照片与实物的尺寸比例为1∶50，运动员起跑阶段的运动可视为匀加速直线运动。下列说法正确的是A.运动员起跑阶段的加速度为2 m/s2B.运动员通过照片中3 cm位置时速度为1 m/sC.照片中0位置为运动员的起跑位置D.运动员在照片前6 cm内的平均速度为4 m/s
10.(多选)(2023·吉林长春市模拟)一辆汽车以速度v0匀速行驶，司机观察到前方人行横道有行人要通过，于是立即刹车。从刹车到停止，汽车正好经过了24块规格相同的路边石，汽车刹车过程可视为匀减速直线运动。下列说法正确的是A.汽车经过第1块路边石末端时的速度大小为B.汽车经过第18块路边石末端时的速度大小为C.汽车经过前12块路边石与后12块路边石的时间之比为1∶D.汽车经过前18块路边石与后6块路边石的时间之比为1∶1
根据初速度为零的匀变速直线运动在连续相等的位移内所用时间比例关系可得：汽车经过前12块路边石与后12块路边石的时间之比为( －1)∶1，C错误；
根据初速度为零的匀变速直线运动在连续相等时间内通过位移比例关系可得：汽车经过前18块路边石与后6块路边石的时间之比为1∶1，D正确。
11.(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10 m/s，ST段的平均速度是5 m/s，则公交车经过T点时的瞬时速度为A.3 m/s B.2 m/s C.1 m/s D.0.5 m/s
12.一质点做匀变速直线运动，已知初速度大小为v，经过一段时间速度大小变为2v，加速度大小为a，这段时间内的路程与位移之比为5∶3，则下列说法正确的是A.这段时间内质点运动方向不变B.这段时间为C.这段时间质点运动的路程为D.再经过相同时间，质点速度大小为3v
由题意知，质点先做匀减速直线运动，速度减小到零后，再反向做匀加速直线运动，即在这段时间内运动方向改变，如图所示，选项A错误；由v＝v0＋at得－2v＝v－at，可得时间t＝ ，选项B正确；由v2－v02＝2ax得，从初速度为v减速到零所通过的路程x1＝ ，然后反向加速到2v所通过的路程x2＝ ，总路程为x＝x1＋x2＝ ，选项C错误；再经过相同时间，质点速度为v′＝v－a·2t＝－5v，即速度大小为5v，选项D错误。