2026届高考物理一轮复习课件 第一章 第2讲 匀变速直线运动的规律

这是一份2026届高考物理一轮复习课件 第一章 第2讲 匀变速直线运动的规律，共60页。PPT课件主要包含了情境导思，考点一，方法点拨，考点二，运动图像的应用，考点三，误区提醒，课时作业，基础对点练，综合提升练等内容，欢迎下载使用。
乘坐高铁时,我们会观察到铁轨旁相邻里程标志柱之间的距离数,而车厢内电子屏上能够显示列车速度。若把高速列车出站过程视为匀加速直线运动,(1)请你通过观察里程标志柱和车厢内电子屏,分析如何估算动车加速出站时的加速度大小。(2)能否估算列车出站过程中列车在两个里程标志柱之间运动的时间?
1.某司机驾驶着小轿车以54 km/h的速度匀速行驶,看到前面十字路口闪烁的绿灯倒计时只有4 s了,他果断踩刹车,假设轿车做匀减速直线运动,加速度大小为3 m/s2,则刹车开始6 s后轿车的位移是(　　)[A] 112.5 m[B] 60 m[C] 37.5 m[D] 36 m
匀变速直线运动的基本公式
(1)一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动。已知初速度为10 m/s,加速度大小为2 m/s2。求刹车后6 s内的位移时,能直接将t=6 s 代入公式 x=v0t+at2吗?
提示:不能,需要先判断从开始刹车到停止所用的时间。
(2)如图,物体以一定的初速度沿倾角为θ的光滑固定斜面上滑。①上滑过程中做匀减速直线运动的加速度大小是多少?上滑到最高点时的速度大小和加速度大小分别是多少?
提示:①上滑过程的加速度大小为gsinθ;上滑到最高点时速度为0,加速度大小为gsinθ。
②上滑到最高点后物体做什么运动?加速度大小是多少?此过程和物体上滑过程有什么关系?
提示:②上滑到最高点后物体沿斜面向下做匀加速直线运动,加速度大小为gsinθ;此过程和物体上滑过程是对称的。
③若斜面是粗糙的,物体整个运动过程是怎样的呢?
提示: ③若斜面粗糙,物体上滑过程做匀减速直线运动,上滑到最高点时,若重力沿斜面方向的分力小于或等于最大静摩擦力,则物体静止在最高点;若重力沿斜面方向的分力大于最大静摩擦力,则物体沿斜面向下做匀加速直线运动,且加速度小于上滑过程的加速度。
1.基本公式的选用技巧
2.运动学公式中正、负号的规定及意义
直线运动用正、负号表示矢量的方向,一般情况下,规定初速度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v0=0时,一般以加速度a的方向为正方向。
[例1] 【基本公式的应用】(2024·广西卷,13)如图,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距d=0.9m,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时t1=0.4s,从2号锥筒运动到3号锥筒用时t2=0.5s。求该同学:
(1)滑行的加速度大小;
【答案】 (1)1m/s2　
(2)最远能经过几号锥筒。
“一画、二选、三注意”解决匀变速直线运动问题
[变式](1)该同学经过2号、3号、4号锥筒的速度大小分别是多少?
【答案】 (1)2.05m/s　1.55m/s　0.78m/s
(2)该同学从3号锥筒到4号锥筒的时间是多少?
【答案】 (2)0.77s
[例2] 【逆向思维法处理刹车类问题】 (2024·四川成都二模)如图所示是一辆汽车正在以v0=20m/s的速度匀速行驶,突然公路上距离汽车约55m处横冲出三只小动物,司机马上刹车直至停止。假设刹车过程可视为匀减速直线运动,加速度大小为4m/s2,下列说法正确的是(　　)
[A] 从汽车刹车开始计时,第4 s末到第6 s末汽车的位移大小为2m[B] 从汽车刹车开始计时,6s末汽车的位移大小为48m[C] 从汽车刹车开始计时,6s末汽车的速度大小为4m/s[D] 汽车将撞上小动物
(1)刹车类问题的特点为物体做匀减速直线运动到停止后保持静止,加速度a突然消失。(2)求解中要注意确定实际运动时间,不能盲目地套用公式。(3)如果问题涉及最后阶段的运动,可把该阶段看成反向的初速度为零的匀加速直线运动。(4)汽车在刹车时,有时要考虑司机的反应时间,在反应时间内汽车做匀速直线运动,然后做匀减速直线运动。
[例3]【双向可逆类问题】 一物体(可视为质点)以4m/s的速度滑上光滑固定斜面,做加速度大小为2m/s2的匀减速直线运动,经过一段时间后上滑到最高点C时速度恰好减为零,途经A、B两点,然后又以相同大小的加速度下滑到斜面底端D点,已知xBC=25cm。求:
(1)物体第一次经过B点的速度;
【答案】 (1)1m/s,方向沿斜面向上
【解析】 (1)物体从B到C做匀减速直线运动,末速度为零,根据逆向思维,从C到B是初速度为零的匀加速直线运动,加速度大小a1=2m/s2,
位移大小xBC=25cm=0.25m,根据位移与时间关系式,有xBC=a1,解得t1=0.5s,根据速度与时间关系式,有v1=a1t1,解得v1=1m/s,故物体第一次经过B点时速度大小为1m/s,方向沿斜面向上。
(2)物体由底端D点滑到B点所需要的时间。
【答案】 (2)第一次滑到B点用时1.5s,第二次滑到B点用时2.5s
匀变速直线运动的推论及其应用
(2)某质点沿直线做匀加速直线运动,x1、x2为连续相等的时间T内的位移,加速度为a。试推导位移之差Δx=x2-x1=aT2。
匀变速直线运动推论解题的常用法
[例4] 【平均速度表达式的应用】 (2024·安徽芜湖阶段检测)某人用手表估测火车起动过程中的加速度。某时刻开始观测30s,通过路旁的里程碑发现火车前进60m;隔1min后又观察30s,发现火车前进870m。若火车在这2min内做匀加速直线运动,则火车的加速度大小为(　　)
[A]0.1m/s2[B]0.2m/s2[C]0.3m/s2[D]0.4m/s2
[变式]在观测的这2min内火车行驶的距离是多少?
[例5]【位移差表达式的应用】 (2024·江西模拟)某同学研究匀变速直线运动时,用一架照相机对正在下落的小球(可视为质点)进行拍摄,小球在空中的照片如图所示,1、2、3分别为连续相等时间间隔拍摄到的影像,每块砖的厚度均为d,且不计砖块之间的间隙,小球从静止开始下落,下落过程为匀加速直线运动。则小球开始下落点与影像2的距离为(　　)
[A]2.55d[B]2.45d[C]2.35d[D]2.25d
【解析】 方法一　逆向思维法
由于xBC∶xAB=1∶3,对于初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等的时间内通过的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1),由其逆过程可知从B到C所用的时间tBC=t。
[变式] 如图所示,若A、E、D、B、C将斜面等分为四段,物体上滑恰好到达C点,则在E、D、B三处的速度之比为多少?物体上滑到达E、D、B三点的时间之比为多少?
[例7] 【图像选择类问题】 (2024·重庆卷,1)如图所示,某滑雪爱好者经过M点后在水平雪道滑行,然后滑上平滑连接的倾斜雪道,当其达到N点时速度为0,将其在水平雪道上的运动视为匀速直线运动,在倾斜雪道上的运动视为匀减速直线运动。则M到N的运动过程中,其速度大小v随时间t的变化图像可能是(　　)
[A] [B] [C] [D]
【解析】 滑雪爱好者在水平雪道上做匀速直线运动,其v-t图像为一条水平直线,滑上平滑连接(没有能量损失、速度大小不变)的倾斜雪道,在倾斜雪道上做匀减速直线运动,其v-t图像为倾斜的直线,C正确,A、B、D错误。
[变式] 【图像转换类问题】 试作出滑雪爱好者从M到N的过程中路程s随时间t变化的关系图像。
【答案及解析】滑雪者在水平雪道上做匀速直线运动,路程随时间均匀增加,其图像为过原点的倾斜直线;进入倾斜雪道后做匀减速直线运动,其图像为抛物线的一部分,如图。
[例8] 【图像信息类问题】 (2024·黑龙江大庆期末)(多选)如图甲所示是某跳水运动员站在10m跳台起跳的精彩瞬间,从她离开跳台开始计时,其重心的v-t图像可简化为如图乙所示。则该运动员(　　 )
[A]0～t2内加速度先向上后向下[B]t3时到达水下最低点[C]入水后加速度先增大后减小[D]t1～t2的平均速度比t4～t5的大
(1)运动员从开始起跳到接触水面前加速度不变,下落中速度一直增大,但接触水面后速度并非立即减小。
(2)当运动员的加速度等于0时,运动员的速度最大,此时受重力、浮力和阻力,处于平衡状态。
对点1.匀变速直线运动的基本公式
1.(4分)(2025·云南高考适应性考试)司机驾驶汽车以36km/h的速度在平直道路上匀速行驶。当司机看到标有“学校区域限速20km/h”的警示牌时,立即开始制动,使汽车做匀减速直线运动,直至减到小于20km/h的某速度。则该匀减速阶段汽车的行驶时间和加速度大小可能是(　　)[A]9.0s　0.5m/s2[B]7.0s　0.6m/s2[C]6.0s　0.7m/s2[D]5.0s　0.8m/s2
2.(6分)(2024·安徽马鞍山三模)(多选)汽车在出厂前要进行刹车性能测试。某次测试过程中,汽车做匀减速直线运动,从开始刹车到停止,行驶的距离为40m,所用的时间为4s。则(　 　)
[A]在减速行驶的全过程中,汽车的平均速度为10m/s[B]汽车在减速过程中的加速度大小为5m/s2[C]汽车开始刹车时的速度为10m/s[D]汽车刹车后,前2s内位移为25 m
对点2.匀变速直线运动的推论及其应用
3.(4分)(2024·广东佛山一模)为提高航母的效能,福建舰安装了电磁弹射器,舰载机在弹射器的助推下能获得30～50m/s2的加速度。若某舰载机从静止开始弹射,匀加速运动150m达到100m/s的起飞速度,则该过程的时间为(　　)[A]3.3s[B]3.0s[C]2.5s[D]1.5s
4.(6分)(2024·云南昭通期末)(多选)物体沿一直线做匀加速直线运动,已知它在第2s内的位移为3m,第3s内的位移为5m,则下列判断正确的是( 　　)
[A]它的初速度为1m/s[B]它在第1s内的位移是1m[C]它的加速度大小是2m/s2[D]它从第2s初到第3s末的平均速度大于4m/s
5.(6分)(2025·安徽滁州阶段检测)(多选)某次实验证实四个水球就可以挡住子弹。实验中,子弹恰好能穿出第四个水球,实验中将完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向视为做匀变速直线运动,则(　 　)
6.(8分)(2024·云南昆明一模)如图甲所示,银行取款机房装有单边自动感应门,其中有一扇玻璃门与墙体固定,另一扇是可动玻璃门。当人进入感应区时,可动玻璃门将自动开启,反之将自动关闭,图乙为感应门的俯视图。当某人一直在感应区内时,可动玻璃门先匀加速运动了0.3m,用时0.5s,而后立即匀减速运动了0.6m恰好停下。求可动玻璃门:
(1)匀加速运动的加速度大小;
【答案】 (1)2.4m/s2　
(2)运动过程中的最大速度;
【答案】 (2)1.2m/s　
【解析】 (2)可动玻璃门的最大速度为匀加速运动过程中的末速度,即vm=at1,代入数据解得vm=1.2m/s。
(3)开启全程运动的总时间。
【答案】 (3)1.5s
对点3.运动图像的应用
7.(4分)(2025·河南高考适应性考试)某运动员参加百米赛跑,起跑后做匀加速直线运动,一段时间后达到最大速度,此后保持该速度运动到终点。下列速度—时间(v-t)和位移—时间(x-t)图像中,能够正确描述该过程的是(　　)
[A] [B] [C] [D]
【解析】 因为v-t图像的斜率表示加速度,运动员开始阶段由静止做匀加速直线运动,由速度与时间关系可知v=at,则匀加速阶段的v-t图像为一条倾斜直线,匀速阶段的v -t图像为一条平行于时间轴的直线,故A错误,B正确;x-t图像的斜率表示速度,运动员的速度先增大后不变,则x-t图像斜率先增大后不变,故C、D错误。
8.(4分)(2025·贵州毕节期中)图甲是超声波测速示意图,测速仪发射并能接收所发出的脉冲信号,图乙中的p1、p2、p3是固定的测速仪每隔T0时间发出的脉冲信号,T0足够小,n1、n2、n3是p1、p2、p3经汽车反射回来的信号,各信号之间的时间间隔如图乙所示。则(　　)
[A]汽车正在远离测速仪且速度保持不变[B]汽车正在远离测速仪且速度逐渐变大[C]汽车正在靠近测速仪且速度保持不变[D]汽车正在靠近测速仪且速度逐渐变大
9.(6分)(2024·广东佛山阶段检测)(多选)某型号舰载机在航母甲板上加速起飞过程中,某段时间内舰载机的位移—时间(x-t)图像如图所示,则(　 　)
[A] 在0～3s内,舰载机的平均速度大于12m/s[B] 在N点对应的时刻,舰载机的速度为7.5m/s[C] 在M点对应的时刻,舰载机的速度大于20m/s[D] 舰载机在甲板上做非匀加速直线运动
10.(12分)(2024·全国甲卷,24)为抢救病人,一辆救护车紧急出发,鸣着笛沿水平直路从t=0时由静止开始做匀加速运动,加速度大小a=2m/s2,在t1=10s 时停止加速开始做匀速运动,之后某时刻救护车停止鸣笛,t2=41s时在救护车出发处的人听到救护车发出的最后的鸣笛声。已知声速v0=340m/s,求:
(1)救护车匀速运动时的速度大小;
【答案】 (1)20m/s　
【解析】 鸣笛后声波传播的距离和救护车运动的距离草图如图所示。
(1)救护车在t1=10s时停止加速,则救护车匀速运动时速度为v=at1,解得v=20m/s。
(2)在停止鸣笛时救护车距出发处的距离。
【答案】 (2)680m