2026年高考物理一轮讲义(福建专用)第02讲匀变速直线运动的规律(复习讲义)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮讲义(福建专用)第02讲匀变速直线运动的规律(复习讲义)(学生版+解析)，共8页。
02 \l "_Tc7022" 体系构建·思维可视3
03 \l "_Tc306" 核心突破·靶向攻坚 PAGEREF _Tc306 \h 4
\l "_Tc23645" 考点一 匀变速直线运动公式的基本应用4
\l "_Tc8741" 知识点 匀变速直线运动的公式 PAGEREF _Tc8741 \h 4
\l "_Tc21155" 考向1 \l "_Tc17630" 匀变速直线运动基本问题5
【解题技巧】 匀变速直线运动问题解题方法
\l "_Tc28902" 考向2 刹车问题6
\l "_Tc818" 考点二 匀变速直线运动推导公式的应用7
\l "_Tc27137" 知识点1 推导公式7
\l "_Tc28076" 知识点2比值关系8
\l "_Tc18130" 考向1 推导公式在匀变速直线运动中的应用8
\l "_Tc10653" 考向2 利用比值关系分析匀变速直线运动9
\l "_Tc12374" 考点三 自由落体运动10
\l "_Tc213" 知识点1 自由落体运动11
\l "_Tc213" 知识点 2 竖直抛体运动11
\l "_Tc2380" 考向1 自由落体运动12
\l "_Tc13237" 考向2 竖直抛体运动13
【注意事项】 竖直抛体问题注意点
\l "_Tc22970" 04 \l "_Tc24080" 真题溯源·考向感知15

考点一 匀变速直线运动公式的基本应用
\l "_Tc25045" 知识点 匀变速直线运动的公式
1.沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫作____________。
2.匀变速直线运动的公式
（1）匀变速直线运动的三个基本公式：
（2）如果初速度为零，则三个公式可变形为：
3.对公式的理解：
（1）加速度 a 在数值上等于单位时间内速度的变化量，所以 at 就是 t 时间内____________，再加上运动开始时物体的速度，就得到 t 时刻物体的速度。
（2）运用v=v。+at解题时，一般取v。的方向为正方向，a与v。的方向相同时，物体做_____速直线运动；a 与v。的方向相反时，物体做_____速直线运动。
（3）描述速度v与时间t的关系：v随时间t线性变化特例：v。=0时，v= at,v 和t是_____函数关系。
4.对位移时间公式的理解：x和t是______函数的关系。
得分速记
匀变速直线运动公式的注意事项：
(1)匀变速直线运动分为匀加速直线运动和匀减速直线运动，在分析问题时，需要先确定正方向。
(2)在直线运动中,物体做加速运动还是做减速运动,取决于加速度a和速度v的方向是否一致。二
者同向则加速,而反向则减速。
(3)速度变化的快慢取决于加速度a的大小。
(4)求解刹车类问题时,别忘记先求停车时间。
\l "_Tc17630" 考向1 匀变速直线运动基本问题
例1（22-23高三上·福建莆田·阶段练习）某款汽车刹车性能检测过程显示其位移时间关系式，则刹车的初速度为 ，加速度大小为 ，刹停时间为 ，最后一秒内的位移为 m。
解题技巧 匀变速直线运动问题解题方法
(1)匀变速直线运动问题涉及基本运动学公式就三个，而所涉及问题离不开这三个公式，所以在题目不能用推导公式分析时，就只考虑基本公式即可，不用考虑其他方面。
(2)在运动学中，主要涉及速度、加速度、位移三个物理量，在复杂多过程问题中，如果一个公式解决不了问题，从速度位移、速度时间、位移时间公式中选择其中两个联立基本可以解决问题。
(3)对于运动学问题，尤其是多阶段的问题，一般需要分段分析，建立分界点之间的联系。
【逻辑思维与科学建模】【变式训练1·变考法】（多选）（23-24高三上·福建泉州·阶段练习）人们发现了伽利略做斜面实验时的一页手稿，其中三列数据见图。图中，第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析实验数据时添加的数据。根据图中的数据，可能得出的结论是（ ）

A．物体运动的距离与时间成正比
B．物体运动的距离与时间的平方成正比
C．物体做匀速直线运动
D．物体做匀变速直线运动
【变式训练2】（23-24高三上·福建福州·阶段练习）ETC是高速公路电子不停车收费系统的简称，可以加快高速公路上汽车的通行。如图所示，甲、乙两车均以v0=15m/s的初速度同向分别走ETC通道和人工收费通道下高速。甲车从减速线AB处开始做匀减速运动，当速度减至v=5m/s时，匀速行驶到收费站中心线处，再匀加速至15m/s的速度驶离。乙车从减速线AB处开始做匀减速运动，恰好在收费站中心线处停车，缴费用时10s，然后再匀加速至15m/s的速度驶离。已知两汽车加速和减速的加速度大小均为2.5m/s2，求：
（1）人工收费通道，乙车匀减速通过的位移；
（2）甲车通过收费站过程中，匀速行驶的距离；
（3）两车均从15m/s开始减速到加速至速度刚好为15m/s的过程中，甲车比乙车少用的时间。
\l "_Tc16322" 考向2 刹车问题
例2 （24-25高三上·福建宁德·阶段练习）第19届亚运会于2023年9月23日在杭州举行，亚运会期间投入使用的无人驾驶巴士，展示人工智能汽车的新成果。无人驾驶巴士车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方一定范围内车辆和行人的“气息”。在某次运营中，一辆无人驾驶汽车在平直的公路上以v0=20m/s的速度行驶，在某一刻它探测到距它100m处有静止障碍物，汽车立即做匀减速运动，刹车后第2s内汽车行驶距离14m（车仍在行驶），求：
(1)刹车时的加速度大小；
(2)刹车后6s内汽车前进的距离。
【变式训练1·变考法】（23-24高三上·福建福州·阶段练习）据统计，开车时看手机发生事故的概率是安全驾驶的23倍，开车时打电话发生事故的概率是安全驾驶的2.8倍。一辆汽车在平直公路上以某一速度行驶时，司机低头看手机3s，相当于盲开60m，该车遇见紧急情况，紧急刹车的距离（从开始刹车到停下时汽车所行驶的距离）至少是20m。根据以上提供的信息
（1）求汽车刹车的最大加速度大小；
（2）若该车以108km/h的速度在高速公路上行驶时，前方150m处道路塌方，该车司机低头看手机3s后才发现危险，已知司机的反应时间为0.6s，刹车的加速度与（1）问中大小相等。试通过计算说明汽车是否会发生交通事故。
【变式训练2】（2022·福建·一模）某同学乘坐动车进站，发现电子屏显示的速度由变为的过程用时。若把动车进站的过程视为匀减速直线运动，动车停下来还需要行驶（ ）
A．B．C．D．

考点二 匀变速直线运动推导公式的应用
知识点1 推导公式
1.平均速度关系式： 。
2.位移差公式：。
3.的进一步推论：
4.中间时刻公式：
【特别提醒】
1. 无论是匀加速直线运动,还是匀减速直线运动。
2.平均速度的定义式对任何性质的运动都适用,而和只适用于匀变速3.为判断物体是否做匀变速直线运动的依据之一,也称为匀变速直线运动的判别式。
知识点2 比值关系
初速度为零的匀变速直线运动的比值关系
（1）从运动开始在连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7∶9∶…。
（2）从运动开始在连续相等时间内的速度之比为1∶2∶3∶4∶5∶…。
（3）从运动开始在连续相等位移内的时间之比为1∶∶∶∶…。
得分速记
1.比值关系公式只适用于初速度为零的匀变速直线运动。
2.匀变速减速为零的运动可以看做反向的初速度为零的匀加速直线运动，也可使用比值关系公式。
3.比值关系公式还有变形，比如时间之比利用可以转化为速度之比。
考向1 推导公式在匀变速直线运动中的应用
例1 （24-25高三上·福建莆田·阶段练习）新能源电动车已经走进我们的生活，逐渐为大家所青睐。对某新能源电动车进行刹车测试时，该车以30m/s的速度开始做匀减速直线运动，运动最后1s内的位移大小为6m。该车在匀减速直线运动过程中描述正确的（ ）
A．加速度大小为6m/s2B．位移大小为37.5m
C．减速的时间为5sD．平均速度大小为10m/s
【变式训练1】（2023·福建·模拟预测）自动驾驶汽车已经在某些路段试运行。假设一辆自动驾驶汽车在笔直的公路上行驶，刹车后做匀减速直线运动直到停止，小马同学利用闪光频率为1Hz的照相机拍摄下连续三幅汽车照片，测量出第一幅照片与第二幅照片中汽车之间的距离为15m，第二幅照片与第三幅照片中汽车之间的距离为13m，则汽车最后2s时间内的平均速度为（ ）
A．4 m/sB．3 m/sC．2 m/sD．1 m/s
【变式训练2·变载体】（22-23高三上·福建福州·阶段练习）航空母舰的舰载战斗机着舰过程被称为“在刀尖上跳舞”，指的是舰载战斗机着舰有很大的风险，一旦着舰不成功，飞行员必须迅速实施“逃逸复飞”。“逃逸复飞”是指制动挂钩挂拦阻索失败后飞机的复飞。设航空母舰的跑道是平直的，长度为L = 300m、某飞行员在一次训练“逃逸复飞”科目时，战斗机在跑道一端着舰时的速度为v0 = 55m/s，经过t = 2.5s时的速度为v1 = 25m/s，此时制动挂钩应挂住拦阻索但却失败，于是战斗机立即以a = 6.25m/s2的最大加速度复飞，起飞需要的最小速度为v2 = 50m/s。
（1）求战斗机着舰过程的位移大小；
（2）本次“逃逸复飞”能否成功？若不能，请说明理由；若能，求战斗机在跑道上复飞过程的最短时间。
考向2 利用比值关系分析匀变速直线运动
例2（23-24高三上·福建龙岩·阶段练习）一个从静止开始做匀加速直线运动的物体，从开始运动起，连续通过三段位移的时间分别是、、，这三段位移的长度之比是（ ）
A．B．
C．D．
【变式训练2·变题型】（24-25高三上·福建莆田·阶段练习）龙江大桥如图甲所示，是保腾高速公路的重点工程。为双向四车道设计，缆索主缆长1950米，宛如两条昂首云天、腾云驾雾的巨龙。两侧总计338根索股。远远望去，整座桥在云雾飘渺中煞是壮观。很多游客途经此地都会驻足欣赏。图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根钢丝绳吊索，每两根吊索之间距离相等，若暑期某旅客驾驶汽车从吊索A处开始做匀减速直线运动，刚好在吊索E处的观景口停下，汽车通过吊索D时的瞬时速度为vD，通过DE段的时间为t，把汽车看作质点，则下列说法正确的是（ ）
A．汽车通过吊索C时的速度大小为2vD
B．汽车减速的时间等于
C．汽车通过吊索C时的瞬时速度大于通过AE段的平均速度
D．汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的3倍

考点三 自由落体运动
知识点1 自由落体运动
1.物体只在_____作用下从_____开始下落的运动，叫作自由落体运动。
2.自由落体运动的特点
（1）只受重力；
（2）初速度为零。
3.在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作____________，通常用g表示，g取9.8m/s2。
4.自由落体运动规律
【特别提醒】
一般在题目没有明确说明或者暗示的前提下，重力加速度g的值是不变的，在通常的计算中一般取10m/s2。
实际情况是，重力加速度会随着海拔的升高而减小，随着纬度的升高而减小。
（3）重力加速度实际还是加速度，只不过是特殊的加速度，取固定的值，因此匀变速直线运动学的规律在自由落体运动这里同样适用。
知识点2 竖直抛体运动
1.物体具有一定的初速度，只在竖直方向运动，此运动情景为竖直抛体运动。
2.竖直抛体运动规律
得分速记
竖直抛体运动的解题思路：
1.画出运动过程示意图:把已知量和待求量标在图中的相应位置。
2.选取恰当的解题方法:若为自由落体运动,采用基本公式或相关推论得出结果。
3.解决竖直上抛运动的两种方法
竖直上抛运动的全过程,上升阶段为匀减速直线运动,下降阶段为匀加速直线运动,全程中的加速
度始终为重力加速度,其速度-时间图像如图所示。竖直上抛运动的全程为一个匀减速直线运动
过程,故解决竖直上抛运动问题的方法有“分段法”和“全程法”两种。
(1)分段法
①上升过程:匀减速直线运动。
②下降过程:自由落体运动。
(2)全程法
①将上升过程和下降过程统一看成是初速度v0竖直向上、加速度g竖直向下的匀变速直线运动
②若v>0,则物体在上升;若v0,则物体在抛出点上方;若h150m
所以会发生交通事故。
【变式训练2】（2022·福建·一模）某同学乘坐动车进站，发现电子屏显示的速度由变为的过程用时。若把动车进站的过程视为匀减速直线运动，动车停下来还需要行驶（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【详解】设动车减速运动的加速度为a，则
动车停下来还需要行驶
故选A。

考点二 匀变速直线运动推导公式的应用
知识点1 推导公式
1.平均速度关系式： 。
2.位移差公式：。
3.的进一步推论：
4.中间时刻公式：
【特别提醒】
1. 无论是匀加速直线运动,还是匀减速直线运动。
2.平均速度的定义式对任何性质的运动都适用,而和只适用于匀变速3.为判断物体是否做匀变速直线运动的依据之一,也称为匀变速直线运动的判别式。
知识点2 比值关系
初速度为零的匀变速直线运动的比值关系
（1）从运动开始在连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7∶9∶…。
（2）从运动开始在连续相等时间内的速度之比为1∶2∶3∶4∶5∶…。
（3）从运动开始在连续相等位移内的时间之比为1∶∶∶∶…。
得分速记
1.比值关系公式只适用于初速度为零的匀变速直线运动。
2.匀变速减速为零的运动可以看做反向的初速度为零的匀加速直线运动，也可使用比值关系公式。
3.比值关系公式还有变形，比如时间之比利用可以转化为速度之比。
考向1 推导公式在匀变速直线运动中的应用
例1 （24-25高三上·福建莆田·阶段练习）新能源电动车已经走进我们的生活，逐渐为大家所青睐。对某新能源电动车进行刹车测试时，该车以30m/s的速度开始做匀减速直线运动，运动最后1s内的位移大小为6m。该车在匀减速直线运动过程中描述正确的（ ）
A．加速度大小为6m/s2B．位移大小为37.5m
C．减速的时间为5sD．平均速度大小为10m/s
【答案】B
【详解】A．由运动学公式，由逆向思维法，最后1s内的位移大小为
其中
，
解得该车在匀减速直线运动过程中加速度大小为
故A错误；
BCD．该车减速的时间为
该车在匀减速直线运动过程中的位移大小为
该车在匀减速直线运动过程中的平均速度大小
故B正确，CD错误。
故选B。
【变式训练1】（2023·福建·模拟预测）自动驾驶汽车已经在某些路段试运行。假设一辆自动驾驶汽车在笔直的公路上行驶，刹车后做匀减速直线运动直到停止，小马同学利用闪光频率为1Hz的照相机拍摄下连续三幅汽车照片，测量出第一幅照片与第二幅照片中汽车之间的距离为15m，第二幅照片与第三幅照片中汽车之间的距离为13m，则汽车最后2s时间内的平均速度为（ ）
A．4 m/sB．3 m/sC．2 m/sD．1 m/s
【答案】C
【详解】频闪时间
根据
解得
利用逆向思维法，可将汽车的运动看成反向的初速度为零的匀加速直线运动，汽车最后2 s时间内的位移
汽车最后2 s时间内的平均速度为
故选C。
【变式训练2·变载体】（22-23高三上·福建福州·阶段练习）航空母舰的舰载战斗机着舰过程被称为“在刀尖上跳舞”，指的是舰载战斗机着舰有很大的风险，一旦着舰不成功，飞行员必须迅速实施“逃逸复飞”。“逃逸复飞”是指制动挂钩挂拦阻索失败后飞机的复飞。设航空母舰的跑道是平直的，长度为L = 300m、某飞行员在一次训练“逃逸复飞”科目时，战斗机在跑道一端着舰时的速度为v0 = 55m/s，经过t = 2.5s时的速度为v1 = 25m/s，此时制动挂钩应挂住拦阻索但却失败，于是战斗机立即以a = 6.25m/s2的最大加速度复飞，起飞需要的最小速度为v2 = 50m/s。
（1）求战斗机着舰过程的位移大小；
（2）本次“逃逸复飞”能否成功？若不能，请说明理由；若能，求战斗机在跑道上复飞过程的最短时间。
【答案】（1）100m；（2）能，4s
【详解】（1）战斗机着舰过程中的位移
解得
x1= 100m
（2）设战斗机复飞过程中的最小位移为x2
代入数据解得
x1＋x2= 250m < L = 300m
因此，本次“逃逸复飞”训练能成功
v2= v1＋at′
代入数据解得，战斗机在跑道上复飞过程的最短时间
t′ = 4s
考向2 利用比值关系分析匀变速直线运动
例2（23-24高三上·福建龙岩·阶段练习）一个从静止开始做匀加速直线运动的物体，从开始运动起，连续通过三段位移的时间分别是、、，这三段位移的长度之比是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【详解】根据题意可知
，，
设物体的加速度为，三段位移的长度分别为、、，由位移与时间的关系式有
则这三段位移的长度之比是。
故选C。
【变式训练1】（24-25高三上·福建宁德·阶段练习）滑块以某一初速度从斜面底端O上滑到最高点D，用频闪仪记录的上滑过程如图所示，则（ ）
A．滑块在B点的速度大小为在C点的两倍
B．滑块在A点的速度大小为在C点的两倍
C．AB和CD的距离之比为3∶1
D．AB和CD的距离之比为5∶1
【答案】AD
【详解】AB．滑块从O到D做匀减速运动，可看成从D到O的初速度为零的匀加速直线运动，设频闪仪记录的时间间隔为T，滑块的加速度为a，则
，，
滑块在B点的速度大小为在C点的两倍，滑块在A点的速度大小为在C点的三倍。故A正确；B错误；
CD．由初速度为零的匀加速直线运动推论知AB和CD的距离之比为
故C错误；D正确。
故选AD。
【变式训练2·变题型】（24-25高三上·福建莆田·阶段练习）龙江大桥如图甲所示，是保腾高速公路的重点工程。为双向四车道设计，缆索主缆长1950米，宛如两条昂首云天、腾云驾雾的巨龙。两侧总计338根索股。远远望去，整座桥在云雾飘渺中煞是壮观。很多游客途经此地都会驻足欣赏。图乙中A、B、C、D、E为大桥上五根钢丝绳吊索，每两根吊索之间距离相等，若暑期某旅客驾驶汽车从吊索A处开始做匀减速直线运动，刚好在吊索E处的观景口停下，汽车通过吊索D时的瞬时速度为vD，通过DE段的时间为t，把汽车看作质点，则下列说法正确的是（ ）
A．汽车通过吊索C时的速度大小为2vD
B．汽车减速的时间等于
C．汽车通过吊索C时的瞬时速度大于通过AE段的平均速度
D．汽车通过AD段的平均速度是通过DE段平均速度的3倍
【答案】CD
【详解】A．依题意，由逆向思维可得，初速度为零的匀加速直线运动的速度之比为
所以
，
故A错误；
B．初速度为零的匀加速直线运动的时间之比为
所以
故B错误；
C．汽车通过AE段的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，即
故C正确；
D．根据初速度为零的匀加速直线运动的比例关系可知，汽车通过DE段的位移与AD段位移之比为1:3，所以汽车通过该两段的时间相等，所以平均速度之比等于位移之比，所以汽车通过AD段的平均速度等于DE段平均速度的3倍，故D正确。
故选CD。

考点三 自由落体运动
知识点1 自由落体运动
1.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。
2.自由落体运动的特点
（1）只受重力；
（2）初速度为零。
3.在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示，g取9.8m/s2。
4.自由落体运动规律
【特别提醒】
一般在题目没有明确说明或者暗示的前提下，重力加速度g的值是不变的，在通常的计算中一般取10m/s2。
实际情况是，重力加速度会随着海拔的升高而减小，随着纬度的升高而减小。
（3）重力加速度实际还是加速度，只不过是特殊的加速度，取固定的值，因此匀变速直线运动学的规律在自由落体运动这里同样适用。
知识点2 竖直抛体运动
1.物体具有一定的初速度，只在竖直方向运动，此运动情景为竖直抛体运动。
2.竖直抛体运动规律
得分速记
竖直抛体运动的解题思路：
1.画出运动过程示意图:把已知量和待求量标在图中的相应位置。
2.选取恰当的解题方法:若为自由落体运动,采用基本公式或相关推论得出结果。
3.解决竖直上抛运动的两种方法
竖直上抛运动的全过程,上升阶段为匀减速直线运动,下降阶段为匀加速直线运动,全程中的加速
度始终为重力加速度,其速度-时间图像如图所示。竖直上抛运动的全程为一个匀减速直线运动
过程,故解决竖直上抛运动问题的方法有“分段法”和“全程法”两种。
(1)分段法
①上升过程:匀减速直线运动。
②下降过程:自由落体运动。
(2)全程法
①将上升过程和下降过程统一看成是初速度v0竖直向上、加速度g竖直向下的匀变速直线运动
②若v>0,则物体在上升;若v0,则物体在抛出点上方;若h