2024年高考物理一轮复习第一章第2节匀变速直线运动的规律及应用课件

这是一份2024年高考物理一轮复习第一章第2节匀变速直线运动的规律及应用课件，共54页。PPT课件主要包含了v＝v0＋at，at2，∶4∶9∶，∶3∶5∶，∶2∶3∶，匀加速，内位移中点的速度，动都是自由落体运动，向下的，答案B等内容，欢迎下载使用。
一、匀变速直线运动的公式及推论
注意：无论匀加速还是匀减速直线运动，中间位置的速度总是大于中间时刻的速度.
二、初速度为零的匀变速直线运动的特殊推论1.做匀变速直线运动的物体，如果初速度为零，那么公式都可简化为 v＝________，s＝________，v2＝________，s＝________.
2.由以上各式可以方便地得到初速度为零的匀加速直线运动
各物理量间的比例关系.
(1)前 1 s、前 2 s、前 3 s…内的位移之比为______________.(2)第 1 s、第 2 s、第 3 s…内的位移之比为______________.(3)1 s 末、2 s 末、3 s 末…的速度之比为______________.(4)前 1 m、前 2 m、前 3 m…所用时间之比为______________.(5)从静止开始连续通过相等的位移所用的时间之比为______
___________________________.
三、自由落体运动和竖直上抛运动
【基础自测】1.判断下列题目的正误.
(1)匀变速直线运动是加速度均匀变化的直线运动.(
(2)在匀变速直线运动中，中间时刻的速度一定小于该段时间
(3)几个做匀变速直线运动的物体，加速度最大的物体在时间
t 内的位移一定最大.(
(4)做自由落体运动的物体，下落过程中任意一段时间内的运
(5)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
答案：(1)× (2)√ (3)× (4)×
2.从静止开始做匀加速直线运动的物体，0～10 s 的位移是
10 m，那么在 10～20 s 的位移是(A.20 mC.40 m
)B.30 mD.60 m
3.(2022 年海南琼海模拟)平直公路上一辆汽车以 v＝20 m/s 的速度行驶，司机发现前方有事故，立即制动刹车，汽车刚好没有撞上.已知刹车的加速度大小为 5 m/s2，则从发现事故到汽车停止
解析：汽车刹车后做匀减速直线运动，从刹车到停下所走的
m＝40 m，可知从发现事故到汽车停止的安全
距离约为 40 m，C 正确.答案：C
4.(2022 年山东日照模拟)甲、乙两物体分别从 h 和 2h 高处自
由下落，不计空气阻力，下列说法正确的是(
A.落地时乙的速度大小是甲的 2 倍B.乙的下落时间是甲的 2 倍C.甲、乙两物体在最后 1 s 内下落的高度相同D.甲、乙两物体在最后 1 s 内的速度变化量相同
二者落地速度不等，所以最后 1 s 内下落的高度不同，C 错误.自由落体是匀变速直线运动，任意相等时间内速度变化量都相同，所以甲、乙两物体在最后 1 s 内的速度变化量相同，D 正确.答案：D
热点 1 匀变速直线运动基本规律的应用[热点归纳]
1.运动学公式中正、负号的规定.
直线运动可以用正、负号表示矢量的方向，一般情况下，我
们规定初速度 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.
2.运动学公式的选用方法.
【典题 1】(2022 年全国甲卷)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(v < v0).已知列车加速和减速时加速度的大小分别为 a 和 2a，则列车从减速开始至
回到正常行驶速率 v0 所用时间至少为(
方法技巧 解决运动学问题的基本思路
【迁移拓展 1】(2022 年浙江模拟)现在城市的交通非常发达，城市的快速车道限速可以达到 80 km/h. 现在有一辆汽车正以 72km/h 的速度向红绿灯路口行驶，离路口还有 120 m 的地方，他发现前方是红灯，并且显示倒计时时间为 10 s，他继续以原速前进，一段时间后，开始以大小 5 m/s2 的加速度减速，到达路口时车刚好停止.(车辆可以视为质点，不计司机的反应时间)
(1)车到达路口时红灯还剩几秒？
(2)如果车辆在 120 m 处按自由滑行(关闭动力)的方式来减速前进，加速度的大小为 a1＝1.25 m/s2，车辆会不会闯红灯？
(3)车辆在 120 m 处就开始做匀减速运动，试问车辆应该以多大的加速度减速，才能使车辆到达路口的时候绿灯恰好亮起？解：(1)汽车的初速度为v0＝72 km/h＝20 m/s
x－x2 120－40
汽车做匀速运动的时间为
v0 20
汽车到达路口时红灯还剩的时间t＝t0－t1－t2＝(10－4－4) s＝2 s(2)设车辆通过 120 m 的位移所用时间为 t3，则有解得 t3＝8 s
v＝v0－a1t3＝20 m/s－1.25×8 m/s＝10 m/s
此时依然是红灯，而车辆的速度为 10 m/s，车辆会闯红灯.(3)根据题意可知，在 t＝10 s 时，车辆的位移恰好等于 120 m，
设加速度大小为 a2，则有
热点 2 匀变速直线运动的解题方法考向 1 中间时刻速度法[热点归纳]
利用“中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度”，即
【典题 2】中国科考船“科学”号对马里亚纳海沟南侧系列海山进行调查，船上搭载的“发现”号遥控无人潜水器完成了本航次第 10 次下潜作业，“发现”号下潜深度可达 6000 m 以上.如图 1-2-1 所示，潜水器完成作业后上浮，上浮过程初期可看作匀加速直线运动.今测得潜水器相继经过两段距离为 8 m 的路程，第一段用时4 s，第二段用时2 s，
本题求加速度的思路是根据 a＝
刻的瞬时速度等于对应位移上的平均速度，求出两段时间的中间时刻的瞬时速度间的变化量，对应的时间是两段时间之和的一半.
考向 2 推论法[热点归纳]
匀变速直线运动中，在连续相等的时间 T 内的位移之差为一恒量，即 xn＋1－xn＝aT2，对一般的匀变速直线运动问题，若出现相等的时间间隔，应优先考虑用公式Δx＝aT2 求解.
【典题 3】一质点做匀加速直线运动，经过时间 t，其位移为x，速度的变化为Δv，则紧接着的相同的时间内，质点的位移为
解析：质点的加速度为 a＝
，令紧接着的相同的时间内，
质点的位移为 x1，根据推论Δx＝aT2可知x1－x＝at2，联立得x1＝x＋Δvt，B 正确.答案：B
两段位移上速度变化量相同，对应的时间相同，
得质点在第二段时间内的位移.实际上就是需要判断四个选项中哪个选项表达式的后一项是 aT2.
考向 3 比例法[热点归纳]
对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动，可利用初速度为零的匀加速直线运动的特殊推论，用比例法求解.
【典题 4】(2020 年山东泰安月考)图 1-2-2 中 ae 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.则通过 ae 的时间为(图 1-2-2
题目中出现了几段相同的位移，又给出了其中一
段位移上的时间，求另一段位移上的时间，自然考虑相同位移的时间的比例关系.本题经过变化，也可以求连续几段位移上的总时间.
考向 4 思维转换法[热点归纳]
思维转换法：在运动学问题的解题过程中，若按正常解法求解有困难时，往往可以通过变换思维方式、转换研究对象，使解答过程简单明了.
1.将匀减速直线运动至速度为零的过程转化为反向的初速度
为零的匀加速直线运动.
2.在运动学问题的解题过程中，若多个物体所参与的运动规律完全相同，可将多个物体的运动转换为一个物体的连续运动，解答过程将变得简单明了.
【典题 5】(2020 年湖南怀化质检)小物块以 6 m/s 的初速度在粗糙的水平面上滑行，经 4 s 速度减为零，则小球第 4 s 内的位移
思路导引 总共运动 4 s 的时间，将此运动转换成反向的匀加速直线运动，原题中第 4 s 内的位移数值上等于反向后第 1 s 的位
热点 3 自由落体运动[热点归纳]
求解自由落体运动的两点注意.
(1)可充分利用自由落体运动初速度为零的特点、比例关系及
①从运动开始连续相等时间内的下落高度之比为 1∶3∶5∶
③连续相等时间 T 内的下落高度之差Δh＝gT2.
(2)物体由静止开始的自由下落过程才是自由落体运动，从中间截取的一段运动过程不是自由落体运动，等效于竖直下抛运动，应该用初速度不为零的匀变速直线运动规律去解决此类问题.
A.1×10－1 s B.2×10－1 s
C.1×10－2 s D.2×10－2 s
【典题 6】(2020 年云南模拟)某跳水运动员身高 1.8 m，训练时从 10 m 跳台双脚朝下自由下落.小潘同学利用手机连拍功能，连续拍了几张照片，其中两张连续照片中显示运动员双脚离水面的实际高度分别为 5.0 m 和 2.8 m，g 取 10 m/s2，试估算手机连拍的
热点 4 竖直上抛运动[热点归纳]
1.竖直上抛运动的两种研究方法.
2.竖直上抛运动的三种对称性.
【典题 7】气球以 10 m/s 的速度匀速上升，当它上升到离地175 m 的高处时，一重物从气球上脱落，则重物需要经过多长时间才能落到地面？到达地面时的速度是多大？(g 取 10 m/s2)解：方法一 分段法设重物离开气球后，经过 t1 时间上升到最高点，
故重物离地面的最大高度为H＝h1＋h＝5 m＋175 m＝180 m重物从最高处自由下落，落地时间和落地速度分别为
v＝gt2＝10×6 m/s＝60 m/s所以重物从气球上脱落至落地共历时t＝t1＋t2＝7 s.
方法二 全程法从重物自气球上脱落计时，经时间 t 落地，规定初速度方向为正方向，画出运动草图如图 D1 所示，则重物在时间 t 内的位移h＝－175 m
解得 t＝7 s 和 t＝－5 s(舍去)所以重物落地速度
v1＝v0－gt＝10 m/s－10×7 m/s＝－60 m/s其中负号表示方向向下，与初速度方向相反.方法三 对称性
根据速度对称，重物返回脱离点时，具有向下的速度 v0 ＝
10 m/s，设落地速度为 v，则
解得 v＝60 m/s，方向竖直向下.
【迁移拓展 2】(多选)建筑工人常常徒手抛砖块，当砖块上升到最高点时，被楼上的师傅接住用以砌墙.若某次以 10 m/s 的速度从地面竖直向上抛出一个砖块，楼上的师傅没有接住，g取10 m/s2，
空气阻力可以忽略，则(
A.砖块上升的最大高度为 10 mB.经 2 s 砖块回到抛出点C.砖块回到抛出点前 0.5 s 时间内通过的距离为 3.75 mD.被抛出后上升过程中，砖块做变减速直线运动答案：BC
两类特殊的匀减速直线运动
模型一 刹车类问题【典题 8】一物体做匀减速直线运动，第2 s 内的位移为5.5 m，
第 3 s 内的位移为 0.9 m，则(
A.物体的加速度大小为 3 m/s2B.物体的初速度大小为 10 m/sC.物体的第 1 s 内位移大小为 10 mD.物体的总位移为 16.9 m
易错提醒 对于刹车类问题，一定要注意“时间陷阱”
模型二 双向可逆类问题【典题 9】(多选)如图 1-2-3 所示，在足够长的光滑斜面上，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
A.物体运动时间可能为 1 sB.物体运动时间可能为 3 s
C.物体运动时间可能为(2＋ )sD.此时的速度大小一定为 5 m/s