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2025年高考物理复习讲义第一章第2讲 匀变速直线运动的规律(含解析).docx

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第2讲匀变速直线运动的规律

素养目标1.能从真实的物理情境中构建匀变速直线运动、自由落体运动和竖直上抛运动模型.(物理观念)2.会用运动学基本公式解决实际问题.(科学思维)3.能应用推论、逆向思维法、比例法等分析较复杂的物理问题.(科学思维)

一、匀变速直线运动的规律

1.匀变速直线运动

(1)定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动.

(2)分类eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(匀加速直线运动:a与v方向相同;,匀减速直线运动:a与v方向相反.))

2.匀变速直线运动的基本规律

如图所示,汽车沿水平路面做匀加速直线运动,则:

(1)速度公式:v=v0+at.

(2)位移公式:x=v0t+eq\f(1,2)at2.

(3)速度位移关系式:v2-veq\o\al(2,0)=2ax.

3.重要推论

(1)物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,还等于初、末时刻速度矢量和的一半,即:eq\x\to(v)=veq\s\do14(\f(t,2))=eq\f(v0+v,2).

(2)任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量,即:Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2.

(3)位移中点的速度veq\s\do14(\f(x,2))=eq\r(\f(v\o\al(2,0)+v2,2)).

4.初速度为0的匀加速直线运动的5个推论

(1)以时间等分

(2)以位移等分

二、自由落体运动和竖直上抛运动

1.自由落体运动

运动条件

(1)物体只受重力作用.

(2)由静止开始下落

运动性质

(3)初速度为零的匀加速直线运动

运动规律

(4)速度公式:v=gt.

(5)位移公式:h=eq\f(1,2)gt2.

(6)速度位移公式:v2=2gh

2.竖直上抛运动

(1)运动性质

取初速度的方向为正方向,全过程为初速度为v0、加速度大小为g的匀变速直线运动.

(2)基本规律

1.思维辨析

(1)匀变速直线运动是速度随时间均匀变化的运动.()

(2)匀加速直线运动是加速度均匀变化的运动.()

(3)在匀变速直线运动中,中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度.()

(4)物体从某高度由静止下落一定做自由落体运动.()

(5)做竖直上抛运动的物体,在上升和下落过程中,速度变化量的方向都是竖直向下的.()

2.(2024·山东潍坊模拟)中国自主研发的“暗剑”无人机,时速可超过2马赫.在某次试飞测试中,起飞前沿地面做匀加速直线运动,加速过程中连续经过两段均为120m的测试距离,用时分别为2s和1s,则无人机的加速度大小是()

A.20m/s2 B.40m/s2

C.60m/s2 D.80m/s2

3.频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段.在暗室中,照相机的快门处于常开状态,频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的物体,于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置.如图所示是小球自由下落时的频闪照片示意图,频闪仪每隔0.04s闪光一次.如果通过这幅照片测量自由落体加速度,可以采用哪几种方法?试一试.(照片中的数字是小球落下的距离,单位是厘米)

考点匀变速直线运动规律的应用

1.运动学公式中符号的规定

(1)一般规定初速度的方向为正方向,与初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取负值.

(2)若v0=0,一般以a的方向为正方向.

2.运动学公式的选择

题目中所涉及的物理量

没有涉及的物理量

适宜选用公式

v0、v、a、t

x

v=v0+at

v0、a、t、x

v

x=v0t+eq\f(1,2)at2

v0、v、a、x

t

v2-veq\o\al(2,0)=2ax

v0、v、t、x

a

x=eq\f(v+v0,2)t

3.解决匀变速直线运动的一般步骤

典例1(2024·浙江绍兴联考)(多选)某人驾驶一辆汽车甲正在平直的公路上以某一速度匀速运动,突然发现前方75m处停着一辆汽车乙,甲车司机立即刹车,甲车刹车后做匀减速直线运动.已知甲车刹车后第1个2s内的位移是36m,第4个2s内的位移是1.5m,则下列说法正确的是()

A.甲车刹车后第3个2s内的位移为12m

B.甲车刹车后做匀减速直线运动的加速度大小为3m/s2

C.甲车开始刹车时的速度大小为21m/s

D.甲车可能与乙车相撞

1.[位移公式的应用](多选)一质点从A点做初速度为零、加速度为a1的匀加速直线运动,经过一段时间后到达B点,此时加速度突然反向,大小变为a2,又经过同样的时间到达C点.已知A、C的距离为A、B的距离的一半,则a1与a2的大小之比eq\f(a1,a2)可能为()

A.eq\f

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