1-2匀变速直线运动规律（解析版）—2024高考物理一轮复习100考点100讲

这是一份1-2匀变速直线运动规律（解析版）—2024高考物理一轮复习100考点100讲，共18页。试卷主要包含了2讲 匀变速直线运动规律， 匀变速直线运动的两个重要推论，5m/s2等内容，欢迎下载使用。
2024高考物理一轮复习100考点100讲
第一章 直线运动
第1.2讲 匀变速直线运动规律
【学科素养解读】

【知识点图解】

【考点知识精讲】
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
①匀加速直线运动，a与v0方向相同。
②匀减速直线运动，a与v0方向相反。
2．匀变速直线运动规律

匀变速直线运动的速度公式v＝v0＋at。
匀变速直线运动的位移公式：x＝v0t＋at2
匀变速直线运动的位移与速度关系式：v2－v＝2ax
3．初速度为零的匀加速直线运动的公式：
(1)速度公式：v＝at
(2)位移公式：x＝at2
(3)位移与速度关系公式：v2＝2ax
(4)位移的平均速度公式：x＝t
4. 位移的平均速度公式x＝t
初速度为零的匀变速直线运动的推论



5. 匀变速直线运动的两个重要推论
(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：＝＝。
(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。

【方法归纳】
1．描述匀变速直线运动常见的物理量有5个，即初速度v0、加速度a、时间t、速度(末速度)v、位移x，已知任意三个物理量，就可以求出另外两个。
2．使用公式时要注意矢量的方向性。通常选初速度v0的方向为正方向，与初速度同向的矢量为正，与初速度反向的矢量为负。
3．注意培养画运动示意图的习惯。
4．熟悉两个重要推论
(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：＝v＝。
(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。
5．解答运动学问题的基本思路
→→→→
6．解决匀变速直线运动常用方法

7．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。
8.　解决匀变速直线运动问题时应注意
(1)列运动学方程时，方程式中每个一物理量均对应同一运动过程。
(2)列运动学方程时，要相对同一参考系，一般以地为参考系。
(3)要画好运动示意图，充分利用图中几何关系
(4)要善于抓住运动的实质，选用不同的解题技巧，灵活选择运动学方程。
9．多过程问题的分析方法
如果一个物体的运动包含几个阶段，就要分段分析，各段交接处的速度往往是连接各段的纽带，应注意分析各段的运动性质。
【高考真题精练】
1．（2022·全国理综甲卷·15）长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为，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。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和，则列车从减速开始至回到正常行驶速率所用时间至少为（ ）
A．
B．
C．
D．
【参考答案】C
【命题意图】本题考查匀变速直线运动规律。
【解题思路】列车减速运动时间t1=，匀速运动时间t2=，加速运动时间t3=，总时间t= t1+ t2+ t3=++=+，选项C正确。

2.. （2022高考湖北物理）我国高铁技术全球领先，乘高铁极大节省了出行时间。假设两火车站W和G间的铁路里程为1080 km，W和G之间还均匀分布了4个车站。列车从W站始发，经停4站后到达终点站G。设普通列车的最高速度为108 km/h，高铁列车的最高速度为324 km/h。若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中，加速度大小均为0.5 m/s2，其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动，两种列车在每个车站停车时间相同，则从W到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为（　　）
A. 6小时25分钟 B. 6小时30分钟
C. 6小时35分钟 D. 6小时40分钟
【参考答案】B
【命题意图】本题考查匀变速直线运动规律的应用。
【解题思路】普通列车最高速度v1=108km/h=30m/s；高速列车最高速度v2=324km/h=90m/s；普通列车经过每个站加速或减速时间t1=v1/a=60s，加速或减速路程s1==900m，全程需要时间T1=10 t1+s=600s+35.7×103s=36.3×103s；高铁列车经过每个站加速或减速时间t2=v2/a=180s，加速或减速路程s2==8100m，全程需要时间T2=10 t2+s=1800s+11100s=12.9×103s；高铁比普通列车节省时间△T= T1-T2=36.3×103s-12.9×103s=23.4×103s=6.5h，选项B正确。
3.（2021高考新课程湖北卷）2019年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比赛中，陈芋汐在跳台上倒立静止，然后下落，前5 m完成技术动作，随后5 m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动，重力加速度大小取10 m/s2，则她用于姿态调整的时间约为（　　）
A.0.2 s B.0.4s C.1.0 s D.1.4s
【参考答案】B
【解题思路】根据自由落体运动规律，5=，5+5=，联立解得t2=0.4s，选项B正确。
4. （2021年1月浙江选考）如图所示，同学们坐在相同的轮胎上，从倾角相同的平直雪道先后由同高度静止滑下，各轮胎与雪道间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。雪道上的同学们

A.沿雪道做匀速直线运动
B.下滑过程中机械能均守恒
C.前后间的距离随时间不断增大
D.所受重力沿雪道向下的分力相同
【参考答案】.C。
【解题思路】同学们坐在轮胎上由同样高度静止下滑，一定沿雪道做匀加速直线运动，下滑过程中要克服摩擦力做功，机械能一定减小，选项AB错误；同学们先后滑下，其速度v=at，位移x=at2，前后间的距离△x随时间不断增大，选项C正确；由于各个同学的质量不一定相等，所以所受重力沿雪道向下的分力不一定相同，选项D错误。
5．（2016高考上海物理）物体做匀加速直线运动，相继经过两端距离为16 m的路程，第一段用时4 s，第二段用时2 s，则物体的加速度是
(A) (B)
(C) (D)
【参考答案】B
【名师解析】通过第一段距离为16 m的路程的平均速度为4m/s；通过第一段距离为16 m的路程的平均速度为8m/s；通过两段路程的中间时刻时间间隔是3s，根据加速度的定义可得物体的加速度是a=，选项B正确。
6. （2016全国理综甲）两实心小球甲和乙由同一种材质制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则
A.甲球用的时间比乙球长
B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小
C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小
D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功
【参考答案】BD
【名师解析】
设阻力为f=kr，由牛顿第二定律，mg-kr=ma，m=ρ·πR3，联立解得：a=g-。由甲球质量大于乙球质量，可知甲球的半径大于乙球半径，甲球的加速度大于乙球的加速度。由x=at2可知，若它们下落相同的距离x，甲球用的时间比乙球短，选项AC错误。由v2=2ax，可知甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小，选项B正确。甲球下落所受阻力的大小大于乙球所受的阻力大小，下落相同的距离，甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功，选项D正确。

7、（2016全国理综III丙卷）.一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍。该质点的加速度为
A.st2 B.3s2t2
C.4st2 D.8st2
【参考答案】A
【名师解析】
设质点的初速度为，末速度为，根据题意可得，解得，根据，可得，解得，代入可得，故选项A正确；
考点：考查了匀变速直线运动规律的应用

8. (2015·江苏单科)如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5 s和2 s。关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2 m/s2由静止加速到2 m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是(　　)

A．关卡2 B．关卡3 C．关卡4 D．关卡5
【参考答案】.C。
【解题思路】　该同学从关卡1出发做初速度为零的匀加速直线运动，由v＝at1＝2 m/s，易知t1＝1 s，在这1 s内他跑了x＝at＝1 m，从1 s末起，他将做匀速直线运动，此时离关卡关闭还剩4 s，他能跑2 m/s×4 s＝8 m，因此，他能顺利通过关卡2，选项A错误；而7 s末时他跑了1 m＋2 m/s×6 s＝13 m，还未到关卡3，而12 s末时他跑了1 m＋2 m/s×11 s＝23 m，还未到关卡4，离关卡4还有1 m，仅需0.5 s