专题（02）匀变速直线运动的规律---2021年高考物理一轮复习考点全攻关

2021年高考物理一轮复习考点全攻关 专题（02）匀变速直线运动的规律（原卷版） 双基过关： 一、匀变速直线运动的规律 1．匀变速直线运动 沿一条直线且加速度不变的运动． 2．匀变速直线运动的基本规律 (1)速度公式：v＝v0＋at. (2)位移公式：x＝v0t＋at2. (3)速度位移关系式：v2－v02＝2ax. 【自测1】某质点从静止开始做匀加速直线运动，已知第3 s内通过的位移是x(单位：m)，则质点运动的加速度为(　　) A. (m/s2) B. (m/s2) C. (m/s2) D. (m/s2) 二、匀变速直线运动的推论 1．三个推论 (1)连续相等的相邻时间间隔T内的位移差相等， 即x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1＝aT2. (2)做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间初、末时刻速度矢量和的一半，还等于中间时刻的瞬时速度． 平均速度公式：＝＝. (3)位移中点速度＝. 2．初速度为零的匀加速直线运动的四个重要推论 (1)T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬时速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶vn＝1∶2∶3∶…∶n. (2)前T内、前2T内、前3T内、…、前nT内的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn＝12∶22∶32∶…∶n2. (3)第1个T内、第2个T内、第3个T内、…、第n个T内的位移之比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)． (4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶(－1)∶(－)∶(2－)∶…∶(－)． 【自测2】　物体做匀加速直线运动，连续经过两段距离均为16 m的路程，第一段用时4 s，第二段用时2 s，则物体的加速度大小是(　　) A. m/s2 B. m/s2 C. m/s2 D. m/s2 三、自由落体运动和竖直上抛运动 1．自由落体运动 (1)条件：物体只受重力，从静止开始下落． (2)基本规律 ①速度公式：v＝gt. ②位移公式：x＝gt2. ③速度位移关系式：v2＝2gx. (3)伽利略对自由落体运动的研究 ①伽利略通过逻辑推理的方法推翻了亚里士多德的“重的物体比轻的物体下落快”的结论． ②伽利略对自由落体运动的研究方法是逻辑推理―→猜想与假设―→实验验证―→合理外推．这种方法的核心是把实验和逻辑推理(包括数学演算)结合起来． 2．竖直上抛运动 (1)运动特点：初速度方向竖直向上，加速度为g，上升阶段做匀减速运动，下降阶段做自由落体运动． (2)运动性质：匀变速直线运动． (3)基本规律 ①速度公式：v＝v0－gt； ②位移公式：x＝v0t－gt2. 【自测3】一个物体从某一高度做自由落体运动．已知它在第1 s内的位移恰为它在最后1 s内位移的三分之一．则它开始下落时距地面的高度为(取g＝ 10 m/s2)(　　) A．15 m B．20 m C．11.25 m D．31.25 m 命题热点一：匀变速直线运动的基本规律及应用 1．基本思路 ―→―→―→―→ 2．方法技巧 题目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和为解题设定的中间量) 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＋at2 v0、v、a、x t v2－v＝2ax v0、v、t、x a x＝t 【例1】　我国首艘装有弹射系统的航母已完成了“J－15”型战斗机首次起降飞行训练并获得成功．已知“J－15”在水平跑道上加速时产生的最大加速度为5.0 m/s2，起飞的最小速度为50 m/s.弹射系统能够使飞机获得的最大初速度为25 m/s，设航母处于静止状态．求： (1)“J－15”在跑道上至少加速多长时间才能起飞； (2)“J－15”在跑道上至少加速多长距离才能起飞； 【变式1】质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x＝5t＋t2(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点(　　) A．第1 s内的位移为5 m B．前2 s内的平均速度为6 m/s C．任意相邻的1 s内位移差都为1 m D．任意1 s内的速度增量都为2 m/s 拓展：　刹车类问题的处理技巧——逆向思维法的应用 刹车类问题：指匀减速到速度为零后立即停止运动，加速度a突然消失的问题，求解时要注意确定其实际运动时间．如果问题涉及最后阶段(到停止)的运动，可把该阶段看成反向的初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动． 【例2】水平面上某物体从t＝0时刻起以4 m/s的速度做匀速直线运动，运动3 s后又立即以大小为 2 m/s2的加速度做匀减速直线运动，停止后物体不再运动．则下列判断正确的是(　　) A．该物体从t＝0时刻算起6 s内运动的位移大小为15 m B．该物体在整个运动