考点02 匀变速直线运动的规律及其应用（考点详解）-备战2021年高考物理一轮复习考点微专题

考点02 匀变速直线运动的规律及其应用 考点内容 要求 高考(全国卷)三年命题情况对照分析 2017 2018 2019 命题分析 参考系、质点 Ⅰ 卷Ⅰ·T22：实验：水滴计时器、瞬时速度、加速度 卷Ⅱ·T22：实验：平均速度、速度公式、v­t图象 卷Ⅱ·T19：根据v­t图象分析追及相遇问题 卷Ⅲ·T18：x­t图象的理解及应用 T22：自由落体运动及相关的知识点 卷Ⅰ·T18：以扣篮为背景的竖直上抛运动 卷Ⅱ·T22：实验：求瞬时速度和加速度 卷Ⅲ·T22：实验：测重力加速度 1.高考命题以选择题和实验题为主，以计算题副。 2．命题热点为运动学基本规律的应用和图象问题，实验题以测瞬时速度和加速度为主。 位移、速度和加速度 Ⅱ 匀变速直线运动及其公式、图象 Ⅱ 实验一：研究匀变速直线运动 核心素养 物理观念：参考系、质点、位移、速度、加速度、匀变速直线运动、自由落体运动。 科学思维：在特定情境中运用匀变速直线运动模型、公式、推论及图象解决问题(如2018全国卷Ⅱ·T19、Ⅲ·T18)。 科学探究：研究匀变速直线运动的特点(如2017全国Ⅰ卷·T22，2019Ⅱ卷·T22)。 科学态度与责任：以生产、生活实际为背景的匀变速直线运动规律的应用(如2019全国Ⅰ卷·T18)。 一、匀变速直线运动的基本规律； 二、匀变速直线运动的重要关系式； 三、自由落体运动和竖直上抛运动。 匀变速直线运动的基本规律 【必备知识】 1．概念：沿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v方向相同。 (2)匀减速直线运动：a与v方向相反。 3．基本规律 【规律总结】 1．重要公式的选择 适宜选用公式 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 v＝v0＋at v0、v、a、t x x＝v0t＋at2 v0、a、t、x v v2－v＝2ax v0、v、a、x t x＝t v0、v、t、x a 2．运动学公式中正、负号的规定 一般情况下，规定初速度方向为正方向，与正方向相同的物理量取正值，相反的取负值。 3．两类特殊的匀减速直线运动 (1)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，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(到停止运动)的运动，可把该阶段看成反向的初速度为零的匀加速直线运动。 (2)双向可逆类：如沿光滑斜面上滑的小球，到最高点后仍能以原加速度匀加速下滑，全过程加速度大小、方向均不变，故求解时可对全过程列式，但必须注意x、v、a等矢量的正负号及物理意义。 【典例】基本公式的应用 1.（2020年台州市模拟）如图所示，一小球从A点由静止开始沿斜面做匀变速直线运动，若到达B点时速度为v，到达C点时速度为2v，则AB∶BC等于(　　) A．1∶1　　　　　　　　　 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4 【答案】C 【详细解析】根据匀变速直线运动的速度位移公式v2－v02＝2ax知，xAB＝，xAC＝，所以AB∶AC＝1∶4，则AB∶BC＝1∶3。故C正确，A、B、D错误 【名师点睛】通过考察匀变速直线运动公式，然后通过比值法，得到二者加速度之比，在结合平均速度表达式求出平均速度。 2.（2020·浙江省温州新力量联盟期中）某物体做直线运动，位置x(m)随时间t(s)变化的关系为x＝2t2－6t＋3(m)，下列说法正确的是(　　) A．物体做变速运动，加速度随时间逐渐增大 B．t＝0时，物体的速度为零 C．t＝1.5s时，物体的速度为零 D．物体始终朝一个方向运动 【答案】C 【解析】物体的位置x随时间t变化的关系为x＝2t2－6t＋3(m)，与匀变速直线运动的位移时间公式对比可知物体的初速度为v0＝－6 m/s、加速度为a＝4 m/s2、出发点的位置为x0＝3 m，显然物体做匀变速直线运动，A错误；t＝0时物体的速度为v0＝－6 m/s，B错误；由于开始时物体的初速度与加速度方向相反，因此物体先做匀减速直线运动，经时间t＝＝1.5 s物体的速度减为零，C正确；t＝1.5 s时物体的运动方向发生改变，D错误。 【典例】汽车“刹车问题” 1．（2020·四川省泸县第一中学高三三模）在平直的公路上，某汽车正以54.0km/h的速度行驶，突遇紧急情况从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以4.0m/s2的加速度做匀减速直线运动，则刹车后第5s末汽车离刹车点的距离为( ) A．220m B．28.13m C．25.00m D．364.50 m 【答案】B 【解析】汽车刹车到停止所需的时间：，汽车刹车后经停止运动，汽车