内容正文:
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.
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
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
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
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
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