第2章 匀变速直线运动的研究-【学考一号】2025年高中物理学业水平复习方略课堂精讲

课堂精讲 学考一号 高中学业水平复习方略 物理 构·网络体系 知识点一 匀变速直线运动的速度与时间的关系 1. 匀变速直线运动 渊1冤定义院沿着一条直线袁且加速度不变的 运动遥 渊2冤分类院匀加速直线运动袁a与 v0方向相 同曰匀减速直线运动袁a与 v0方向相反遥 2. 匀变速直线运动的速度公式院v越v0垣at遥 渊1冤特殊形式 淤当 a越0时袁v越v0渊匀速直线运动冤曰 于当 v0越0 时袁v越at渊由静止开始的匀加速 直线运动冤遥 渊2冤公式 v越v0垣at为矢量式袁应用时应规定 正方向袁一般规定初速度方向为正方向遥 渊3冤如果一个物体的运动包含几个阶段袁 就要分段分析袁各段交接处的速度往往是联系 各段的纽带袁应注意分析各段的运动性质遥 学·知识清单 速度位移关系式院v2=2gh 位移公式院h= 12 gt2 速度公式院v=gt 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 位移中点速度 v = v02+v22姨x2 公式 概念 v = v0+v2t2中间时刻速度 驻x=aT2袁xm-xn=渊m-n冤aT2相同时间内的位移差 速度位移关系式院v2-v02=2ax 位移公式院x=v0t+ 12 at2 速度公式院v=v0+at 公式 匀减速直线运动院a与 v0方向相反 匀加速直线运动院a与 v0方向相同 分类 沿着一条直线且加速度不变的运动匀 变 速 直 线 运 动 匀 变 速 直 线 运 动 重 要 推 论 自 由 落 体 运 动 概念 揖课程要求铱 殷通过实验袁探究匀变速直线运动的特点遥 殷理解匀变速直线运动的规律袁能用公式尧图像等方法描述匀变 速直线运动袁能运用其解决实际问题遥 殷通过实验袁认识自由落体运动规律遥结合物理学史的相关内容袁 了解伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法遥 揖学业要求铱 殷能用匀变速直线运动的规律解释或解决生活中的具体问题遥 殷会做野探究小车速度随时间变化的规律冶等实验袁能明确科学探 究实验所要解决的问题遥 课 程 标 准 考点 真题归类 2022.1袁4袁3分 2022.1袁7袁3分 2022.1袁22袁10分 2023.1袁22袁10分 匀变速直线运 动的速度与时 间的关系 匀变速直线运 动的位移与时 间的关系 自由落体运动 4 3. 速度要时间渊v-t冤图像 渊1冤物理意义院反映了做直线运动的物体 的速度随时间变化的规律遥 渊2冤斜率的意义院图线上某点切线斜率的 大小表示物体在该点加速度的大小袁斜率正负 表示物体的加速度的方向遥 对点典例 渊多选冤体育课上袁小林同学沿 直线做 50 m折返跑运动袁2T时刻回到起点袁v- t图像如图所示遥 将小林视为质点袁则下列说法 正确的是 渊 冤 A. T时刻袁小林运动方向发生变化 B. 43 T时刻袁小林速度大小为零 C. 0要T与 T要2T时间内袁小林的平均速 度大小相等 D. 0要T与 T要2T时间内袁小林的加速度 大小之比为 1颐2 对点训练 咱2024窑杭州测试暂某汽车正以 72 km/h的速度在公路上行驶袁为野礼让行人冶袁 若驾驶员以大小为 4 m/s的加速度刹车袁 则以 下说法正确的是 渊 冤 A. 汽车刹车 30 m停下 B. 刹车后 1 s时的速度大小为 15 m/s C. 刹车后 6 s内的平均速度大小为 253 m/s D. 刹车后 6 s时的速度大小为 4 m/s 知识点二 匀变速直线运动的位移与时间的关系 1. 匀变速直线运动的位移公式院x越v0t垣 12 at2遥 渊1冤特殊形式 淤当 a越0时袁x越v0t渊匀速直线运动冤曰 于当 v0越0时袁x越 12 at2渊由静止开始的匀加 速直线运动冤遥 渊2冤公式 x越v0t垣 12 at2为矢量式袁应用时应 规定正方向袁一般规定初速度方向为正方向遥 2. 平均速度公式院v 越 v0+v2 渊此式只适用 于匀变速直线运动冤遥 3. v-t图像中用野面积冶求位移 物体在时间 t内的位移可以用 v-t图像与 t轴所围的面积表示遥 当野面积冶在 t轴上方时袁 位移取正值袁这表示物体的位移与规定的正方 向相同曰当野面积冶在 t轴下方时袁位移取负值袁 这表示物体的位移与规定的正方向相反遥 对点典例 人行横道又被称为斑马线袁 是行人安全过马路的野安全线冶和野生命线冶遥 野车让人袁人快走冶袁礼让斑马线逐渐成为城市 一道亮丽的风景线遥 某驾驶员以 54 km/h的速 度匀速行驶袁即将通过斑马线袁同时有一老人 正在过人行横道遥 已知车减速时的加速度大小 为 3 m/s2遥 若驾驶员立即刹车制动袁 则刹车后 4 s内汽车的位移为 m曰 为了礼让 行人袁司机至少需要在距停车线 m 处立即刹车制动遥 对点训练 咱2024窑温州测试暂如图所示为 飞机起飞时袁在同一底片上相隔同样时间多次 曝光野拍摄冶的照片袁可以看出袁在同样时间间 隔中袁飞机的位移不断增大袁则下列说法中正 确的是 渊 冤 t/s 2T T O v/渊m窑s-1冤 第二章 匀变速直线运动的研究 5 课堂精讲 学考一号 高中学业水平复习方略 物理 A. 从图中可看出飞机是做匀速直线运动 B. 量取图中数据可以求得飞机在中间位 置的速度 C. 量取图中数据可以求出飞机在该过程 的平均速度 D. 量取图中数据可以判断飞机是否做匀 变速直线运动 知识点三 自由落体运动 1. 自由落体运动 渊1冤条件院物体只受重力袁从静止开始下落遥 渊2冤运动性质院初速度 v0越0袁加速度为重力 加速度 g的匀加速直线运动遥 渊3冤基本规律院速度公式 v越gt曰位移公式 h越 12 gt 2遥 2. 自由落体加速度 g是自由落体运动的加速度袁又叫重力加 速度袁其方向总是竖直向下袁在地球上的不同 纬度袁重力加速度大小一般不同遥 3. 自由落体运动的处理技巧院自由落体运 动是匀变速直线运动的特例袁分析匀变速直线 运动的各种方法对于自由落体运动仍然适用遥 4. 伽利略对自由落体运动的观点院重物与 轻物应该下落得一样快遥 伽利略的科学方法院淤观察现象曰于提出 假设曰盂逻辑推论曰榆实验验证曰虞合理外推遥 伽利略科学思想方法核心院把科学实验和 逻辑推理渊包括数学推理冤结合起来遥 对点典例 咱2024窑杭州测试暂高空抛物现 象曾被称为野悬在城市上空的痛冶袁会带来很大 的社会危害遥假设某楼房层高为 3 m袁将一个鸡 蛋从 16楼无初速度丢下袁 则鸡蛋落地时的速 度最有可能是 渊 冤 A. 3 m/s B. 10 m/s C. 28 m/s D. 32 m/s 揖点拨铱 渊1冤自由落体运动的特征院淤初 速度为零曰于只受重力作用袁无空气阻力或空 气阻力可以忽略不计曰盂加速度就是重力加速 度袁大小不变袁方向竖直向下遥 渊2冤生活中物体 的下落会受到空气阻力袁但是要仔细分析题中 有无野忽略空气阻力冶野可以看作自由落体运动冶 等字样遥 对点训练 如图所示袁只 要测量了小明释放直尺到小 张捏住直尺这段时间内直尺下 落的高度 h袁就能确定小张的反 应时间 t袁其所依据的关系式是 渊 冤 A. t越 hv B. t越 2hv C. t越 2hg姨 D. t越 2hg 知识点四 匀变速直线运动的综合应用 1. 常见的四个基本公式袁三个推导公式 2. 公式的运用 渊1冤四个基本公式的选择方法 淤如果题中无位移 x袁也不让求位移袁一般 选用速度时间公式 v=v0+at曰于如果题中无末速 度 v袁也不让求末速度袁一般选用位移时间公式 x越v0t垣 12 at2曰盂如果题中无运动时间 t袁也不让 求运动时间袁一般选用位移速度公式 v2原v02越2ax曰 匀变速直线运动的 四个基本公式 匀变速直线运动的 三个推导公式 速度时间公式 v越v0垣at v越v = v0+v2t2 位移时间公式 x越v0t垣 12 at2 v = v0 2+v22姨x2 位移速度公式 v2原v02越2ax 驻x=aT 2 平均速度公式 v越 v0+v2 = xt 要 6 榆如果题中无加速度 a袁 也不让求加速度袁一 般选用平均速度公式v 越 v0+v2 = xt 遥 渊2冤求匀减速直线运动的位移时袁公式 v= v0+at和 x=v0t+ 12 at2中的时间 t不能任意选取袁 应注意判断题目中所给的时间 t是否超出了物 体实际运动的时间袁即是否出现了野时间过量冶 问题遥 3援 匀变速直线运动的基本公式均是矢量 式袁应用时要注意各物理量的符号袁一般规定 初速度的方向为正方向袁当 v0越0 时袁一般以 a 的方向为正方向遥 对点典例 研究物体做直线运动图像可 以灵活选取纵横轴所表示的物理量袁下列说法 正确的是 渊 冤 A. 图甲中袁物体在 0要t0这段时间内的位 移大小等于 v0t02 B. 图乙中袁物体的加速度大小为 1.0 m/s2 C. 图丙中袁阴影面积表示 t1要t2时间内物 体的位移大小 D. 图丁中袁t=2 s 时物体的速度大小为 15 m/s 揖点拨铱 在 x-t图像和 v-t图像中袁要注意 点渊交点冤尧线渊斜率袁倾斜方向冤尧面渊面积冤的含 义袁如下表所示院 对点训练 咱2024窑浙江模拟暂据统计袁开 车时看手机发生事故的概率是安全驾驶的 23 倍袁开车时打电话发生事故的概率是安全驾驶 的 2.8倍遥 汽车在平直公路上以某一速度行驶 时袁司机低头看手机时间内袁车相当于处于盲开 阶段袁是非常危险的遥 某一小轿车以 108 km/h 的速度行驶时遇见紧急情况袁紧急刹车制动加 速度大小为 15 m/s2袁根据以上提供的信息分析 计算院 渊1冤若司机低头看手机 2 s袁则汽车处于盲 开阶段的距离 L遥 渊2冤汽车刹车后 2 s的速度大小遥 渊3冤汽车刹车后 3 s内位移遥 图像 x-t图像 v-t图像 图像 实例 图线 含义 图线淤表示质点做 匀速直线运动渊斜率 表示速度v冤 图线于表示质点保 持静止 图线盂表示质点向 负方向做匀速直线 运动 交点榆表示此时三 个质点渊同一直线运 动冤相遇 点虞表示 t1 时刻质 点位移为 x1渊图中阴 影部分的面积没有 意义冤 图线淤表示质点做匀 加速直线运动渊斜率表 示加速度 a冤 图线于表示质点做匀 速直线运动 图线盂表示质点做匀 减速直线运动 交点榆表示此时三个 质点的速度大小相同 点虞表示 t1 时刻质点 速度为 v1渊图中阴影部 分面积表示质点在 0要t1时间内的位移冤 t1 t v1 v 淤于 盂 榆 虞 Ot1 t x1 x O 淤于 盂 榆 虞 第二章 匀变速直线运动的研究 图甲 t/st0O v0 v/渊m窑s-1冤 图丙 t/sO a/渊m窑s-2冤 t2t1 图丁 t/s 10 x t /渊m窑s-1冤 10510 20 图乙 x/m 15 v2/渊m2窑s-2冤 150 7 课堂精讲参考答案与解析 第一章 运动的描述 揖学窑知识清单铱 知识点一 质点 参考系 揖对点典例 1铱 D揖解析铱当研究火箭进入太空后相对地球 的运动时袁火箭的大小和形状可以忽略袁可以将其看作质点袁A 错误曰研究箭船分离姿态时袁火箭和飞船的大小和形状都不能忽 略袁不能将其看作质点袁B错误曰研究太阳帆板张开时袁飞船的 大小和形状不能忽略袁不能将其看作质点袁C错误曰研究宇航员 在发射轨道上的位置时袁宇航员的大小和形状可以忽略袁可以 将其看作质点袁D正确遥 揖对点典例 2铱 C揖解析铱神舟十五号飞船和空间站天和核 心舱成功对接后袁二者相对静止袁在轨绕地球做圆周运动袁C 正确遥 揖对点训练铱 C揖解析铱研究运动员在百米比赛中的平均速 度时袁 运动员的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略袁此 时运动员能够看为质点袁C正确遥 知识点二 时间 位移 揖对点典例 1铱 D揖解析铱野2023年 12月 27日冶表示时间间 隔袁A错误曰列车的路程为 560 km袁不是位移袁B错误曰列车的平 均速率是路程除以时间为 350 km/h袁C错误曰研究列车的速度 时袁不用考虑列车的大小与形状袁可以把列车看成质点袁D正确遥 揖对点典例 2铱 D揖解析铱野47分钟冶指的是时间间隔袁野39 公里冶指的是两点间的轨迹长度即路程袁D正确遥 揖对点训练 1铱 A揖解析铱野20 min冶指时间间隔袁野800 m冶指 路程袁A正确遥 揖对点训练 2铱 C揖解析铱野30 min冶是指时间间隔袁A错误曰 野24日 9 点冶是指时刻袁B 错误曰野49.968 公里冶是指路程袁C正 确袁D错误遥 知识点三 速度 揖对点典例铱 B揖解析铱研究队员的划桨动作时不能忽略队 员的形状袁所以不能看作质点袁A错误曰龙舟比赛中位移相同袁 冠军运动的时间最短袁根据 v= xt 可知冠军龙舟的平均速度一 定最大袁但瞬时速度不一定最大袁B 正确袁C错误曰龙舟齐头并 进时袁龙舟之间相对静止袁龙舟相对地面是运动的袁D错误遥 揖对点训练铱 C揖解析铱工人经过 5 min正好运动一圈回到 起点袁则位移为零袁根据平均速度公式可知 v= xt =0 m/s袁A尧B错 误袁C正确曰瞬时速度是矢量袁在弯道上瞬时速度的方向一直在 变化袁所以瞬时速度一定会变袁D错误遥 知识点四 加速度 揖对点典例铱 B揖解析铱v=100 km/h抑27.8 m/s袁则汽车的平 均加速度大小约为 a= vt = 27.82.5 m/s2抑11 m/s2遥 揖对点训练铱 B揖解析铱根据题意可知球的初速度尧末速度 和作用时间分别为 v0=-1.5 m/s袁v=1.3 m/s袁驻t=0.08 s袁球的速度 变化量为 驻v=v-v0=2.8 m/s袁加速度为 a= 驻v驻t =35 m/s2遥 第二章 匀变速直线运动的研究 揖学窑知识清单铱 知识点一 匀变速直线运动的速度与时间的关系 揖对点典例铱 BC揖解析铱T时刻前后速度都为正袁运动方 向没改变袁A错误曰设 T时刻小林的速度为 v1尧2T时刻速度为 v2袁0要T时间内的平均速度为v 1= 0+v12 = v12 袁T要2T时间内平均 速度为v 2= v1+v22 袁0要T与 T要2T时间内位移大小相等尧方向相 反袁即v 1T=-v 2T袁解得 v2=-2v1袁v 1=-v 2袁C正确曰0要T时间内加 速度为 a1= v1T 袁T要2T 时间内加速度为 a2= v2-v1T =- 3v1T 袁故 a1 a2 = 13 袁D错误曰小林在 t时刻速度为零袁则 t-T= -v1a2 = T3 袁解 得 t= 43 T袁B正确遥 揖对点训练铱 C揖解析铱初速度为 v0=72 km/h=20 m/s袁由运 动学公式可得袁汽车从减速开始刹车到静止所需的时间为 t 刹= v0 a = 204 s=5 s袁汽车的刹车距离为 x= v0+02 t 刹= 20+02 伊5 m=50 m袁 A尧D错误曰刹车后 1 s时的速度大小为 v1=v0-at1=20 m/s-4伊1 m/ s=16 m/s袁B错误曰由于汽车刹车后 5 s停止袁则刹车后 6 s内的 位移为刹车后的 5 s内位移袁平均速度大小为 v= xt6 = 506 m/s= 253 m/s袁C正确遥 知识点二 匀变速直线运动的位移与时间的关系 揖对点典例铱 36 37.5揖解析铱a=3 m/s2袁v0=54 km/h=15 m/s袁 则 t 停止=5 s袁故刹车后 4 s的位移为 x=v0t- at22 =36 m曰根据 v02= 2ax袁x=37.5 m遥 揖对点训练铱 D揖解析铱飞机在相等时间内的位移在增大袁 可知飞机做加速直线运动袁A错误曰不知道图片中飞机和真实 飞机的比例关系袁无法确定时间和真实位移大小袁则无法求出 飞机的位移和时间间隔大小袁所以无法准确求出中间位置的 速度和该过程的平均速度袁B尧C错误曰量取图中数据袁若连续相 等时间内的位移之差是一恒量袁则飞机做匀变速直线运动袁D 正确遥 知识点三 自由落体运动 揖对点典例铱 C揖解析铱16楼到地面的高度约为 h=45 m袁若 鸡蛋做自由落体运动袁则落地速度 v= 2gh姨 抑30 m/s袁考虑到 鸡蛋下落时受阻力作用袁可知鸡蛋落地时的速度最有可能是 28 m/s遥 课堂精讲参考答案与解析 81 课堂精讲 学考一号 高中学业水平复习方略 物理 揖对点训练铱 C揖解析铱由 h越 12 gt2得 t越 2hg姨 遥 知识点四 匀变速直线运动的综合应用 揖对点典例铱 D揖解析铱根据 v-t图像与时间轴所围的面积 表示位移袁可知该物体的位移大于 v0t02 袁A 错误曰由图可得表 达式为 v2=x袁根据公式 v2-v02=2ax袁可得加速度大小 a=0.5 m/ s2袁B错误曰根据 驻v=a驻t可知袁阴影面积表示 t1到 t2时间内物体 的速度变化量袁C错误曰由图可得 xt =5t-5袁根据 x=v0t+ 12 at2袁变 形得 xt =v0+ 12 at袁可得 v0=-5 m/s袁a=10 m/s2袁则 t=2 s时物体的 速度大小 v=v0+at=15 m/s袁D正确遥 揖对点训练铱 渊1冤v0=108 km/h=30 m/s袁t=2 s袁则 L=v0t=60 m遥 渊2冤汽车刹车后 2 s的速度大小为 v=v0-at=0遥 渊3冤汽车刹车后 2 s停止运动袁则 3 s内位移是 x=v02 t=30 m遥 第三章 相互作用要要力 第 1课时 相互作用要要力 揖学窑知识清单铱 知识点一 重力 揖对点典例铱 D揖解析铱只有两极和赤道处重力指向地心袁 A错误曰重心与物体的形状和质量分布有关袁几何中心不一定 与其重心重合袁B错误曰悬挂法只能用于测定具有固定形状物 体的重心袁C错误曰物体所受重力大小取决于物体质量和当地 的重力加速度袁D正确遥 揖对点训练铱 C揖解析铱在赤道上袁不同海拔高度上的重力 加速度不相等袁C错误遥 知识点二 弹力 揖对点典例铱 D揖解析铱脚运动状态不能确定袁则足球对脚 的弹力方向也不能确定袁A尧B错误曰足球对脚的弹力是由球的 形变产生的袁C错误袁D正确遥 揖对点训练铱 B揖解析铱设弹簧的原长为 L袁则有 k渊l1-L冤= fmax袁k渊L-l2冤=fmax袁联立可得 L= l1+l22 遥 知识点三 摩擦力 揖对点典例铱 C揖解析铱物体刚要开始运动时弹簧的弹力大 小为 F1=kx1=300伊3伊10-2 m=9 N袁A错误曰 物体匀速运动时受到 的摩擦力大小等于弹簧弹力的大小袁为 f=F2=kx2=300伊2伊10-2 m= 6 N袁B错误曰fmax=F1=9 N袁C正确曰根据 f=滋FN=滋mg袁解得 滋=0.2袁D 错误遥 揖对点训练铱 B揖解析铱若斜面光滑袁物块会下滑袁说明物 块相对于斜面有向下滑动的趋势袁故物块受到沿斜面向上 的静摩擦力袁B正确遥 知识点四 牛顿第三定律 揖对点典例铱 D揖解析铱根据相互作用力的定义可知桶对车 的压力与车对桶的支持力是一对作用力与反作用力袁D正确遥 揖对点训练铱 A揖解析铱甲对乙的力和乙对甲的力是一对作 用力与反作用力袁大小始终相等遥 第 2课时 力的合成和分解 受力分析 物体的平衡 揖学窑知识清单铱 知识点一 力的合成和分解 揖对点典例铱 渊1冤受力分析如图所示遥 渊2冤渊3冤F1=Gsin 兹袁F2=Gcos 兹遥 揖对点训练铱 C揖解析铱A中合力的大小为 F合=3 N袁如图 1 所示曰B中合力的大小为 F合= 32+42姨 N=5 N袁 如图 2所示曰C 中合力的大小为 F合=4 2姨 N袁 如图 3所示曰D中合力的大小 为 F合=3 N袁如图 4所示遥 知识点二 受力分析 揖对点典例铱 B揖解析铱运动员和单板在空中时袁受到重力 和空气阻力袁没有冲力袁B正确遥 揖对点训练铱 A揖解析铱气球受重力尧天花板对气球的弹力袁 天花板对气球的摩擦力以及空气浮力这四个力的作用袁A 正 确曰天花板对气球的弹力垂直于天花板斜向下袁B错误曰天花板 对气球的弹力是由于天花板发生形变而引起的袁C错误曰气球 能够上飘袁说明浮力大于重力袁天花板对气球的摩擦力沿着天 花板斜面向下袁根据牛顿第三定律可知袁气球对天花板的摩擦 力沿天花板平面向上袁D错误遥 知识点三 共点力平衡条件及应用 揖对点典例铱 C揖解析铱将力 F分解到水平和竖直方向袁四 个主发动机同时工作时袁水平方向分力平衡袁则逃逸塔获得的 推力为竖直方向分力的合力袁大小为 F 推=4Fcos 兹袁C正确遥 揖对点训练铱 D揖解析铱以两位演员整体为研究对象袁由于 处于静止状态袁与水平地面之间没有相对运动趋势袁因此男演 员与地面之间没有摩擦力袁A错误曰以女演员为研究对象袁男演 员对女演员的作用力和女演员受到的重力等大反向袁因此男演 员对女演员的作用力方向竖直向上袁B错误曰 水平地面对男演 员的支持力和男女演员的总重力是一对平衡力袁C错误曰 由牛 顿第三定律可知袁相互作用力大小相等袁D正确遥 F1F2 F合 F1 F2 图 2 F合 图 1 F1 F2 F合 图 3 F1 F2 F合 图 4 C G O B 兹A 兹 F2 F1 82