内容正文:
运动学(1)相关公式应用
2026高三一轮复习
目录
第一部分 运动学基本公式与推论
【基础】运动学基本公式
【基础】位移差公式
【基础】自由落体与竖直上抛
【模型】均速法求加速度
【模型】比例问题
本节课掌握3个相关基础知识,2个重要模型。
【基础】运动学基本公式
知识:五个基本物理量
·位移:x
·时间:t
·加速度:a
·初速度:v0
·末速度:vt
知三求二,除了t其余都是矢量
【基础】运动学基本公式
知识:必会基本公式
(1)速度与时间的关系式:v= 。
(2)位移与时间的关系式:x= 。
(3)速方差公式【(1)和(2)联立得】: 。
v0+at
v0t+at2
v2-=2ax
注意:正方向的选取
【基础训练】运动学基本公式
(2019•海南)汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶。前方突遇险情,司机紧急刹车,汽车做匀减速运动,加速度大小为8m/s2。从开始刹车到汽车停止,汽车运动的距离为( )
A.10m
B.20m
C.25m
D.50m
易错提醒:刹车问题要注意
C
【基础训练】运动学基本公式
解:
由题意知,车速v=20m/s,刹车的加速度大小为8m/s2,
最后末速度减为0,
由推导公式v2=2ax可得:
x=25m,
故C正确,ABD错误。
故选:C。
【基础训练】运动学基本公式
(2023•上海)炮管发射数百次炮弹后报废,炮弹飞出速度为1000m/s,则炮管报废前炮弹在炮管中运动的总时间长约为( )
A.5秒
B.5分钟
C.5小时
D.5天
A
【基础训练】运动学基本公式
解:炮弹在炮管中运动可以看成初速度为零的匀加速直线运动,设每颗炮弹在炮管中运动的时间为t,炮管长度为L,则有:L=t设炮管发射n次炮弹后报废,则炮管报废前炮弹在炮管中运动的总时间为:
t总=nt==
其中n为几百,炮管长度L大约为数米,两者的乘积大约为数千米,则t总约为几秒或者十几秒,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【基础训练】运动学基本公式
(2025•薛城区校级三模)一质点沿x轴运动,其位置坐标x随时间t变化关系为x=5+10t-t2(x的单位为m,t的单位为s)。下列说法正确的是( )
A.质点做变加速直线运动
B.质点加速度大小为1m/s2
C.0~6s内质点平均速度大小为4m/s
D.0~6s内质点位移为36m
C
【基础训练】运动学基本公式
解:AB、匀变速直线运动的位移公式为x=x0+v0t+t2
,题目中给出的位置坐标表达式为x=5+10t-t2,通过对比可得:初位置x0=5m,初速度为v0=10m/s,加速度为a=-2m/s2,则加速度的大小为2m/s2,因为加速度恒定,所以质点做匀加速直线运动,故AB错误;
C、当t=0时,代入位置坐标表达式可得:x0=5m,
当t=6s时,x6=5m+10×6m-36m=29m,则0~6s内的位移为:Δx=x6-x0=29m-5m=24m,则在0~6s内的平均速度的大小为:v=4m/s,故C正确,D正确。
故选:C。
【基础训练】运动学基本公式
(2024山东济南期末)某地发生地震灾害后,无人机迅速驰援救灾现场,通过航空科技助力抢险救灾。某次运送救援物资时,救援人员控制无人机由静止开始竖直向上做匀加速直线运动,达到一定速度后再做匀减速直线运动减速到零。已知无人机做匀加速直线运动的时间为匀减速直线运动时间的2倍,下列说法正确的是( )
A.无人机做匀加速直线运动的位移为做匀减速直线运动位移的倍
B.无人机做匀加速直线运动的位移为做匀减速直线运动位移的2倍
C.无人机做匀加速直线运动的加速度为做匀减速直线运动加速度的倍
D.无人机做匀加速直线运动的加速度为做匀减速直线运动加速度的2倍
B
【基础训练】运动学基本公式
解:
设无人机做匀减速直线运动的时间为t,则做匀加速直线运动的时间为2t,加速时有a1=,x1=a1(2t)2,减速时由逆向思维可知a2=,x2=a2t2,整理得x1=2x2,a1=a2,故B正确,ACD错误。
【基础】位移差公式
连续相等时间 相邻位移差:
连续相等时间 不相邻位移差:
Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2。
xm-xn=(m-n)aT2
【基础】自由落体与竖直上抛
1.条件:物体只受重力,从静止开始下落。
2.运动性质:初速度为0、加速度为g的匀加速直线运动。
3.基本规律:
(1)速度与时间的关系式: 。
(2)位移与时间的关系式: 。
(3)速度位移关系式: 。
v=gt
h=gt2
v2=2gh
【基础训练】自由落体与竖直上抛
(2024广西卷)让质量为1 kg的石块P1从足够高处自由下落,P1在下落的第1 s末速度大小为v1,再将P1和质量为2 kg的石块绑为一个整体P2,使P2从原高度自由下落,P2在下落的第1 s末速度大小为v2,g取10 m/s2,则( )
A.v1=5 m/s B.v1=10 m/s
C.v2=15 m/s D.v2=30 m/s
B
【基础训练】自由落体与竖直上抛
解:
重物自由下落做自由落体运动,与质量无关,则下落1 s后速度为v1=v2=gt=10×1 m/s=10 m/s,故选B。
【基础训练】自由落体与竖直上抛
(2024山东临沂月考)某校物理兴趣小组,为了了解高空坠物的危害,将一个鸡蛋从离地面20 m高的高楼面由静止释放,下落途中用Δt=0.2 s的时间通过一个窗口,窗口的高度为2 m,忽略空气阻力的作用,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)鸡蛋落地时的速度大小和落地前最后1 s内的位移大小;
【基础训练】自由落体与竖直上抛
解:
根据速度与位移关系v2=2gh,解得鸡蛋落地时速度大小为
v=20 m/s,设鸡蛋自由下落时间为t,根据速度与时间关系
得t==2 s
鸡蛋在第1 s内的位移为h1=g=5 m
则鸡蛋落地前最后1 s内的位移大小为
h2=h-h1=15 m
【基础训练】自由落体与竖直上抛
(2024山东临沂月考)某校物理兴趣小组,为了了解高空坠物的危害,将一个鸡蛋从离地面20 m高的高楼面由静止释放,下落途中用Δt=0.2 s的时间通过一个窗口,窗口的高度为2 m,忽略空气阻力的作用,重力加速度g取10 m/s2,求:
(2)高楼面离窗的上边框的高度;
【基础训练】自由落体与竖直上抛
解:
由题意知,窗口的高度为h3=2 m
设高楼面离窗的上边框的高度为h0,鸡蛋从高楼面
运动到窗的上边框的时间为t0,
则h0=g,h0+h3=g(t0+Δt)2
联立解得h0=4.05 m
【模型】均速法求加速度
1.求出中时速度
2.定义式求加速度
x1,t1 x2,t2
v1=
v2=
a=
【模型训练】均速法求加速度
(2023山东卷)如图所示,电动公交车做匀减速直线运动进站,连续经过R、S、T三点,已知ST间的距离是RS的两倍,RS段的平均速度是10 m/s,ST段的平均速度是5 m/s,则公交车经过T点时的瞬时速度为( )
A.3 m/s
B.2 m/s
C.1 m/s
D.0.5 m/s
C
【模型训练】均速法求加速度
解:
由题知,电动公交车做匀减速直线运动,设RS间的距离为x,则根据题意
有,
联立解得t2=4t1,vT=vR-10,
再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有
vT=vR-a·5t1,则at1=2 m/s,
又有=vR-a·=10 m/s,则vR=11 m/s,
联立解得vT=1 m/s,故选C。
【模型】比例问题
初速度为零的匀加速直线运动的四个重要比例式
(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=1∶4∶9∶…∶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)∶()∶…∶()。
【模型训练】比例问题
(2024山东卷)如图所示,固定的光滑斜面上有一木板,其下端与斜面上A点距离为L。木板由静止释放,若木板长度L,通过A点的时间间隔为Δt1;若木板长度为2L,通过A点的时间间隔为Δt2。Δt2∶Δt1为
A.(-1)∶(-1)
B.()∶(-1)
C.(+1)∶(+1)
D.()∶(+1)
A
【模型训练】比例问题
解:
设木板从静止释放到下端到达A点的时间为t0,木板经
过A点时间为Δt1
若木板长度为L,
则t0∶Δt1=1∶(-1)
若木板长度为2L,设木板经过A点时间为Δt2
t0∶Δt2=1∶[(-1)+()]=1∶(-1)
联立①②得Δt2∶Δt1=(-1)∶(-1)故选A。
【模型训练】比例问题
(多选)四个水球可以挡住一颗子弹!如图所示,相同的4个装满水的薄皮气球水平固定排列,子弹射入水球中并沿水平线做匀变速直线运动,恰好能穿出第4个水球,气球薄皮对子弹的阻力忽略不计,子弹重力忽略不计。以下说法正确的是
A.子弹在每个水球中的速度变化量相同
B.子弹依次穿过每个水球所用的时间之比为(2-)∶()∶(-1)∶1
C.子弹依次进入每个水球时的速度之比为2∶∶∶1
D.子弹穿出第3个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
BCD
【模型训练】比例问题
解:
子弹做匀减速直线运动,通过相同位移的时间逐渐
增大,所以子弹在每个水球中运动的时间不同,而
加速度相同,由Δv=at知,子弹在每个水球中的速度变化量不同,故A错误;
子弹的运动可看作反向的初速度为0的匀加速直线运动,对于初速度为零的匀加速直线运动,通过连续相等位移的时间之比为1∶(-1)∶()∶(2-),则子弹依次穿过每个水球所用的时间之比为(2-)∶
()∶(-1)∶1,故B正确;
【模型训练】比例问题
解:
子弹的运动可看作反向的初速度为0的匀加速直线
运动,根据x=at2可得从静止开始连续通过相等的
位移所用时间之比为1∶∶∶2,根据v=at可知逆向子弹依次进入每个水球时的速度之比为1∶∶∶2,则子弹依次进入每个水球时的速度之比为2∶∶∶1,故C正确;
子弹恰好能穿出第4个水球,则根据B项分析知子弹穿过第4个水球的时间与子弹穿过前3个水球所用的时间相同,则子弹穿出第3个水球时的瞬时速度即为中间时刻的速度,与全程的平均速度相等,故D正确。
基础总结卡
本节课掌握3个相关基础知识,2个重要模型。
模型总结卡
本节课掌握3个相关基础知识,2个重要模型。
谢谢,再见!
2026高三一轮复习
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