考点02 匀变速直线运动 讲义 -2026届高考物理一轮复习重点考点解读与针对性训练
2025-09-21
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.66 MB |
| 发布时间 | 2025-09-21 |
| 更新时间 | 2025-12-15 |
| 作者 | 王者风范物理工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54023474.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高考重点考点解读与针对性训练
第一章 直线运动
考点2 匀变速直线运动
【考点解读】
一、匀变速直线运动
方法点拨
“知三求二”的应用
【特别提醒】两类匀减速直线运动的比较
两种运动
运动特点
求解方法
刹车类问题
匀减速到速度为零后停止运动,加速度a突然消失
求解时要注意确定实际运动时间
双向可逆类问题
如沿光滑固定斜面上滑的小球,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
求解时可分过程列式,也可对全过程列式,但必须注意x、v、a等矢量的正负号及物理意义
方法点拨
汽车刹车、飞机降落后在跑道上滑行等,都是单方向的匀减速直线运动,当速度减小到零后,就停止运动(区别于做匀减速直线运动的物体,速度减为零后可以反向加速),不要盲目套用速度公式v=v0+at和位移公式x=v0t+at2.刹车运动位移的求解:先求出速度减小到零所用时间t0=(注意题中是立即刹车还是有反应时间,若有反应时间,则为多过程运动),再与题中所给时间t进行比较.
如果t0<t,则不能用题目所给的时间t求解位移,应按t0计算位移.
如果t0>t,说明经过时间t,运动还没有停止,则可用t直接求位移.
二、匀变速直线运动的常用推论
(1)平均速度公式:在匀变速直线运动中,物体在某段时间内的平均速度等于这段时间内 中间时刻的瞬时速度,还等于初、末速度矢量和的一半 ,即= = .
(2)位移差公式:物体在任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差是一个恒量,即Δx=xn+1-xn=aT2 (判别式),进一步推论:不相邻相等时间间隔T内的位移差xm-xn=(m-n)aT2。.
(3)中间位置速度公式:物体在某段位移中点的瞬时速度=.
注意:无论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动,位移中点的速度总大于中间时刻的速度.
常用推论公式的选用
【方法点拨】位移差公式的应用
1.间隔了n个T的两个时间T内的位移差(如图)
Δxn=xn+2-x1=(n+1)aT2.
2.求加速度a=.
3.求时间间隔T=.
三、.初速度为零的匀变速直线运动的六个比例关系
(1)按时间等分
①1T末、2T末、…、nT末瞬时速度之比v1:v2:…:vn=1:2:…:n ;
②1T内、2T内、…、NT内位移之比xⅠ:xⅡ:…:xN=1:22:…:N2 ;
③第1个T内、第2个T内、…、第n个T内位移之比x1:x2:…:xn=1:3:…:(2n-1) .
(2)按位移等分
①1L末、2L末、…、nL末瞬时速度之比v1:v2:…:vn=1::…: ;
②1L内、2L内、…、NL内所用时间之比tⅠ:tⅡ:…:tN=1::…: ;
③第1个L内、第2个L内、…、第n个L内所用时间之比t1:t2:…:tn=1:(-1):…:(-) .
【科学思维】对于末速度为零的匀减速直线运动,可以采用逆向思维法,将其看成反向的初速度为零的匀加速直线运动.
【高考真题】
【典例1】(2025高考广西卷)某位同学观察火车进站,火车由初速度为,降速到停下,火车的运动看做匀减速直线运动,火车降速运动过程,此同学的脉搏跳动了70下,已知该同学每分钟脉搏跳动60下,则火车共行驶距离约为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】火车运动的时间为
火车共行驶的距离,B正确。
【典例2】.(2025高考江苏卷)新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动,做匀减速直线运动。内速度由减至0。该过程中加速度大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据运动学公式,代入数值解得,即加速度大小为。C正确。
【典例3】.(2025高考安徽卷)汽车由静止开始沿直线从甲站开往乙站,先做加速度大小为a的匀加速运动,位移大小为x;接着在t时间内做匀速运动;最后做加速度大小也为a的匀减速运动,到达乙站时速度恰好为0。已知甲、乙两站之间的距离为,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知,设匀加速直线运动时间为,匀速运动的速度为,
匀加速直线运动阶段,由位移公式
根据逆向思维,匀减速直线运动阶段的位移等于匀加速直线运动阶段的位移,
则匀速直线运动阶段有
联立解得
再根据
解得,BCD错误,A正确。
【典例4】.(2024·海南高考5题)商场自动感应门如图所示,人走近时两扇门从静止开始同时分别向左、右平移,经4 s恰好完全打开,两扇门移动距离均为2 m,若门从静止开始以相同的加速度大小先匀加速运动后匀减速运动,完全打开时速度恰好为0,则加速度的大小为( )
A.1.25 m/s2 B.1 m/s2
C.0.5 m/s2 D.0.25 m/s2
【答案】C
【解析】作出单扇感应门打开过程的v-t图像如图所示,根据v-t图像与坐标轴所围图形的面积表示位移可知,vm×4 s=2 m,解得vm=1 m/s,根据加速度的定义可知a==0.5 m/s2,C正确。
【典例5】.[2023山东]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10m/s,ST段的平均速度是5m/s,则公交车经过T点时的瞬时速度为( C )
A.3m/s B.2m/s C.1m/s D.0.5m/s
【答案】C
解析 电动公交车做匀减速直线运动,设R、S间的距离为x,则==,==,解得t2=4t1,vT=vR-10m/s,再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有vT=vR-a·5t1,解得at1=2m/s,又==vR-a·,解得vR=11m/s,vT=1m/s,C正确.
一题多解 设R、S间的距离为x,经历的时间为t,ST段经历的时间为t',则对RS段,有x=10t(m),对ST段,有2x=5t'(m),解得t'=4t.设加速度的大小为a,运动过程可看成反向匀加速运动,对TS段,有2x=vT·4t+a(4t)2,对TR段,有3x=vT·5t+a(5t)2,解得vT=1m/s,C正确.
【典例6】(2020 高考全国Ⅰ)我国自主研制了运-20重型运输机.飞机获得的升力大小F可用F=kv2描写,k为系数;v是飞机在平直跑道上的滑行速度,F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度.已知飞机质量为1.21×105kg时,起飞离地速度为66m/s;装载货物后质量为1.69×105kg,装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变.
(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度;
(2)若该飞机装载货物后,从静止开始匀加速滑行1521m起飞离地,求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间.
答案 (1)78m/s (2)2.0m/s2 39s
解析 (1)设飞机装载货物前质量为m1,起飞离地速度为v1;装载货物后质量为m2,起飞离地速度为v2,重力加速度大小为g.飞机起飞离地应满足条件
m1g=k ①
m2g=k ②
由①②式及题给条件得v2=78m/s. ③
(2)设飞机滑行距离为s,滑行过程中加速度大小为a,所用时间为t.由匀变速直线运动公式有
=2as ④
v2=at ⑤
联立③④⑤式及题给条件得
a=2.0m/s2,t=39s.
【针对性训练】
1.(2026洛阳联考)超音速巡航是第五代战斗机的主要技术特征之一,该技术在未来的超视距作战中具有很大的优势。某第五代战机在一次直线加速飞行中,速度由270 m/s提升至510 m/s,耗时一分钟,假设加速过程为匀加速直线运动,则该过程飞行的距离为( )
A.16 200 m B.23 400 m
C.30 600 m D.46 800 m
【答案】B
【解析】该过程飞行的距离为x=t=×60 m=23 400 m,故选B。
2.(2025·广东汕头市金山中学模拟)在交通事故分析中,刹车线的长度是很重要的依据。刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹。在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是40 m,假设汽车刹车时的速度大小为20 m/s,刹车过程可看作匀减速直线运动,则汽车刹车时的加速度大小为( )
A.2 m/s2 B.5 m/s2
C.4 m/s2 D.6 m/s2
【答案】B
【解析】以汽车刹车时的速度方向为正方向,由0-=2ax得a==-5 m/s2,负号表示加速度方向与速度方向相反,故选B。
3.(2025·八省联考河南卷)某运动员参加百米赛跑,起跑后做匀加速直线运动,一段时间后达到最大速度,此后保持该速度运动到终点。下列速度—时间(v-t)和位移—时间(x-t)图像中,能够正确描述该过程的是( )
【答案】B
【解析】因为v-t图像的斜率表示加速度,由速度与时间关系v=at,可知匀加速阶段为一条倾斜直线,匀速阶段为一条平行于时间轴的直线,故A错误,B正确;根据初速度为零的匀加速直线运动的位移与时间的关系x=at2,可知x-t图像在匀加速阶段为开口向上的抛物线,匀速阶段为一条倾斜直线,故C、D错误。
4.(2025·八省联考云南卷)司机驾驶汽车以36 km/h的速度在平直道路上匀速行驶。当司机看到标有“学校区域限速20 km/h”的警示牌时,立即开始制动,使汽车做匀减速直线运动,直至减到小于20 km/h的某速度。则该匀减速阶段汽车的行驶时间和加速度大小可能是( )
A.9.0 s,0.5 m/s2 B.7.0 s,0.6 m/s2
C.6.0 s,0.7 m/s2 D.5.0 s,0.8 m/s2
【答案】A
【解析】汽车制动做匀减速直线运动过程中的初速度v0=36 km/h=10 m/s,末速度v小于限速为20 km/h≈5.56 m/s,该过程汽车速度的变化量为Δv>v-v0≈-4.44 m/s,根据匀变速运动速度关系Δv=at,可知匀减速阶段汽车的行驶时间和加速度大小的乘积大于4.44 m/s,结合选项内容,符号题意的仅有A选项。故A正确,B、C、D错误。
5.(2025·山西朔州模拟)一辆汽车在平直公路上以10 m/s的初速度做匀加速直线运动,2 s内的位移为30 m,则下列关于汽车的说法正确的是( )
A.汽车第2 s内的位移比第1 s内的位移大5 m
B.汽车运动的加速度大小为15m/s2
C.汽车第1 s内与第2 s内的位移之比为1∶3
D.汽车第2 s末的速度大小为14.1 m/s
【答案】A
【解析】汽车2 s内的位移为30 m,可知1 s末汽车的速度为v1==15 m/s,第1 s内的位移为x1=t1=×1 m=12.5 m,第2 s内的位移为x2=17.5 m,则汽车第2 s内的位移比第1 s内的位移大5 m,汽车第1 s内与第2 s内的位移之比为5∶7,选项A正确,C错误; 汽车运动的加速度大小为a== m/s=5 m/s,选项B错误;汽车第2 s末的速度大小为v2=v0+at2=(10+5×2)m/s=20 m/s,选项D错误。
6.(2025·重庆南岸阶段练习)如图所示,一辆汽车启动后在平直路面上做匀变速直线运动,从某时刻开始计时,汽车在第1 s,第2 s、第3 s内前进的距离分别是3 m、5 m、7 m,则下列说法正确的是( )
A.第1 s末时的速度大小为4 m/s
B.第2 s内的平均速度大小为4 m/s
C.开始计时的速度大小为3 m/s
D.汽车加速过程中加速度大小为3 m/s2
【答案】A
【解析】第1 s末时的速度大小等于前两秒中间时刻的瞬时速度大小,即等于前两秒的平均速度大小v1= m/s=4 m/s,故A正确;依题意,汽车做匀变速直线运动,则第2 s内的平均速度大小为== m/s=5 m/s,故B错误;设汽车开始计时的初速度为v0,加速度大小为a,依题意有第1秒内的位移x1=v0t1+a=3 m,且t1=1 s,前2秒内的位移x2=v0t2+a=3 m+5 m=8 m,且t2=2 s,联立可得v0=2 m/s,a=2 m/s2,所以开始计时的速度大小为2 m/s,汽车加速过程中加速度大小为2 m/s2。故C、D错误。
7.如图所示,一滑块放置在水平桌面的最左端,给滑块一个水平向右的初速度v0,经过3 s,滑块运动到桌面的最右端并从最右端飞出。已知滑块的加速度大小为1 m/s2,则滑块的初速度大小v0和桌面的长度L可能是( )
A.v0=2.5 m/s,L=3 m B.v0=3.5 m/s,L=6 m
C.v0=4.5 m/s,L=8 m D.v0=5 m/s,L=10 m
【答案】B
【解析】设滑块的末速度大小为v1,根据匀变速直线运动规律得v0=v1+at=v1+3 m/s>3 m/s,故A错误;若v0=3.5 m/s,则可得v1=0.5 m/s,L=t=6 m,故B正确;若v0=4.5 m/s,则可得v1=1.5 m/s,L=t=9 m,故C错误;若v0=5 m/s,则可得v1=2 m/s,L=t=10.5 m,故D错误。
8.(2025·河南郑州模拟)川藏线318是自驾旅行爱好者公认的“必经之路”,某自驾旅行爱好者在驾车经过西藏动物保护区时,发现前方路段60 m处忽然冲出一只牦牛,为避免惊扰且保护动物,应与其相隔至少10 m,则汽车紧急刹车行驶,已知汽车原来以20 m/s的速度驾驶,刹车加速度大小为5 m/s2,驾驶员反应时间为0.2 s,则下列说法正确的是( )
A.汽车不会惊扰牦牛
B.刹车后5 s汽车行驶位移大小为37.5 m
C.汽车从发现牦牛到停止运动的时间为4.5 s
D.在反应时间内汽车通过的距离为3.8 m
【答案】A
【解析】驾驶员在反应时间内,汽车通过的位移x1=vt1=20×0.2 m=4 m,从刹车开始到速度减为零,汽车经过的位移x2== m=40 m,总位移x=x1+x2=44 m,车停止时距牦牛的距离Δx=60 m-44 m=16 m>10 m,则可知汽车不会惊扰牦牛,故A正确,D错误;汽车从刹车到停止所用时间t2== s=4 s,即汽车刹车后4 s已经停止运动,因此刹车后5 s汽车行驶的位移大小为40 m,故B错误;汽车从发现牦牛到停止运动的时间为t=t1+t2=4.2 s,故C错误。
9 .[2024河北保定模拟/多选]冰壶运动是以团队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,被大家喻为冰上的“国际象棋”,它考验参赛者的体能与脑力,展现动静之美、取舍之智慧.在某次比赛中,冰壶投出后做匀减速直线运动,经过20s停止,已知倒数第3s内的位移大小为1.0m,下列说法正确的是( BD )
A.冰壶的加速度大小为0.3m/s2
B.冰壶的加速度大小为0.4m/s2
C.冰壶第1s末的速度大小为5.7m/s
D.冰壶第1s内的位移大小为7.8m
【答案】BD
解析 整个过程的逆过程是初速度为0的匀加速直线运动,倒数第3s内的位移大小为1.0m,则x3=-,代入数据得a=0.4m/s2,故A错误,B正确;由速度公式可知初速度大小为v0=at0=0.4×20m/s=8m/s,所以第1s末的速度大小为v1=v0-at1=8m/s-0.4×1m/s=7.6m/s,第1s内的位移大小x1=t1=×1m=7.8m,故C错误,D正确.
10 .为创建文明城市,提倡机动车礼让行人.某司机开车以9m/s的速度行驶到路口附近,发现有行人准备过斑马线,立即刹车礼让行人.设汽车做匀减速直线运动的加速度大小为2m/s2,则( D )
A.汽车刹车2s后的速度大小为4m/s
B.汽车刹车3s内行驶的位移大小为9m
C.汽车刹车时离斑马线的最小距离应为16m
D.汽车在刹车后的第5s内行驶的位移大小为0.25m
【答案】D
解析 加速度大小a=2m/s2,汽车减速到零所需时间为t停==4.5s,汽车刹车2s后的速度大小为v2=v0-at2=5m/s,故A错误;汽车刹车3s内行驶的位移大小为x3=v0t3-=18m,故B错误;汽车刹车时离斑马线的最小距离为xmin==20.25m,故C错误;由于汽车运动4.5s停止,运用逆向思维可知,汽车刹车后第5s内的位移等于汽车逆向匀加速运动前0.5s内的位移,即x0.5==0.25m,故D正确.
11.一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动,公路边每隔15 m有一棵树,如图所示,汽车通过A、B两相邻的树之间的路程用了3 s,通过B、C两相邻的树之间的路程用了2 s,汽车通过树B时的速度为( )
A.6.0 m/s B.6.5 m/s
C.7.0 m/s D.7.5 m/s
【答案】B
【解析】设汽车经过树A时的速度为vA,加速度为a。对AB段运动,有xAB=vAt1+a,同理,对AC段运动,有xAC=vAt2+a,两式联立代入t1=3 s,t2=5 s,xAB=15 m,xAC=30 m,解得vA=3.5 m/s,a=1 m/s2,再由vB=vA+at1,得汽车通过树B时的速度为vB=3.5 m/s+1×3 m/s=6.5 m/s。选项B正确。
12.〔多选〕(2025·陕西渭南一模)如图a所示,某同学用智能手机拍摄物块从台阶旁的斜坡上自由滑下的过程,物块运动过程中的五个位置A、B、C、D、E及对应的时刻如图b所示,tA=11.36 s,tB=11.76 s,tC=12.16 s,tD=12.56 s,tE=12.96 s。已知斜坡是由长为d=0.6 m的地砖拼接而成,且A、C、E三个位置物块的下边缘刚好与砖缝平齐。下列说法正确的是( )
A.位置A与D间的距离为1.2 m
B.物体在位置A时的速度为零
C.物块在位置D时的速度大小为2.25 m/s
D.物块下滑的加速度大小为1.5 m/s2
【答案】BC 【解析】由图b可知相邻两点间的时间间隔T=0.4 s,物块从C到D的时间间隔与物块从D点到E点的时间间隔相等,所以物块在位置D时的速度为C到E中间时刻的速度,则有物块在位置D时的速度为vD==2.25 m/s,故C正确;AC段与CE段的时间间隔为t=2T=0.80 s,且xCE-xAC=3d-d=2d,由Δx=at2,可知xCE-xAC=a×(2T)2,代入数据解得a=1.875 m/s2,故D错误;由vD=vA+a×3T,代入数据解得物体在位置A时的速度为vA=0,则位置A与D间距离为xAD==1.35 m,故A错误,B正确。
13. 某质点做匀减速直线运动,依次经过A、B、C三点,最后停在D点,如图所示.已知A、B间距离为6m,B、C间距离为4m,该质点从A点运动到B点和从B点运动到C点两个过程速度变化量都为-2m/s,下列说法正确的是( BD )
A.质点运动到B点时的速度大小为2.55m/s
B.质点的加速度大小为2m/s2
C.质点从A点运动到C点的时间为4s
D.A、D两点间的距离为12.25m
【答案】BD
解析 推论法和平均速度法:根据题设条件可得两个过程的速度变化量均为Δv1=a1t=-2m/s,则xAB、xBC为质点在两段连续相等时间内的位移,由匀变速直线运动的推论Δx=a1t2可得t===s=1s,加速度a1==-2m/s2,选项B正确;质点从A点运动到C点的时间为2t=2s,选项C错误;由匀变速直线运动的平均速度公式可得,质点运动到B点时的速度大小为vB=m/s=5m/s,选项A错误;由速度位移关系式可得-=2a1xBD,其中质点在D点的速度vD=0,则A、D两点间的距离xAD=xAB+=12.25m,选项D正确.
基本公式法和逆向思维法:此运动过程可以看成是从D点出发、初速度为零的匀加速直线运动.根据题意有vA=vB+Δv2,vC=vB-Δv2,又根据v2-=2ax得-=2a2xBA,-=2a2xCB,其中Δv2=2m/s,xBA=6m,xCB=4m,联立并代入数据解得质点在B点的速度大小为vB=5m/s,加速度大小为a2=2m/s2,选项A错误、B正确;质点从A点运动到C点的时间Δt=2=2s,选项C错误;A、D两点间的距离xDA=xBA+=12.25m,选项D正确.
14.因高铁的运行速度快,对制动系统的性能要求较高,高铁列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等。在一段直线轨道上,某高铁列车正以v0=288 km/h的速度匀速行驶,列车长突然接到通知,前方x0=5 km处道路出现异常,需要减速停车。列车长接到通知后,经过t1=2.5 s将制动风翼打开,高铁列车获得a1=0.5 m/s2的平均制动加速度减速,减速t2=40 s 后,列车长再将电磁制动系统打开,结果列车在距离异常处500 m的地方停下来。
(1)求列车长打开电磁制动系统时,列车的速度的大小。
(2)求制动风翼和电磁制动系统都打开时,列车的平均制动加速度a2的大小。
【答案】(1)60 m/s (2)1.2 m/s2
解析:(1)打开制动风翼时,列车的加速度大小为a1=0.5 m/s2,
设经过时间t2=40 s,列车的速度为v1,
则v1=v0-a1t2=60 m/s。
(2)列车长接到通知后,经过t1=2.5 s,
列车行驶的距离x1=v0t1=200 m
打开制动风翼到打开电磁制动系统的过程中,
列车行驶的距离x2==2 800 m
打开电磁制动后,列车行驶的距离
x3=x0-x1-x2-500 m=1 500 m,
则此过程中平均制动加速度大小为a2==1.2 m/s2。
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高考重点考点解读与针对性训练
第一章 直线运动
考点2 匀变速直线运动
【考点解读】
一、匀变速直线运动
方法点拨
“知三求二”的应用
【特别提醒】两类匀减速直线运动的比较
两种运动
运动特点
求解方法
刹车类问题
匀减速到速度为零后停止运动,加速度a突然消失
求解时要注意确定实际运动时间
双向可逆类问题
如沿光滑固定斜面上滑的小球,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
求解时可分过程列式,也可对全过程列式,但必须注意x、v、a等矢量的正负号及物理意义
方法点拨
汽车刹车、飞机降落后在跑道上滑行等,都是单方向的匀减速直线运动,当速度减小到零后,就停止运动(区别于做匀减速直线运动的物体,速度减为零后可以反向加速),不要盲目套用速度公式v=v0+at和位移公式x=v0t+at2.刹车运动位移的求解:先求出速度减小到零所用时间t0=(注意题中是立即刹车还是有反应时间,若有反应时间,则为多过程运动),再与题中所给时间t进行比较.
如果t0<t,则不能用题目所给的时间t求解位移,应按t0计算位移.
如果t0>t,说明经过时间t,运动还没有停止,则可用t直接求位移.
二、匀变速直线运动的常用推论
(1)平均速度公式:在匀变速直线运动中,物体在某段时间内的平均速度等于这段时间内 中间时刻的瞬时速度,还等于初、末速度矢量和的一半 ,即= = .
(2)位移差公式:物体在任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差是一个恒量,即Δx=xn+1-xn=aT2 (判别式),进一步推论:不相邻相等时间间隔T内的位移差xm-xn=(m-n)aT2。.
(3)中间位置速度公式:物体在某段位移中点的瞬时速度=.
注意:无论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动,位移中点的速度总大于中间时刻的速度.
常用推论公式的选用
【方法点拨】位移差公式的应用
1.间隔了n个T的两个时间T内的位移差(如图)
Δxn=xn+2-x1=(n+1)aT2.
2.求加速度a=.
3.求时间间隔T=.
三、.初速度为零的匀变速直线运动的六个比例关系
(1)按时间等分
①1T末、2T末、…、nT末瞬时速度之比v1:v2:…:vn=1:2:…:n ;
②1T内、2T内、…、NT内位移之比xⅠ:xⅡ:…:xN=1:22:…:N2 ;
③第1个T内、第2个T内、…、第n个T内位移之比x1:x2:…:xn=1:3:…:(2n-1) .
(2)按位移等分
①1L末、2L末、…、nL末瞬时速度之比v1:v2:…:vn=1::…: ;
②1L内、2L内、…、NL内所用时间之比tⅠ:tⅡ:…:tN=1::…: ;
③第1个L内、第2个L内、…、第n个L内所用时间之比t1:t2:…:tn=1:(-1):…:(-) .
【科学思维】对于末速度为零的匀减速直线运动,可以采用逆向思维法,将其看成反向的初速度为零的匀加速直线运动.
【高考真题】
【典例1】(2025高考广西卷)某位同学观察火车进站,火车由初速度为,降速到停下,火车的运动看做匀减速直线运动,火车降速运动过程,此同学的脉搏跳动了70下,已知该同学每分钟脉搏跳动60下,则火车共行驶距离约为( )
A. B.
C. D.
【典例2】.(2025高考江苏卷)新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动,做匀减速直线运动。内速度由减至0。该过程中加速度大小为( )
A. B.
C. D.
【典例3】.(2025高考安徽卷)汽车由静止开始沿直线从甲站开往乙站,先做加速度大小为a的匀加速运动,位移大小为x;接着在t时间内做匀速运动;最后做加速度大小也为a的匀减速运动,到达乙站时速度恰好为0。已知甲、乙两站之间的距离为,则( )
A. B.
C. D.
【典例4】.(2024·海南高考5题)商场自动感应门如图所示,人走近时两扇门从静止开始同时分别向左、右平移,经4 s恰好完全打开,两扇门移动距离均为2 m,若门从静止开始以相同的加速度大小先匀加速运动后匀减速运动,完全打开时速度恰好为0,则加速度的大小为( )
A.1.25 m/s2 B.1 m/s2
C.0.5 m/s2 D.0.25 m/s2
【典例5】.[2023山东]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10m/s,ST段的平均速度是5m/s,则公交车经过T点时的瞬时速度为( )
A.3m/s B.2m/s C.1m/s D.0.5m/s
【典例6】(2020 高考全国Ⅰ)我国自主研制了运-20重型运输机.飞机获得的升力大小F可用F=kv2描写,k为系数;v是飞机在平直跑道上的滑行速度,F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度.已知飞机质量为1.21×105kg时,起飞离地速度为66m/s;装载货物后质量为1.69×105kg,装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变.
(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度;
(2)若该飞机装载货物后,从静止开始匀加速滑行1521m起飞离地,求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间.
【针对性训练】
1.(2026洛阳联考)超音速巡航是第五代战斗机的主要技术特征之一,该技术在未来的超视距作战中具有很大的优势。某第五代战机在一次直线加速飞行中,速度由270 m/s提升至510 m/s,耗时一分钟,假设加速过程为匀加速直线运动,则该过程飞行的距离为( )
A.16 200 m B.23 400 m
C.30 600 m D.46 800 m
2.(2025·广东汕头市金山中学模拟)在交通事故分析中,刹车线的长度是很重要的依据。刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹。在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是40 m,假设汽车刹车时的速度大小为20 m/s,刹车过程可看作匀减速直线运动,则汽车刹车时的加速度大小为( )
A.2 m/s2 B.5 m/s2
C.4 m/s2 D.6 m/s2
3.(2025·八省联考河南卷)某运动员参加百米赛跑,起跑后做匀加速直线运动,一段时间后达到最大速度,此后保持该速度运动到终点。下列速度—时间(v-t)和位移—时间(x-t)图像中,能够正确描述该过程的是( )
4.(2025·八省联考云南卷)司机驾驶汽车以36 km/h的速度在平直道路上匀速行驶。当司机看到标有“学校区域限速20 km/h”的警示牌时,立即开始制动,使汽车做匀减速直线运动,直至减到小于20 km/h的某速度。则该匀减速阶段汽车的行驶时间和加速度大小可能是( )
A.9.0 s,0.5 m/s2 B.7.0 s,0.6 m/s2
C.6.0 s,0.7 m/s2 D.5.0 s,0.8 m/s2
5.(2025·山西朔州模拟)一辆汽车在平直公路上以10 m/s的初速度做匀加速直线运动,2 s内的位移为30 m,则下列关于汽车的说法正确的是( )
A.汽车第2 s内的位移比第1 s内的位移大5 m
B.汽车运动的加速度大小为15m/s2
C.汽车第1 s内与第2 s内的位移之比为1∶3
D.汽车第2 s末的速度大小为14.1 m/s
6.(2025·重庆南岸阶段练习)如图所示,一辆汽车启动后在平直路面上做匀变速直线运动,从某时刻开始计时,汽车在第1 s,第2 s、第3 s内前进的距离分别是3 m、5 m、7 m,则下列说法正确的是( )
A.第1 s末时的速度大小为4 m/s
B.第2 s内的平均速度大小为4 m/s
C.开始计时的速度大小为3 m/s
D.汽车加速过程中加速度大小为3 m/s2
7.如图所示,一滑块放置在水平桌面的最左端,给滑块一个水平向右的初速度v0,经过3 s,滑块运动到桌面的最右端并从最右端飞出。已知滑块的加速度大小为1 m/s2,则滑块的初速度大小v0和桌面的长度L可能是( )
A.v0=2.5 m/s,L=3 m B.v0=3.5 m/s,L=6 m
C.v0=4.5 m/s,L=8 m D.v0=5 m/s,L=10 m
8.(2025·河南郑州模拟)川藏线318是自驾旅行爱好者公认的“必经之路”,某自驾旅行爱好者在驾车经过西藏动物保护区时,发现前方路段60 m处忽然冲出一只牦牛,为避免惊扰且保护动物,应与其相隔至少10 m,则汽车紧急刹车行驶,已知汽车原来以20 m/s的速度驾驶,刹车加速度大小为5 m/s2,驾驶员反应时间为0.2 s,则下列说法正确的是( )
A.汽车不会惊扰牦牛
B.刹车后5 s汽车行驶位移大小为37.5 m
C.汽车从发现牦牛到停止运动的时间为4.5 s
D.在反应时间内汽车通过的距离为3.8 m
9 .[2024河北保定模拟/多选]冰壶运动是以团队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,被大家喻为冰上的“国际象棋”,它考验参赛者的体能与脑力,展现动静之美、取舍之智慧.在某次比赛中,冰壶投出后做匀减速直线运动,经过20s停止,已知倒数第3s内的位移大小为1.0m,下列说法正确的是( )
A.冰壶的加速度大小为0.3m/s2
B.冰壶的加速度大小为0.4m/s2
C.冰壶第1s末的速度大小为5.7m/s
D.冰壶第1s内的位移大小为7.8m
10 .为创建文明城市,提倡机动车礼让行人.某司机开车以9m/s的速度行驶到路口附近,发现有行人准备过斑马线,立即刹车礼让行人.设汽车做匀减速直线运动的加速度大小为2m/s2,则( )
A.汽车刹车2s后的速度大小为4m/s
B.汽车刹车3s内行驶的位移大小为9m
C.汽车刹车时离斑马线的最小距离应为16m
D.汽车在刹车后的第5s内行驶的位移大小为0.25m
11.一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动,公路边每隔15 m有一棵树,如图所示,汽车通过A、B两相邻的树之间的路程用了3 s,通过B、C两相邻的树之间的路程用了2 s,汽车通过树B时的速度为( )
A.6.0 m/s B.6.5 m/s
C.7.0 m/s D.7.5 m/s
12.〔多选〕(2025·陕西渭南一模)如图a所示,某同学用智能手机拍摄物块从台阶旁的斜坡上自由滑下的过程,物块运动过程中的五个位置A、B、C、D、E及对应的时刻如图b所示,tA=11.36 s,tB=11.76 s,tC=12.16 s,tD=12.56 s,tE=12.96 s。已知斜坡是由长为d=0.6 m的地砖拼接而成,且A、C、E三个位置物块的下边缘刚好与砖缝平齐。下列说法正确的是( )
A.位置A与D间的距离为1.2 m
B.物体在位置A时的速度为零
C.物块在位置D时的速度大小为2.25 m/s
D.物块下滑的加速度大小为1.5 m/s2
13. 某质点做匀减速直线运动,依次经过A、B、C三点,最后停在D点,如图所示.已知A、B间距离为6m,B、C间距离为4m,该质点从A点运动到B点和从B点运动到C点两个过程速度变化量都为-2m/s,下列说法正确的是( )
A.质点运动到B点时的速度大小为2.55m/s
B.质点的加速度大小为2m/s2
C.质点从A点运动到C点的时间为4s
D.A、D两点间的距离为12.25m
14.因高铁的运行速度快,对制动系统的性能要求较高,高铁列车上安装有多套制动装置——制动风翼、电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等。在一段直线轨道上,某高铁列车正以v0=288 km/h的速度匀速行驶,列车长突然接到通知,前方x0=5 km处道路出现异常,需要减速停车。列车长接到通知后,经过t1=2.5 s将制动风翼打开,高铁列车获得a1=0.5 m/s2的平均制动加速度减速,减速t2=40 s 后,列车长再将电磁制动系统打开,结果列车在距离异常处500 m的地方停下来。
(1)求列车长打开电磁制动系统时,列车的速度的大小。
(2)求制动风翼和电磁制动系统都打开时,列车的平均制动加速度a2的大小。
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