第一章 第2讲 匀变速直线运动规律-【优学精研】2026年高考物理一轮总复习教用课件

第2讲　匀变速直线运动规律 考点一　匀变速直线运动的基本规律及应用 考点二　匀变速直线运动的推论及应用 模型建构 学习目标 学后评价 1.掌握匀变速直线运动基本公式并能熟练应用 完成□　　　继续□ 2.灵活使用匀变速直线运动的规律解决实际问题 完成□　　　继续□ 3.掌握匀变速直线运动的相关推论,并能用其解决实际问题 完成□　　　继续□ 返回 考点一　匀变速直线运动的基本规律及应用 返回 【核心要点】 巧选运动学公式解决问题 适宜选用公式 适用情境 v=v0+at x=v0t+at2 返回 适宜选用公式 适用情境 v2-=2ax x=t 返回 【典例剖析】 角度1　匀变速直线运动基本规律的应用 【典例1】(2024·全国甲卷)为抢救病人,一辆救护车紧急出发,鸣着笛沿水平直路从t=0时由静止开始做匀加速运动,加速度大小a=2 m/s2,在t1=10 s时停止加速开始做匀速运动,之后某时刻救护车停止鸣笛,t2=41 s时在救护车出发处的人听到救护车发出的最后的鸣笛声。已知声速v0=340 m/s,求: (1)救护车匀速运动时的速度大小; (2)在停止鸣笛时救护车距出发处的距离。 返回 模型构建　 返回 【解析】(1)根据匀变速运动速度公式v=at1 可得救护车匀速运动时的速度大小v=2×10 m/s=20 m/s (2)救护车加速运动过程中的位移x1=a=100 m 设在t3时刻停止鸣笛,根据t2=41 s时在救护车出发处的人听到救护车发出的最后的鸣笛声可得,+t3=t2 停止鸣笛时救护车距出发处的距离 x2=x1+(t3-t1)×v 代入数据联立解得x2=680 m 答案:(1)20 m/s　(2)680 m 返回 角度2　刹车问题 【典例2】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车行驶的位移大小为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 返回 【解题指南】 返回 【解析】选A。驾驶员在反应时间内的位移x1=vt1=20 m/s×0.2 s=4 m 刹车开始到速度减为零的位移x2== m=40 m,总位移x=x1+x2=44 m 车停止时与牦牛的距离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(易错点:先求出刹车停止时间,再进行判断),因此刹车后5 s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。  返回 考点二　匀变速直线运动的推论 及应用 返回 【核心要点】 解决匀变速直线运动的常用方法 方法 基本公式 适用范围 平均 速度法 = 任何运动 == 匀变速直线运动 位移差 xm-xn=(m-n)aT2 匀变速直线运动,公式中的两段位移必须是相等时间内的位移 返回 比 例 法 (1)v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n。 (2)x1∶x2∶x3∶…∶xn=12∶22∶32∶…∶n2。 (3)xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1)。 (4)t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶…∶ (-) 初速度为零的匀加速直线运动 注意:速度减为零的匀减速直线运动可以逆向利用该比例关系分析求解 返回 【典例剖析】 角度1　平均速度法 【典例3】(2024·广西选择考)如图,轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒,锥筒间距d=0.9 m,某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时t1=0.4 s,从2号锥筒运动到3号锥筒用时t2=0.5 s。求该同学: (1)滑行的加速度大小; (2)最远能经过几号锥筒。 返回 【解析】(1)根据匀变速运动规律,某段内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可知在1、2号锥筒间中间时刻的速度为v1==2.25 m/s,2、3号锥筒间中间时刻的速度为v2==1.8 m/s(关键点:中间时刻速度公式的使用)  故可得加速度大小为a===1 m/s2 (2)设到达1号锥筒时的速度为v0,根据匀变速直线运动规律得v0t1-a=d 代入数值解得v0=2.45 m/s 从1号锥筒开始到停止时通过的位移大小为x==3.001 25 m≈3.33d故可知最远能经过4号锥筒。 答案:(1)1 m/s2　(2)4号 返回 角度2　位移差法 【典例4】如图所示为一辆无人送货车正在做匀加速直线运动。某时刻起开始计时,在第一个4 s内位移为9.6 m,第二个4 s内位移为16 m,下列说法正确的是(　　) A.计时时刻送货车的速度为0 B.送货车的加速度大小为1.6 m/s2 C.送货车在第1个4 s末的速度大小为3.2 m/s D.送货车在第2个4 s内的平均速度大小为3.6 m/s 返回 【解析】选C。根据匀变速直线运动推论可得加速度大小为a== m/s2= 0.4 m/s2,B错误;根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该段内的平均速度可知送货车在第1个4 s末的速度大小为v1== m/s=3.2 m/s,C正确;根据v=v0+at可得,计时时刻送货车的速度为v0=v1-aT=3.2 m/s-0.4×4 m/s=1.6 m/s,A错误;送货车在第2个4 s内的平均速度大小为== m/s=4 m/s,D错误。 返回 角度3　比例法 【典例5】子弹以初速度v0垂直射入叠在一起的相同木板,穿过第20块木板后的速度变为0,可以把子弹视为质点,已知木板的长、厚度均为d,认为子弹在各块木板中运动的加速度都相同,求: (1)子弹穿过前15块木板所用的时间; (2)子弹穿过第15块木板所用的时间。 关键点拨　 返回 【解析】(1)子弹做匀减速运动穿过第20块木板后速度变为0,整个过程平均速度为,时间为t==,运用逆向思维法,子弹反向做初速度为零的匀加速直线运动,则子弹通过后5块木板和前15块木板的位移之比为1∶3,所以通过后5块木板和前15块木板的时间相等,故子弹穿过前15块木板所用的时间为t1=t= 返回 (2)由速度—位移公式=2a×20d 可得a= 子弹穿过后5块木板所用的时间t1= 由位移公式6d=a可得子弹穿过后6块木板所用的时间t2== 故子弹穿过第15块木板所用的时间为Δt=t2-t1=。 答案:(1)　(2) 返回 模型建构 返回 1　追及相遇模型 【模型归纳】 情境模型图示 两车靠近的过程 两车远离的过程 返回 物理 规律 位移关系 相遇时:x1+x0=x2 速度关系 两者靠近时:v后>v前 临界状态时:v后=v前 两者远离时:v后<v前 处理 方法 临界条件法 返回 处理 方法 图 像 法 返回 处理 方法 解 析 法 根据条件列方程,得到关于相遇时间t的一元二次方程,用判别式进行讨论,若Δ>0,即有两个解,说明可能相遇两次;若Δ=0,说明刚好追上或相遇;若Δ<0,说明追不上或不能相遇 返回 【典例剖析】 角度1　临界问题 【典例1】一题多解(2024·漳州模拟)如图所示,某次无人驾驶汽车测试时,无人驾驶测试车甲、乙在两平行车道上做直线运动;当甲、乙两车并排时,甲车以v=20 m/s的速度匀速运动,乙车开始同方向做初速度为零的匀加速运动,经t=20 s两车恰好再次并排。求: (1)乙车的加速度大小a; (2)20 s内,两车相距的最大距离xm。 返回 【解析】解法一 临界条件法: (1)依题意得vt=at2 解得a=2 m/s2 (2)20 s内,当两车速度相等时,两车的距离最大,设经时间t0两车速度相等,由运动学公式得v=at0。 在t0时间内,甲车的位移x1=vt0 乙车的位移x2=a,而xm=x1-x2 联立解得xm=100 m 返回 解法二 图像法: (1)t=20 s两车恰好再次并排,可知甲、乙位移相同,即甲、乙v-t图像所围面积相同,有vt=v1t v1=2v=40 m/s 由v1=at得a=2 m/s2 (2)由图可知,t1时刻两车距离最大,t1==10 s 则xm=vt1-t1 xm=100 m 答案:(1)2 m/s2　(2)100 m 返回 角度2　图像问题 【典例2】校运动会中,甲、乙两位运动员从同一起跑线同时起跑,v-t图像如图所示,已知图中阴影Ⅰ的面积大于阴影Ⅱ的面积,且t2时刻甲恰好到达50米处。由此可知(　　) A.甲运动员的加速度先增大后不变 B.在t1时刻,甲、乙两运动员相遇 C.在t2时刻,乙运动员已经跑过了50米处 D.0~t1时间内,可能存在甲、乙运动员加速度相同的时刻 返回 【解析】选D。 返回 $