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阶段排查巩固(一)(第二章 匀变速直线运动的研究 第二节~第四节)-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册
学号: 班级: 姓名:
易错点排查
易错点一 错误理解正比关系
1.一汽车在平直公路上做匀变速直线运动,下列说法中正确的是 ( )
A.汽车的速度与时间成正比
B.汽车的位移与时间的平方成正比
C.汽车的速度在一段时间内的变化量与这段时间成正比
D.若是匀加速运动,位移和速度随时间增加;若是匀减速运动,位移和速度随时间减小
易错点二 匀减速直线运动中的“刹车陷阱”
2.汽车以15 m/s的速度在水平路面上匀速前进,紧急制动后做匀减速直线运动,加速度大小为3 m/s2,则刹车后6 s时汽车的速度为 ( )
A.5 m/s B.3 m/s
C.-3 m/s D.0
3.汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动,发现前方有障碍物立即刹车,刹车的加速度大小为5 m/s2,则汽车刹车后第2 s内的位移和刹车后5 s内的位移为 ( )
A.30 m,40 m B.30 m,37.5 m
C.12.5 m,40 m D.12.5 m,37.5 m
易错点三 没有注意公式的矢量性,计算时忽视式中各物理量的方向
4.(多选)一个物体以8 m/s的速度在水平面上运动,某时刻起获得一个与速度方向在同一直线上、大小为3.5 m/s2的加速度,则8 s末物体的速度大小可能为 ( )
A.36 m/s B.28 m/s
C.20 m/s D.16 m/s
易错点四 误将竖直上抛运动当作自由落体运动
5.气球以10 m/s的速度沿竖直方向匀速上升,当它上升到离地75 m的高处时,一重物从气球上掉下,g取10 m/s2,不计空气阻力,则重物落到地面需要经过的时间为 ( )
A.3 s B. s C.4 s D.5 s
易错点五 没有注意物体间运动的相对性引起错误
6.如图所示,长l=0.5 m的圆筒AB悬挂于天花板上,在AB的正下方有直径小于圆筒内径的小钢球C,C距圆筒下端B的距离h=1.5 m.某时刻烧断悬挂AB的悬绳,同时将小钢球C以v0=5 m/s的初速度竖直上抛.空气阻力不计,g取10 m/s2,则 ( )
A.在任意相等时间内,圆筒AB的速度变化量比小钢球C的速度变化量大
B.小钢球C不能穿过圆筒AB
C.小钢球C从圆筒AB中穿过的时间为0.1 s
D.小钢球C从圆筒AB中穿过时正处于下降过程
易错点六 对运动图像的理解不到位
7.如图所示为某质点的速度—时间图像,则下列说法中正确的是 ( )
A.在0~6 s内,质点做匀变速直线运动
B.在t=12 s末,质点的加速度为-1 m/s2
C.在6~10 s内,质点处于静止状态
D.在4 s末,质点运动方向改变
重难点巩固
重难点一 匀变速直线运动规律的应用
1.(多选)物体做匀变速直线运动,已知第2 s末的速度为4 m/s,第5 s内的位移为6.5 m,则下列结论正确的是 ( )
A.物体在前2 s内的位移为2 m
B.物体的加速度为1m/s2
C.物体零时刻的速度为2 m/s
D.物体在任何1 s内的速度变化量Δv都是2.5 m/s
2.周一晨会,小明是学校的升旗手,国歌响起时他拉动绳子开始升旗,国歌结束时国旗恰好停在旗杆顶端.若国旗从A点由静止开始做匀加速直线运动,达到最大速度0.4 m/s,然后以最大速度做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动恰好到达顶端B点.已知国歌从响起到结束的时间是46 s,A至B的高度H=16.1 m,如图所示.
(1)求国旗上升过程的平均速度;
(2)已知国旗匀加速4 s达到最大速度,求加速过程的加速度a及上升高度h;
(3)求国旗匀速运动的时间.
重难点二 运动图像的理解和应用
3.小球沿某一斜面下滑,在斜面底端与垂直斜面的挡板相碰后又回到斜面上的某一位置,小球与挡板作用时间不计,其速度v随时间t变化的关系如图所示.以下滑起点为位移坐标原点,以小球开始下滑时刻为t=0时刻,则下列选项中能正确反映小球运动的图像是 ( )
4.一物体从t=0时刻开始沿直线运动,运动时间为t时,对应的位移为x,规定向右为正方向,其t图像如图所示,则下列判断正确的是 ( )
A.t=0时,物体的初速度大小为3 m/s
B.物体的加速度大小为3 m/s2
C.0~2 s内物体的位移为6 m
D.3 s末物体位于出发点左侧9 m处
重难点三 追及相遇问题
5.A火车以v1=20 m/s速度匀速行驶,司机发现前方同轨道上相距100 m处有另一列火车B正以v2=10 m/s速度匀速行驶,A火车立即做加速度大小为a的匀减速直线运动.要使两车不相撞,a应满足什么条件?
阶段排查巩固(一)(第二章 匀变速直线运动的研究 第二节~第四节) 2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册
学号: 班级: 姓名:
易错点排查
易错点一 错误理解正比关系
1.一汽车在平直公路上做匀变速直线运动,下列说法中正确的是 ( )
A.汽车的速度与时间成正比
B.汽车的位移与时间的平方成正比
C.汽车的速度在一段时间内的变化量与这段时间成正比
D.若是匀加速运动,位移和速度随时间增加;若是匀减速运动,位移和速度随时间减小
解析:根据v=v0+at、x=v0t+at2可知,只有当初速度为零时,速度与时间才成正比,位移与时间的平方才成正比,A、B错误;汽车的速度在一段时间内的变化量为Δv=at,Δv与时间t成正比,C正确;若是匀加速运动,位移和速度均随时间增加,若是匀减速运动,位移随时间增加,速度随时间减小,D错误.
答案:C
[易错分析] 部分同学易错误理解成一个量增加,另一个量也跟着增加,这两个量就是正比关系.需知道只有这两个量满足正比例函数y=kx,yx图线是经过原点的直线,才是正比关系.
易错点二 匀减速直线运动中的“刹车陷阱”
2.汽车以15 m/s的速度在水平路面上匀速前进,紧急制动后做匀减速直线运动,加速度大小为3 m/s2,则刹车后6 s时汽车的速度为 ( )
A.5 m/s B.3 m/s
C.-3 m/s D.0
解析:设汽车停止运动所用的时间为t0,根据速度—时间公式有0=v0-at0,解得t0=5 s,可知5 s时汽车已经停止,所以6 s时汽车的速度为0,D正确..
答案:D
[易错分析] 不知道刹车时汽车做的是单向匀减速直线运动,即汽车最终将停止运动,容易直接将6 s时间代入速度—时间公式,从而选择了答案C
3.汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动,发现前方有障碍物立即刹车,刹车的加速度大小为5 m/s2,则汽车刹车后第2 s内的位移和刹车后5 s内的位移为 ( )
A.30 m,40 m B.30 m,37.5 m
C.12.5 m,40 m D.12.5 m,37.5 m
解析:汽车减速到0需要的时间t== s=4 s,可知2 s末汽车未停止,则第2 s内的位移x′=v0t2-at-(v0t1-at)=(20×2-×5×22-20×1+×5×12) m=12.5 m,汽车运动4 s就停止运动,可知刹车后5 s内的位移与4 s内的位移相等,即:x=t=×4 m=40 m,故C正确.
答案:C
[易错分析] 不考虑刹车问题的实际情况,盲目将t=5 s直接套用位移公式x=v0t+at2导致出错;解答该类问题时应先计算汽车的实际运动时间,后将规律公式与实际情况结合正确解答问题.
易错点三 没有注意公式的矢量性,计算时忽视式中各物理量的方向
4.(多选)一个物体以8 m/s的速度在水平面上运动,某时刻起获得一个与速度方向在同一直线上、大小为3.5 m/s2的加速度,则8 s末物体的速度大小可能为 ( )
A.36 m/s B.28 m/s
C.20 m/s D.16 m/s
解析:当加速度与v0同向时,根据速度与时间的关系可知8 s末物体的速度为v8=v0+at=8 m/s+3.5×8 m/s=36 m/s;当加速度与v0反向时,8 s末物体的速度为v′8=v0-at=8 m/s-3.5×8 m/s=-20 m/s,负号表示速度方向与初速度方向相反,故AC正确.
答案:AC
[易错分析] 加速度为矢量,当只给出其大小时,存在与速度方向相同或相反两种情况,注意不要漏解.
易错点四 误将竖直上抛运动当作自由落体运动
5.气球以10 m/s的速度沿竖直方向匀速上升,当它上升到离地75 m的高处时,一重物从气球上掉下,g取10 m/s2,不计空气阻力,则重物落到地面需要经过的时间为 ( )
A.3 s B. s C.4 s D.5 s
解析:重物从气球上掉落时,由于惯性,重物具有竖直向上的初速度.取全过程进行研究,从重物自气球上掉落开始计时,设经时间t落地,规定初速度方向为正方向,画出运动草图,如图所示.重物在时间t内的位移h=-75 m,将h=-75 m,v0=10 m/s代入公式h=v0t-gt2,解得t=5 s或t=-3 s(舍去),故重物落地所需的时间为5 s,D正确.
答案:D
[易错分析] 误认为重物从气球掉落后做自由落体运动,直接将数据代入公式h=gt2而得出t= s,误选B.
易错点五 没有注意物体间运动的相对性引起错误
6.如图所示,长l=0.5 m的圆筒AB悬挂于天花板上,在AB的正下方有直径小于圆筒内径的小钢球C,C距圆筒下端B的距离h=1.5 m.某时刻烧断悬挂AB的悬绳,同时将小钢球C以v0=5 m/s的初速度竖直上抛.空气阻力不计,g取10 m/s2,则 ( )
A.在任意相等时间内,圆筒AB的速度变化量比小钢球C的速度变化量大
B.小钢球C不能穿过圆筒AB
C.小钢球C从圆筒AB中穿过的时间为0.1 s
D.小钢球C从圆筒AB中穿过时正处于下降过程
解析:圆筒AB做自由落体运动,加速度大小为g,方向竖直向下,小钢球C做竖直上抛运动,加速度大小为g,方向竖直向下,则在任意相等时间内,圆筒AB的速度变化量与小钢球C的速度变化量相等,A错误;小钢球C以v0=5 m/s的初速度竖直上抛,根据v=v0-gt,解得小钢球C速度减到零的时间t=0.5 s,小钢球C向上运动的位移h1=v0t-gt2=1.25 m,圆筒AB做自由落体运动,经过时间t=0.5 s,圆筒AB下降的位移h2=gt2=1.25 m,h1+h2>h+l,则小钢球C在上升阶段即速度减到零之前已经穿过圆筒AB,B、D错误;设小钢球C与圆筒AB下端相遇的时间为t1,则根据题意有v0t1-gt+gt=1.5 m,解得t1=0.3 s,设小钢球C与圆筒AB上端相遇的时间为t2,则根据题意有v0t2-gt+gt=1.5 m+0.5 m,解得t2=0.4 s,小钢球C从圆筒AB中穿过的时间t′=t2-t1=0.1 s,C正确.
情境图
两种可能性
答案:C
[易错分析] 圆筒与小钢球均在运动,不能根据实际情境作出两物体运动的情境图,从而造成错解.
易错点六 对运动图像的理解不到位
7.如图所示为某质点的速度—时间图像,则下列说法中正确的是 ( )
A.在0~6 s内,质点做匀变速直线运动
B.在t=12 s末,质点的加速度为-1 m/s2
C.在6~10 s内,质点处于静止状态
D.在4 s末,质点运动方向改变
解析:在0~6 s内,质点先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,所以做的是非匀变速直线运动,A错误;在t=12 s末,质点的加速度为a== m/s2=-1 m/s2,B正确;在6~10 s内,质点做匀速直线运动,C错误;在14 s内,质点的速度都为正,一直沿正方向运动,运动方向没有改变,D错误.
答案:B
[易错分析] 运动图像问题中,在对拐点的意义的理解上是最易出错的.vt图像的拐点表示加速度的方向改变,并不是速度方向改变.
重难点巩固
重难点一 匀变速直线运动规律的应用
1.(多选)物体做匀变速直线运动,已知第2 s末的速度为4 m/s,第5 s内的位移为6.5 m,则下列结论正确的是 ( )
A.物体在前2 s内的位移为2 m
B.物体的加速度为1m/s2
C.物体零时刻的速度为2 m/s
D.物体在任何1 s内的速度变化量Δv都是2.5 m/s
解析:物体在第5 s内的平均速度即为物体在第4.5 s末的瞬时速度,则v4.5=6.5 m/s,物体的加速度a== m/s2=1 m/s2,可知物体在任何1 s内的速度变化量Δv都是1 m/s,B正确,D错误;物体的初速度v0=v2-at=4 m/s-1×2 m/s=2 m/s,物体在前2 s内的位移x=v0t+at2=6 m,A错误,C正确.
答案:BC
2.周一晨会,小明是学校的升旗手,国歌响起时他拉动绳子开始升旗,国歌结束时国旗恰好停在旗杆顶端.若国旗从A点由静止开始做匀加速直线运动,达到最大速度0.4 m/s,然后以最大速度做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动恰好到达顶端B点.已知国歌从响起到结束的时间是46 s,A至B的高度H=16.1 m,如图所示.
(1)求国旗上升过程的平均速度;
(2)已知国旗匀加速4 s达到最大速度,求加速过程的加速度a及上升高度h;
(3)求国旗匀速运动的时间.
解析:(1)根据平均速度的公式可得== m/s=0.35 m/s.
(2)国旗匀加速上升阶段,有a1== m/s2=0.1 m/s2,上升的高度h=t1=×4 m=0.8 m.
(3)由题可知,设国旗匀速运动的时间为t2,则H=vt2+v(t-t2),代入数据解得t2=34.5 s.
答案:(1)0.35 m/s (2)0.1 m/s2 0.8 m
(3)34.5 s
重难点二 运动图像的理解和应用
3.小球沿某一斜面下滑,在斜面底端与垂直斜面的挡板相碰后又回到斜面上的某一位置,小球与挡板作用时间不计,其速度v随时间t变化的关系如图所示.以下滑起点为位移坐标原点,以小球开始下滑时刻为t=0时刻,则下列选项中能正确反映小球运动的图像是 ( )
解析:由小球运动的vt图像可知,小球下滑和上滑都做匀变速直线运动,但两个阶段加速度大小不等,由图线斜率可以看出,下滑加速度小于上滑加速度,加速度方向都沿斜面向下(即正方向),C、D错误;下滑时小球做初速度为零的匀加速直线运动,由x=at2可知,xt2图像为过原点的直线,且位移x随时间增大;上滑时末速度为零,可看作反向的初速度为零的匀加速直线运动,位移随时间减小,因此,xt2图像也是一条直线,由vt图像可知,小球反弹初速度小于下滑末速度,上滑运动时间比下滑时间短,因此小球速度为零时没有回到初始位置,A正确,B错误.故选A.
答案:A
4.一物体从t=0时刻开始沿直线运动,运动时间为t时,对应的位移为x,规定向右为正方向,其t图像如图所示,则下列判断正确的是 ( )
A.t=0时,物体的初速度大小为3 m/s
B.物体的加速度大小为3 m/s2
C.0~2 s内物体的位移为6 m
D.3 s末物体位于出发点左侧9 m处
解析:根据匀变速直线运动的位移公式x=v0t+at2,变形得到=at+v0,结合图像可知v0=6 m/s,a=-6 m/s2,A、B错误;根据位移公式x=v0t+at2可知0~2 s内物体的位移为0,C错误;根据位移公式x=v0t+at2可知0~3 s内物体的位移为-9 m,即3 s末物体位于出发点左侧9 m处,D正确.
答案:D
重难点三 追及相遇问题
5.A火车以v1=20 m/s速度匀速行驶,司机发现前方同轨道上相距100 m处有另一列火车B正以v2=10 m/s速度匀速行驶,A火车立即做加速度大小为a的匀减速直线运动.要使两车不相撞,a应满足什么条件?
解析:解法一:公式法
两车恰好不相撞的临界条件是两车速度相同时相遇.
由A、B速度关系:v1-at=v2, ①
由A、B位移关系:A火车的位移等于B火车位移与A、B间距之和,即v1t-at2=v2t+x0, ②
联立①②,解得a== m/s2=0.5 m/s2,故要使两车不相撞,a>0.5 m/s2.
解法二:图像法
在同一个vt图中画出A火车和B火车的速度—时间图像,根据图像面积的物理意义,两车位移之差等于图中梯形的面积与矩形面积的差,当t=t0时梯形与矩形的面积之差最大,为图中t=t0之前三角形的面积.根据题意,三角形的面积不能超过100,即×(20-10)t0=100,解得t0=20 s,
那么a=tan θ= m/s2=0.5 m/s2,故要使两车不相撞,a>0.5 m/s2.
解法三:相对运动法
以B火车为参考系,B火车行驶的速度方向为正方向,A火车的初速度为v0=10 m/s,以加速度大小a减速行驶x0=100 m后“停下”,末速度为vt=0.v-v=2ax0,a== m/s2=-0.5 m/s2,故要使两车不相撞,a>0.5 m/s2.
解法四:二次函数极值法
若两车不相撞,其位移关系应为v1t-at2-v2t<x0,代入数据得:at2-10t+100>0,
其抛物线的顶点纵坐标必为正值,故有>0,
故a>0.5 m/s2.
答案:a>0.5 m/s2
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