第1章 2.第2节 匀变速直线运动规律及其应用（PPT课件）-【高考突破新方案】2027年高考物理大一轮复习学案

该高中物理高考复习课件聚焦“匀变速直线运动规律及其应用”专题，依据高考评价体系梳理了基本规律、重要推论两大核心考点，通过典例分析明确“运动学公式应用”“平均速度推论”“位移差公式”等高频题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“真题演练+方法提炼+素养提升”，如以山东枣庄三模、湖北百校大联考真题为载体，深入解析逆向思维法、比例法等突破策略，培养学生科学思维中的模型建构与科学推理能力。特设“易错点警示”和“一题多解”模块，助力学生掌握答题技巧，教师可据此精准指导，提升复习效率。

第2节 匀变速直线运动规律及其应用 返回目录 1 考点1　匀变速直线运动的基本规律及其应用 1.匀变速直线运动的特点 (1)加速度不变且不为0。 (2)速度随时间均匀变化,相同时间内速度变化量相同,速度变化量方向与加速度方向 相同。 2.匀变速直线运动的基本规律 (1)速度与时间关系:v=v0+at(不涉及位移)。 (2)位移与时间关系:x=v0t+ at2(不涉及末速度)。 (3)速度与位移关系:v2- =2ax(不涉及时间)。 返回目录 典例1    (2025届山东枣庄八中三模)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1 m/s2 C.0~6 s内质点平均速度大小为4 m/s D.0~6 s内质点位移大小为36 m C 返回目录 解析　　根据匀变速直线运动的位移与时间关系式x=v0t+ at2,及题给关系式x=5+10t-t2 对照可得初速度大小为10 m/s,加速度大小为2 m/s2,所以质点做匀变速直线运动,A、B 错误;由题可知,t=0时刻质点的位置坐标x0=5 m,t=6 s时的位置坐标x6=29 m,则0~6 s内位 移大小x位移=29 m-5 m=24 m,所以0~6 s内质点的平均速度 = =4 m/s,C正确,D错误。 返回目录 典例2    (2025届湖北百校大联考)活检针可用于活体组织取样,如图所示。取样时,活检 针被瞬间弹出后仅受阻力。活检针在软组织中运动距离d1后进入目标组织,继续运动d2 后停下来。若活检针刚被弹出时的速度大小为v,在软组织中运动的时间为t1,两段运动 中活检针受到的阻力均视为恒力,则活检针在目标组织中运动的时间为 (         )   A. 　　　    B.  C. 　　　    D.  A 返回目录 解析　　设活检针进入目标组织的初速度大小为v1,在软组织中和目标组织中运动的 加速度大小分别为a1和a2,在软组织中运动的过程中,有d1=vt1- a1 、v1=v-a1t1,在目标组 织中运动的过程中,有0- =-2a2d2、0=v1-a2t2,联立解得t2= ,A正确。 一题多解 由匀变速直线运动的平均速度的推论可得,在软组织中,有d1= t1,在目标组织中,有d2 = t2,联立解得t2= ,A正确。 返回目录 典例3　在公路上行驶的汽车,从司机发现前方异常情况到车速减为0,汽车前进了一段 距离。为保证安全,这段距离内不能有车辆和行人,因此把它称为安全距离。通常情况 下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1.0 s(这段时间汽车仍保持原速不变)。 若晴天汽车在干燥的路面上以108.0 km/h的速度行驶时,得到的安全距离为120.0 m。 设雨天汽车刹车时的加速度为晴天时的 ,则下列说法正确的是(         ) A.晴天时,汽车刹车的加速度大小为3.75 m/s2 B.雨天时,汽车刹车的加速度大小为2.0 m/s2 C.雨天时,若要求安全距离为100.0 m,则汽车行驶的最大速度为72 km/h D.雨天时,若要求安全距离为100.0 m,则汽车行驶的最大速度为90.0 km/h C 返回目录 解析　　晴天时,汽车初速度为v0=108.0 km/h=30 m/s,人的反应时间和汽车系统的反应 时间内发生的位移为x1=v0t1=30.0 m,故减速位移为x2=120.0 m-30.0 m=90.0 m,由速度与 位移关系式可得,刹车时加速度大小为a= =5.0 m/s2,雨天时,汽车刹车的加速度大小 为a'= =2.5 m/s2,A、B错误。雨天时刹车距离为x'2= ,反应时间内行驶的距离为x'1= v'0t1,且要求x'1+x'2=100.0 m,联立解得v'0=72 km/h(另一解不合题意,舍去),C正确,D错误。 返回目录 考点2　匀变速直线运动的几个重要推论 1.匀变速直线运动的三个常用推论 (1)平均速度: = = = (中间时刻速度)。 (2)中间位置速度: = 。 点拨提醒 无论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动,均有 > 。 (3)任意两个连续相等时间间隔T内的位移之差Δx相等,即Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2。 返回目录 知识拓展 第m个时间T内位移与第n个时间T内位移之差xm-xn=(m-n)aT2。 2.初速度为0的匀加速直线运动的几个重要推论 (1)T末、2T末、3T末……nT末的速度之比 v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n。 (2)前T、前2T、前3T……前nT的位移之比 x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶4∶9∶…∶n2。 (3)从静止开始第一个T内、第二个T内、第三个T内……第n个T内的位移之比 x'1∶x'2∶x'3∶…∶x'n=1∶3∶5∶…∶(2n-1)。 返回目录 (4)从静止开始通过前x位移、前2x位移、前3x位移……前nx位移所用时间之比 t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶ ∶ ∶…∶ 。 (5)从初位置开始第一段x、第二段x、第三段x……第n段x所用时间之比 t'1∶t'2∶t'3∶…∶t'n=1∶( -1)∶( - )∶…∶( - )。 返回目录 典例4    (2024山东,3,3分)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,若木板长度为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 返回目录 解析　    解法一    基本公式法 木板在光滑斜面上做初速度为0的匀加速直线运动,根据x= at2有L= a 、2L= a 、3 L= a ,且Δt1=t2-t1、Δt2=t3-t1,解得Δt2∶Δt1=( -1)∶( -1),A正确。 解法二    比例法 设木板从静止释放至下端到达A点的时间为t'1,从木板下端到达A点至下端继续运动L的 时间为t'2,木板下端再继续运动L的时间为t'3,由初速度为零的匀加速直线运动经过连续 相等位移的时间之比可得t'1∶t'2∶t'3=1∶( -1)∶( - ),则Δt2∶Δt1=[( -1)+( -  )]∶( -1)=( -1)∶( -1),A正确。 返回目录 高考变式　(情境相似,变化条件)一个可视为质点的物体以一定的初速度冲上固定 的光滑斜面,斜面总长度为l,到达斜面最高点C时速度恰好为零。如图,已知物体运动到 距斜面底端 l处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间。   返回目录 解析 解法一    基本公式法 设物体的初速度为v0,加速度大小为a,则 xAC=v0(t+tBC)- a(t+tBC)2 v0-a(t+tBC)=0 xAB=v0t- at2 xAB= xAC 联立解得tBC=t(另一解不合题意,舍去)。 答案 t 返回目录 解法二    逆向思维法 物体以一定的初速度冲上斜面,到达C点时的速度恰好为0,做匀减速直线运动,将此阶 段的逆运动看成沿斜面向下的初速度为0的匀加速直线运动。则xBC=l- l= a ,xAC=l=  a(t+tBC)2 联立解得tBC=t(另一解不合题意,舍去)。 解法三    比例法 对于初速度为零的匀加速直线运动,物体在连续相等的时间内通过的位移之比x1∶x2∶ x3∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1) 由题意知物体做匀减速直线运动到达斜面最高点C时速度恰好为零,将此阶段的逆运 动看成沿斜面向下的初速度为0的匀加速直线运动,由题意有xCB∶xBA=1∶3,通过xAB的时 返回目录 间为t,故通过xBC的时间tBC=t。 解法四    平均速度法 中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,则有  = = =  又因为 =2axAC, =2axBC,xBC= xAC 联立解得vB=  即vB= ,因此B点是物体由A运动到C过程中的中间时刻对应的位置,故tBC=t。 解法五    图像法 作出物体由A运动到C过程中的v-t图像,如图所示 返回目录   根据相似三角形几何关系有 =  又v-t图线与时间轴围成的面积表示位移,即S△AOC=4S△BDC DO=t,CD=tBC,CO=t+tBC 联立可得 = ,解得tBC=t(另一解不合题意,舍去)。 返回目录 提分关键·方法提升 处理匀变速直线运动问题的方法   返回目录 典例5    (2025届山东济南历城二中模拟)因前方路段有塌方,一汽车在收到信号后立即 开始刹车。刹车过程中汽车途经A、B、C三点,最终汽车停在D点。已知汽车经过AB 段所用时间和BC段所用时间相等均为t=1 s,且xAB-xBC=8 m,汽车在CD段的平均速度大小 为1 m/s(汽车刹车过程中加速度不变)。则下列说法正确的是 (         )   A.汽车刹车时加速度大小为2 m/s2 B.汽车在A点的速度大小为16 m/s C.xAB=16 m D.汽车在AB段的平均速度大小为14 m/s D 返回目录 解析　    由题意分析,因汽车经过AB段和BC段所用时间相等均为t=1 s,则由位移差公 式Δx=aT2可知xAB-xBC=at2,解得汽车刹车时的加速度大小a=8 m/s2,A错误;由匀变速直线 运动的推论可知CD段的平均速度大小vCD= =1 m/s,故vC=2 m/s,则对汽车由A到C 的运动过程有vA=vC+2at=18 m/s,B错误;由匀变速直线运动推论可知vB= =10 m/s, 则AB段的平均速度大小为vAB= =14 m/s,xAB=vABt=14 m,C错误,D正确。 返回目录 提分关键·规律总结 刹车类问题和双向可逆类问题对比 运动特点 求解方法 刹车类 问题 做匀减速直线运动到速度为0后立即 停止运动,加速度a突然消失 求解时要先确定物体的速度减为0所 需要的时间 双向可逆 类问题 例如沿光滑斜面上滑的物体,到最高 点后仍能以原加速度匀加速返回,全 过程加速度大小、方向均不变 求解时可对全过程列式,选好正方向 并注意x、v、a等矢量的正、负号 返回目录 $