第2讲 匀变速直线运动的规律-【优学精研】2027年高考物理一轮总复习教用Word(提升版)
2026-06-21
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教辅
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 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.42 MB |
| 发布时间 | 2026-06-21 |
| 更新时间 | 2026-06-21 |
| 作者 | 拾光树文化 |
| 品牌系列 | 优学精研·高考一轮总复习 |
| 审核时间 | 2026-06-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58390881.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该高中物理高考复习讲义聚焦匀变速直线运动规律,涵盖基本公式、推论及多过程问题三大核心考点,按“双基落实-公式技巧-考点突破-真题演练”逻辑架构知识体系,通过易错判断、公式选用表、典型例题解析等环节,帮助学生系统梳理知识脉络,突破刹车类、双向可逆等难点问题。
资料以科学思维培养为核心,创新设计“公式选用技巧表”“0-v-0模型”等工具,如在多过程问题中引导学生画运动草图构建物理模型,结合2024-2026年各地模拟题及高考真题分层训练,培养学生模型建构与科学推理能力,助力教师精准把控复习节奏,提升学生解题效率与应考能力。
内容正文:
第2讲 匀变速直线运动的规律
1.理解匀变速直线运动的特点,掌握变速直线运动的基本公式,并能熟练灵活应用。
2.掌握匀变速直线运动的推论,并能解决有关问题。
双基落实
1.易错判断
(1)匀变速直线运动是加速度不变而速度均匀变化的直线运动。( √ )
(2)匀变速直线运动的位移随时间均匀增加。( × )
(3)在匀变速直线运动中,中间时刻的速度一定小于该段时间内位移中点的速度。( √ )
2.〔人教版必修第一册P46·T2改编〕以18 m/s速度行驶的汽车,制动后做匀减速直线运动,在3 s内前进36 m,则汽车在5 s内的位移为( )
A.50 m B.45 m
C.40.5 m D.40 m
解析:C 根据x=v0t+at2,解得a=-4 m/s2,则汽车从开始制动到停止所需时间为t'== s=4.5 s<5 s,所以4.5 s末汽车停止运动,则汽车在5 s内的位移为x'== m=40.5 m,故C正确。
考点一 匀变速直线运动的基本规律
公式选用技巧
题目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量)
没有涉及的物理量
适宜选用公式
v0、v、a、t
x
v=v0+at
v0、a、t、x
v
x=v0t+at2
v0、v、a、x
t
v2-=2ax
v0、v、t、x
a
x=t
提醒:除时间t外,x、v0、v、a均为矢量,所以需要确定正方向,一般以v0的方向为正方向。当v0=0时,一般选加速度a的方向为正方向。
〔多选〕(2026·山西晋中期末)一同学(可视为质点)从斜坡顶端由静止开始滑下,他在斜坡上的运动可视为匀加速直线运动,测得他最初10 s内的位移为x1,最后10 s内的位移为x2。已知x2-x1=160 m,x1∶x2=1∶9,下列说法正确的是( )
A.第5 s末的瞬时速率为2 m/s
B.滑到底端时速度大小为20 m/s
C.斜面总长为200 m
D.下滑总时间为50 s
答案:ABD
解析:根据x2-x1=160 m,x1∶x2=1∶9可得x1=20 m,x2=180 m,根据x1=a,可得a=0.4 m/s2,该同学第5 s末的瞬时速率为v5=at5=2 m/s,选项A正确;最后10 s内x2=v0't2+a,解得v0'=16 m/s,该同学滑到底端时速度大小为v=v0'+at2=(16+0.4×10) m/s=20 m/s,选项B正确;斜面总长为l== m=500 m,选项C错误;下滑总时间为t== s=50 s,选项D正确。
(2026·山东枣庄模拟)冬季滑雪已成为人们喜爱的运动项目之一。运动员沿直雪道由静止开始匀加速下滑,加速度为a,滑雪板的长度为L,其B端到达P点所用的时间为t,则滑雪板的A、B两端通过P点的时间差是( )
A.t- B.-t
C. D.
解析:A 由B端到达P点所用的时间为t,可知B端到P点的位移大小为x=at2,则A端到P点的位移大小为x'=x-L=at2-L,设A端到达P点所用的时间为t',则at2-L=at'2,解得t'=,则滑雪板的A、B两端通过P点的时间差是Δt=t-t'=t-,故选A。
(2026·江苏苏州模拟)如图,一辆汽车正在平直公路上以v0=72 km/h的速度匀速行驶,突然在公路正前方52 m处冲出三只小动物,司机立即刹车,设刹车过程可看作匀减速直线运动,加速度大小为4 m/s2。以下说法正确的是( )
A.汽车在第6 s末的速度大小为4 m/s
B.汽车在第4 s末到第6 s末的位移为2 m
C.做匀减速运动的汽车要撞上小动物
D.汽车在第2 s末的瞬时速度为10 m/s
答案:B
解析:汽车刹车的初速度为v0=72 km/h=20 m/s,汽车从开始刹车到停止运动所用时间为t0== s=5 s,则汽车在第6 s末的速度大小为0,汽车在第4 s末到第6 s末的位移等于停止前最后1 s的位移,根据逆向思维可得Δx=at2=×4×12 m=2 m,故A错误,B正确;汽车从开始刹车到停止运动通过的位移为x0=t0=×5 m=50 m<52 m,可知做匀减速运动的汽车不会撞上小动物,故C错误;汽车在第2 s末的瞬时速度为v2=v0-at2=20 m/s-4×2 m/s=12 m/s,故D错误。
〔多选〕(2026·四川凉山模拟)在足够长的光滑斜面上,有一物体以10 m/s的初速度沿斜面向上运动,物体的加速度大小始终为5 m/s2,方向沿斜面向下。当物体的位移大小为7.5 m时,下列说法正确的是( )
A.物体运动时间可能为2 s
B.物体运动时间可能为3 s
C.物体运动时间可能为(2+)s
D.物体此时的速度大小一定为5 m/s
答案:BC
解析:当物体的位移为向上的7.5 m时,由匀变速直线运动的位移与时间公式可得x=v0t-at2,代入数据可得t2-4t+3=0,解得t1=1 s或t2=3 s,当物体的位移为向下的7.5 m时,则x=-7.5 m,根据x=v0t-at2,可得t2-4t-3=0,解得t3=(2+) s或t4=(2-)s<0(舍去),当t=(2+) s时,此时的速度为v=v0-at=10 m/s-5×(2+) m/s=-5 m/s,故选B、C。
(1)选择公式时一定要注意分析已知量和待求量,根据所涉及的物理量选择合适的公式求解,使问题简化。
(2)对于刹车类问题,当车速度为零时,停止运动。利用基本公式求解此类问题时,应先计算车停下所用时间,再选择合适公式求解。
(3)对于双向可逆类问题,如沿光滑斜面上滑的物块,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,故求解时可对全过程列式,但必须注意x、v、a等矢量的正负号及物理意义。
考点二 匀变速直线运动的推论
解决匀变速直线运动的常用推论
(2025·广西南宁一模)如图是位于南宁市东南郊的两座邕江大桥,近处为公路桥,远处更高大的是铁路桥。公路桥所用吊杆为高强度平行钢丝,吊点等间距分布,相邻吊点之间的水平距离为d。一辆汽车正在匀加速通过公路桥,依次经过相邻的1~5号吊杆。设车头以速度v经过2号吊杆,经过时间t,车头以3v经过5号吊杆。则汽车的加速度大小为( )
A. B.
C. D.
答案:B
解析:由题意知,车头由2号吊杆运动到5号吊杆用时t,则有==,解得v=,则加速度a==,故选B。
(2025·山西吕梁三模)高铁进站的过程可看作匀减速直线运动,高铁车头依次经过A、B、C三个位置,已知AB=BC,测得AB段的平均速度为30 m/s,BC段平均速度为20 m/s。则( )
A.高铁车头经过A的速度为32 m/s
B.高铁车头经过B的速度为25 m/s
C.高铁车头经过C的速度为14 m/s
D.高铁车头经过AC段的平均速度为25 m/s
解析:C 由平均速度公式得=30 m/s,=20 m/s,因为AB=BC,由位移中点速度公式得vB=,由以上三式解得vA=34 m/s,vB=26 m/s,vC=14 m/s,对全程由平均速度公式得vAC==24 m/s,故C正确。
〔多选〕(2026·重庆渝中期中)漂流艇(可视为质点)从玻璃直滑道(图甲)的斜面顶端由静止开始匀加速滑下,依次经过斜面上的A、B、C三点,将玻璃直滑道简化成如图乙所示的模型,已知xAB=6 m,xBC=8 m,漂流艇通过这两段距离的时间都是2 s。则( )
A.漂流艇的加速度大小为0.5 m/s2
B.漂流艇通过B点时的速度大小为7 m/s
C.B点距斜面顶端的距离为12.25 m
D.B点距斜面顶端的距离为49 m
答案:AC
解析:根据逐差法,漂流艇的加速度大小为a== m/s2=0.5 m/s2,故A正确;漂流艇通过B点时的速度大小等于漂流艇通过AC段的平均速度大小,则vB== m/s=3.5 m/s,故B错误;B点距斜面顶端的距离为xB== m=12.25 m,故C正确,D错误。
(2026·江西新余模拟)某实验者在桌面上紧挨着放置6块完全相同的透明凝胶,枪口对准凝胶的中轴线射击,子弹即将射出第6块凝胶时速度恰好减为0,子弹在凝胶中运动的总时间为t,假设子弹在凝胶中的运动可看作匀减速直线运动,子弹可看作质点,则以下说法正确的是( )
A.子弹穿透第3块凝胶时,速度为刚射入第1块凝胶时的一半
B.子弹穿透前2块凝胶所用时间为t
C.子弹穿透第2块凝胶所用时间为(-1)t
D.子弹穿透第1块与最后1块凝胶的平均速度之比为∶1
答案:B
解析:因为子弹做匀减速直线运动,可将其视为反向的初速度为0的匀加速直线运动,子弹穿透第3块凝胶时与刚射入第1块凝胶时的位移之比为1∶2,则速度之比为1∶,故A错误;子弹穿透6块凝胶的时间之比为∶∶∶∶∶1,则子弹穿透前2块凝胶所用时间为Δt=t,子弹穿透第2块凝胶所用时间为Δt5=t5-t4=t,故B正确,C错误;由=可得,子弹穿透第1块与最后1块凝胶的平均速度之比为∶=t1∶Δt6=1∶(-),故D错误。
考点三 匀变速直线运动的多过程问题
1.三步法确定多过程问题的解答思路
2.分析多过程问题的四个要点
(1)题目中有多少个物理过程。
(2)每个过程中物体做什么运动,可画运动草图或作v-t图像形象地描述运动过程。
(3)每种运动满足什么物理规律。
(4)运动过程中的一些关键位置(时刻)是哪些,各阶段运动交接处的速度往往是联系各段运动的纽带。
〔人教版必修第一册P55·T6改编〕ETC是电子不停车收费系统的简称。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v1=12 m/s的速度朝收费站沿直线行驶,如果过ETC通道,需要在距收费站中心线前d=10 m处正好匀减速至v2=4 m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v1正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过t0=20 s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶,设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1 m/s2。求:
(1)汽车过ETC通道时,从开始减速至恢复正常行驶过程中的位移大小;
(2)汽车过人工收费通道时,应在离收费站中心线多远处开始减速;
(3)汽车过ETC通道比过人工收费通道节约的时间。
答案:(1)138 m (2)72 m (3)25 s
解析:(1)过ETC通道时,减速的位移和加速的位移相等,
则x1==64 m
故总的位移x总1=2x1+d=138 m。
(2)过人工收费通道时,开始减速时距离中心线的距离为x2==72 m。
(3)过ETC通道的时间t1=×2+=18.5 s
过人工收费通道的时间t2=×2+t0=44 s
x总2=2x2=144 m
二者的位移差Δx=x总2-x总1=6 m
在这段位移内汽车以正常行驶速度做匀速直线运动,
则Δt=t2-=25 s。
“0-v-0”模型
1.题型特征:物体的初速度为0,先匀加速到v,再匀减速到末速度为0。
2.分段结论:==,t1、t2、x1、x2、a1、a2分别是前段和后段的时间、位移大小和加速度大小。
3.全程结论:加速阶段、减速阶段和全程的平均速度相同,最大速度vm=2=。
〔教科版必修第一册P47·T4改编〕一辆汽车从A站出发,沿直线做匀加速运动,历时5 min,随即做匀减速运动,历时3 min,到达B站。已知A、B两站间的距离为2.4 km,则汽车在这段运动中的最大速度为( )
A.5 m/s B.10 m/s
C.15 m/s D.20 m/s
解析:B 设汽车在这段运动中的最大速度为v,则平均速度为==,由x=x1+x2=t1+t2=,可得汽车在这段运动中的最大速度v== m/s=10 m/s,故B正确。
(2025·安徽高考4题)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8x,则( )
A.x=at2 B.x=at2
C.x=at2 D.x=at2
解析:A 设汽车匀加速运动的时间为t0,则汽车匀速运动的位移x1=at0t,由对称性可知,汽车匀加速运动过程和匀减速运动过程的位移均为x=a,又x1+2x=8x,联立解得t0=t,所以x=at2,A正确。
1.★(2026·安徽亳州期中)空轨列车在综保区站从静止出发后,做匀加速直线运动,此过程中从甲地加速到乙地用时1分钟,甲、乙两地相距2.1 km,且经过乙地的速度为180 km/h。对于列车的匀加速直线运动过程,下列说法正确的是( )
A.列车的加速度大小为0.75 m/s2
B.列车的加速度大小为1.0 m/s2
C.乙地到综保区站的距离为2.5 km
D.乙地到综保区站的距离为3.5 km
解析:C 设列车到达甲地的速度为v0,乙地速度为v,则v=180 km/h=50 m/s,加速度大小为a,则由x=v0t+at2和v=v0+at,联立解得a=0.5 m/s2,故A、B错误;从综保区到乙地,列车由静止开始做匀加速运动,由v2=2ax,解得x=2 500 m=2.5 km,故C正确,D错误。
2.〔多选〕(2026·广东广州期中)一汽车在水平面上做直线运动,遇到紧急情况需要刹车,当它开始刹车后,其位移与时间的关系是x=12t-2t2,其中t的单位是秒,x的单位是米,则此汽车( )
A.经6 s停下来
B.2 s末的速度是4 m/s
C.刹车后,4 s内行驶的距离是16 m
D.刹车后,4 s内的平均速度是4.5 m/s
解析:BD 由x=12t-2t2可知,汽车的初速度为v0=12 m/s,加速度为a=-4 m/s2,所以停车时间为t==3 s,故A错误;2 s末的速度是v2=v0+at2=4 m/s,故B正确;刹车时间只有3 s,所以刹车后4 s内行驶的距离是x=v0t+at2=18 m,故C错误;刹车后,4 s内的平均速度是==4.5 m/s,故D正确。
3.(2026·吉林松原模拟)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
解析:D 因汽车经过AB段所用时间和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段的平均速度大小为该段初、末速度大小的平均值,即==1 m/s,故vC=2 m/s,对汽车由A到C的运动进行逆向思维有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==14 m/s,xAB=vAB·t=14 m,C错误,D正确。
4.(2026·江苏无锡期中)《街头科学实验室》中验证了四个完全相同的水球即可挡住子弹,假设子弹在水球中沿水平方向做初速度为v的匀减速直线运动,恰好能穿出第四个水球,则( )
A.子弹在每个水球中速度变化量相同
B.子弹穿出第二个水球时的瞬时速度为
C.子弹在每个水球中运动的时间比为t1∶t2∶t3∶t4=2∶∶∶1
D.子弹穿出前三个水球的瞬时速度之比为v1∶v2∶v3=∶∶1
解析:D 由题意可知子弹恰好能穿出第4个水球,即末速度为零,逆向看子弹由左向右做初速度为零的匀加速直线运动,则由匀变速直线运动规律的推论可知,自右向左子弹通过四个水球的时间比为t1∶t2∶t3∶t4=(2-)∶(-)∶(-1)∶1,故C错误;由于加速度a恒定,由加速度的定义可知,速度变化量Δv=at,由于子弹在每个水球中的时间不同,所以速度变化量也不同,故A错误;由上述分析可知,子弹穿出前三个水球的时间等于穿过全部水球的时间的一半,因此子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等,即为,故B错误;逆向分析可看作是初速度为零的匀加速直线运动,根据v2=2ax可得,v=,子弹穿出前三个水球的瞬时速度之比为v1∶v2∶v3=∶∶1,故D正确。
5.(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
解析:C 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。
6.(2024·山东高考3题)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)
解析:A 由牛顿第二定律可知木板的加速度不变,木板从静止释放到下端到达A点的过程,有L=a,木板从静止释放到上端到达A点的过程,当木板长度为L时,有2L=a,当木板长度为2L时,有3L=a,又Δt1=t1-t0,Δt2=t2-t0,联立解得Δt2∶Δt1=(-1)∶(-1),A正确。
7.(2025·安徽黄山二模)一辆小汽车在高速公路上正常行驶,驾驶员发现前方较远处有异常情况,立即刹车,小汽车匀减速直线行驶经过一段分别标有“0 m”“50 m”“100 m”的标志牌路面。车头到达“0 m”标志牌时开始计时,车头经过“0 m”~“50 m”路段用时2 s,车头经过“50 m”~“100 m”路段用时3 s,下列说法正确的是( )
A.车头在“0 m”标志牌处速度大小等于 m/s
B.小汽车加速度大小等于 m/s2
C.车头在“50 m”标志牌处速度大小为20 m/s
D.车头在1~3.5 s时间内的位移小于50 m
解析:A 由题意可得,车头经过0~50 m路段中间时刻的速度大小为v1==25 m/s,经过50~100 m路段中间时刻的速度大小为v2== m/s,加速度大小为a== m/s2,所以车头在“0 m”标志牌处速度大小等于v0=v1+a= m/s,故A正确,B错误;车头在“50 m”标志牌处速度大小为v50=v1-a= m/s,故C错误;车头在1~3.5 s时间内的位移为x=v1t'-at'2=25×2.5 m-××2.52 m≈52.1 m,故D错误。
8.〔多选〕(2026·河北邯郸模拟)如图所示,一可视为质点的物体沿一足够长的光滑斜面向上滑行,从某时刻开始计时,第一个t内的位移为s,第三个t内的位移为零,下列说法正确的是( )
A.第二个t内该物体的位移为
B.该物体的加速度大小为
C.计时起点物体的速度大小为
D.该物体第二个t末的速度大小为
解析:AC 第三个t内的位移为零,说明在第三个t时间内的前物体沿斜面向上滑,后物体沿斜面下滑,将上滑过程分为5个,根据匀变速直线运动规律,其位移比为9∶7∶5∶3∶1,故第二个t内的位移为第一个t内位移的一半,即,故A正确;根据第一个t内和第二个t内的位移可知,物体的加速度大小a==,故B错误;计时起点物体的速度大小v0=a·t=,故C正确;第二个t末的速度大小v=v0-a·2t=,故D错误。
9.(2026·湖南长沙模拟)某高速公路出口的ETC通道示意图如图所示。一汽车驶入通道,到达O点的速度v0=22 m/s,此时开始做匀减速直线运动,经过4 s到达M点时速度减至v=6 m/s,并以6 m/s的速度匀速通过MN区,汽车从O点运动到N点共用时10 s,下列说法正确的是( )
A.汽车减速运动的加速度大小a=6 m/s2
B.O、M间中点的速度为14 m/s
C.O、M间的距离为56 m
D.汽车在ON段平均速度大小为11 m/s
解析:C 汽车在从O点到M点过程做匀减速直线运动,加速度大小为a== m/s2=4 m/s2,故A错误;O、M间的距离为x=t1=×4 m=56 m,故C正确;由中间位置速度公式v中=,可得v中=2 m/s,故B错误;M、N间的距离为d=vt2=6×(10-4)m=36 m,汽车在ON段平均速度大小为== m/s=9.2 m/s,故D错误。
10.〔多选〕(2025·云南昆明一模)春节期间,小明和家人在水平桌面上玩推滚瓶游戏。如图所示,将滚瓶从O点推出,滚瓶最终停止的位置决定了可获得的奖品。在某次游戏过程中,小明以v0=1 m/s的速度推出的滚瓶从O点开始做匀减速直线运动,刚好停在E点。滚瓶可视为质点,A、B、C、D、E相邻两点间距离均为0.2 m,滚瓶从D点运动到E点的时间为1 s。下列说法正确的是( )
A.滚瓶由位置A滑至位置E所用的时间等于2 s
B.滚瓶在位置A的速度等于它在OB之间的平均速度
C.滚瓶经过位置A时的速度是经过位置C时的速度的2倍
D.如果小明以0.9 m/s的速度将滚瓶推出,滚瓶最终将停在CD之间
解析:AD 滚瓶做末速度为零的匀减速直线运动,设滚瓶依次滑过两相邻位置的时间间隔分别为t1、t2、t3和t4,由逆向思维知t4∶t3∶t2∶t1=1∶(-1)∶(-)∶(2-),由t4=1 s,可知滚瓶由位置A滑至位置E所用的时间t=t1+t2+t3+t4=2 s,故A正确;滚瓶从位置D到位置E,由x=a,解得a=0.4 m/s2,滚瓶经过位置A的速度v1=at=0.4×2 m/s=0.8 m/s,滚瓶经过位置B的速度v2=v1-at1=0.8 m/s-0.4×(2-) m/s=0.4 m/s,在OB之间的平均速度== m/s≠v1=0.8 m/s,故B错误;D点是AE的时间中点,则vD==,滚瓶经过位置A时的速度是经过位置D时的速度的2倍,故C错误;滚瓶从O到E,根据速度与位移公式有xOE== m=1.25 m,若以0.9 m/s的速度将滚瓶推出,滚瓶运动的位移为x'== m= m=1.012 5 m,则xOE-x'=0.237 5 m,可知滚瓶最终将停在CD之间,故D正确。
11.★(2026·山东青岛期末)青岛地铁1号线为跨海地铁线路,线路全长60.11千米,共设置41座车站,全部为地下车站。如图从S站到T站是一段直线线路,全程3.3 km,列车运行最大速度为72 km/h。为了便于分析,我们用图乙来描述这个模型,列车在S站从静止开始做匀加速直线运动,达到最大速度后立即做匀速直线运动,进站前从最大速度开始做匀减速直线运动,直至到T站停车,且加速时的加速度大小为减速时加速度大小的二分之一。现匀加速运动过程中依次经过A、B、C点,由A到B用时3 s,由B到C用时5 s,且AB长12.6 m,BC长45.0 m。求:
(1)S、A两点之间的距离;
(2)列车匀速行驶的时间。
答案:(1)2.4 m (2)152.5 s
解析:(1)BC段平均速度==9 m/s
AB段平均速度==4.2 m/s
则v1.5=,
v5.5=,
t=5.5 s-1.5 s=4 s,
根据v5.5=v1.5+a1t
解得a1= m/s2=1.2 m/s2
故vC=+a1××tBC
又=2a1(xSA+xAB+xBC)
解得xSA=2.4 m。
(2)由Δv=a·Δt得,匀加速阶段
t1== s= s
匀减速阶段t2== s
由==得匀加速阶段,列车行驶的位移x1=t1= m
匀减速阶段,列车行驶的位移x2=t2= m
所以匀速运动时间t3==152.5 s。
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