内容正文:
第2讲 匀变速直线运动的规律与应用
1
考点一 匀变速直线运动的基本规律及其应用
考点二 匀变速直线运动的推论及其应用
经典习题
◆
◆
考点精讲
课时作业
答案核查【考】
答案核查【作】
2
考点一 匀变速直线运动的基本规律及其应用
必备知识 精梳理
1.匀变速直线运动
(1)匀变速直线运动:沿着一条直线且________不变的运动.
(2)如图所示,匀变速直线运动的 图线是一条倾斜的直线.
加速度
考
点
一
3
2.匀变速直线运动的基本规律
(1) 速度与时间的关系式: ________.
(2) 位移与时间的关系式: _ __________.
(3) 速度与位移的关系式:________ .
3.匀变速直线运动的公式选用技巧
题目中所涉及的物理量 没有涉及的物理量 适宜选用公式
、、、
、、、
、、、
注意:通常以初速度的方向为正方向;当时,一般以加速度 的方向为正方向.
速度、加速度、位移的方向与正方向相同时取正,相反时取负.
考
点
一
4
【辨别明理】
1.匀变速直线运动的加速度是均匀变化的.( )
×
2.匀变速直线运动的速度是均匀变化的.( )
√
3.匀变速直线运动中,经过相同的时间,速度变化量相同.( )
√
4.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.( )
√
考
点
一
5
典例精析 明思路
例1 以的速度行驶的汽车,制动后做匀减速直线运动,在内前进 ,则汽
车在 内的位移为( )
A. B. C. D.
[解析] 根据,其中,,,解得 ,
则汽车刹车至停下来所需时间为,所以 末汽车停下
来,则汽车在内的位移为 ,故C正确.
√
考
点
一
6
例2 一辆沿平直公路匀速行驶的汽车,突然以的加速度加速行驶,经 发生
的位移为 ,求:
(1) 汽车原来匀速行驶时的速度大小;
[答案]
[解析] 根据
代入数据可得
解得汽车原来匀速行驶时的速度大小
考
点
一
7
例2 一辆沿平直公路匀速行驶的汽车,突然以的加速度加速行驶,经 发生
的位移为 ,求:
(2) 汽车加速后第 末的速度大小;
[答案]
[解析] 汽车加速后第末的速度大小
(3) 开始加速后,汽车在前 内的位移大小;
[答案]
[解析] 开始加速后,汽车在前 内的位移大小
考
点
一
8
例2 一辆沿平直公路匀速行驶的汽车,突然以的加速度加速行驶,经 发生
的位移为 ,求:
(4) 开始加速后,汽车在第 内的位移大小.
[答案]
[解析] 汽车在前内的位移大小
汽车在第内的位移大小
考
点
一
9
例3 (多选)在足够长的光滑固定斜面上,有一物体以 的初速度沿斜面向上运动,
物体的加速度大小始终为、方向沿斜面向下,当物体的位移大小为 时,下
列说法正确的是( )
A.物体运动时间可能为 B.物体运动时间可能为
C.物体运动时间可能为 D.物体此时的速度大小一定为
[解析] 以沿斜面向上为正方向,则, ,当物体的位移为沿斜
面向上时,,由运动学公式,解得或 ,
故A、B正确;当物体的位移为沿斜面向下时,,由 ,
解得或(舍去),故C正确.由速度公式 ,解得
或或 ,故D错误.
√
√
√
考
点
一
10
【技法点拨】
两类特殊的匀减速直线运动
刹车类 特点为匀减速到速度为零后即停止运动,加速度 突然消失,求解时要注意
确定其实际运动时间.如果问题涉及最后阶段(到停止运动)的运动,可把该
阶段看成反向的初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动
双向运
动类 如沿光滑斜面上滑的小球,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,求解时可对全过程列式,但必须注意、、
等矢量的正负号及物理意义
考
点
一
11
考点二 匀变速直线运动的推论及其应用
必备知识 精梳理
1.匀变速直线运动的三个常用推论
(1) 两个连续相同时间内的位移差:_____.________ .
(2) 中间时刻速度:_____ .
(3) 位移中点速度: _ ______.
考
点
二
12
2.初速度为零的匀加速直线运动的五个重要比例式
(1) 末、末、末、…、末的瞬时速度之比 ___________.
(2) 前内、前内、前内、…、前内的位移之比 ____________.
(3) 第1个内、第2个内、第3个内、…、第个内的位移之比
__________________.
(4) 前内、前内、前内、…、前内的时间之比
______________.
(5) 第1个内、第2个内、第3个内、…、第个内的时间之比
_____________________________________.
考
点
二
13
3.解决匀变速直线运动的六种方法
考
点
二
14
典例精析 明思路
例4 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 内位移为
,第二个内位移为 ,下面说法正确的是( )
A.计时时刻送货车的速度为0
B.送货车的加速度大小为
C.送货车在第1个末的速度大小为
D.送货车在第2个内的平均速度大小为
√
考
点
二
15
[解析] 根据匀变速直线运动推论可得加速度大小为 ,
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度可知,送货车在
第1个末的速度大小为 ,根据速度—时间公式可得计时时
刻送货车的速度为 ,A、B错误,C正确;送货车在
第2个内的平均速度大小为 ,D错误.
考
点
二
16
例5 [2024·山东卷] 如图所示,固定的光滑斜面上有一木板,其下端与斜面上 点距离
为.木板由静止释放,若木板长度为,通过点的时间间隔为;若木板长度为 ,
通过点的时间间隔为. 为( )
A. B.
C. D.
[解析] 木板在斜面上所受合力 不变,则木板的加速度不变,木板从静止
释放到下端到达点的过程,有,木板从静止释放到上端到达 点的过程,当木
板长度为时,有,当木板长度为时,有,又 ,
,联立解得 ,A正确.
√
考
点
二
17
例6 物体以一定的初速度从斜面底端点冲上固定的光滑斜面,斜面总长度为 ,物
体到达斜面最高点 时速度恰好为零,如图所示,已知物体向上运动到距斜面底端
处的点时,所用时间为,求物体从滑到 所用的时间.(本题可尝试用多种方法
解答)
[答案]
考
点
二
18
[解析] 方法一:基本公式法
物体沿斜面向上做匀减速直线运动,设初速度为,加速度大小为,物体从滑到
所用的时间为,由匀变速直线运动的规律得
解得
又
解得
考
点
二
19
方法二:平均速度法
匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度, ,
又,,,由以上三式解得
即刚好等于段的平均速度,因此物体到 点时正好是这段运动的中间时刻,因此
有
考
点
二
20
方法三:逆向思维法
物体向上匀减速冲上斜面,其逆过程可看作由 静止开始向下匀加速滑下斜面,设物
体从到所用的时间为 ,由运动学公式得,
又
由以上三式解得
考
点
二
21
方法四:比例法
如上,物体运动的逆过程可视为初速度为零的匀加速直线运动,对于初速度为零的匀
加速直线运动,在连续相等的时间内通过的位移之比
由,则物体通过段和通过段的时间相等,即
考
点
二
22
1.一汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶.行驶过程中,司机忽然发现前方有一警示牌,
立即刹车.刹车后汽车立即开始做匀减速直线运动,直至停止.已知从刹车开始计时,汽车
在内的位移大小为,内的位移大小为.用、 分别表示汽车匀速行
驶时的速度大小及刹车时的加速度大小,则( )
A., B.,
C., D.,
[解析] 根据匀变速直线运动的规律判断可知,汽车在前已停止运动.汽车在 内
位移为,汽车在时的速度为,内的位移 满足
,联立解得, ,故D正确.
√
经典习 题
23
2.商场自动感应门如图所示,人走进时两扇门从静止
开始同时向左右平移,经 恰好完全打开,两扇门
移动距离均为 ,若门从静止开始以相同加速度大
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. B. C. D.
[解析] 设门的最大速度为 ,根据匀变速直线运动的规律可知加速过程和减速过程的
平均速度均为,且时间相等,均为,根据,可得 ,则加速
度 ,故选C.
√
经典习 题
24
3.(多选)如图所示,一冰壶以速度 垂直进入三个完全相同的矩形
区域做匀减速直线运动,且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好
为零,则下列关于冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比
A. B.
C. D.
[解析] 因为冰壶做匀减速直线运动,且末速度为零,故可以看成反向的初速度为零的
匀加速直线运动来研究,初速度为零的匀加速直线运动中通过连续三段相等位移的时
间之比为,故所求时间之比为 ,选项C错
误,D正确;由 可得,初速度为零的匀加速直线运动中通过连续相等位
移时的速度之比为,故所求的速度之比为 ,选项A错误,B正确.
和穿过每个矩形区域所用的时间之比 正确的为 ( )
√
√
经典习 题
25
4.一个质点正在做匀加速直线运动,用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间
隔为.分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了 ;
在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了 ,由此不可求得( )
A.第1次闪光时质点的速度
B.质点运动的加速度
C.从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移
D.质点运动的初速度
√
经典习 题
26
[解析] 根据,可得 ,因为在第1次、第
2次闪光的时间间隔内移动了,根据 ,可得
,解得 ,故A、B两项不符合题意;因为
,则从第2次闪光到第3次闪光这段时间内的位移
,故C项不符合题意;因为初始时刻与第1次闪光的
时间间隔未知,故无法求出质点的初速度,故D项符合题意.
经典习 题
27
5.某物体自点由静止开始做匀加速直线运动,、、、 为其运动轨迹上的四点,测
得,,,且物体通过、、所用时间相等,则、 的
距离为( )
A. B. C. D.
[解析] 设该物体通过、、所用时间均为,则物体通过 点的速度为
,根据得,则 ,
,故B正确.
√
经典习 题
28
6.如图所示,滑雪运动员从点由静止开始做匀加速直线运动,先后经过、、 三点,已
知,,且运动员经过、 两段的时间相等,下列说法不正确的
是( )
A.能求出、 间的距离
B.不能求出运动员经过 段所用的时间
C.不能求出运动员的加速度
D.不能求出运动员经过、 两点的速度之比
√
经典习 题
29
[解析] 设运动员通过、所用时间均为,则运动员经过 点的速度为
,根据得,则运动员经过 点的速度为
,则,故A正确;运动员经过、 两
点的速度之比为,故D错误;因为未知,则不能求出运动员经过 段所用的时间和
运动员的加速度,故B、C正确.
经典习 题
30
课时作业
31
(限时40分钟)
1.[2025·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 减为0.该过程中加速度大小为( )
A. B. C. D.
[解析] 根据运动学公式,代入数值解得 ,故加速度大小为
,故选C.
√
课时作业
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2.[2026·河北百师联盟开学考] 某同学骑自行车以 的初速度沿足够长的斜坡向下
做匀加速直线运动,加速度大小是,经过 ,他在斜坡上通过的路程是( )
A. B. C. D.
[解析] 以初速度方向为正方向,由匀变速直线运动位移公式有 ,代入
数据解得,该同学骑自行车做单向直线运动,故路程等于位移大小为 ,
故选C.
√
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3.[2025·广西卷] 某乘客乘坐的动车进站时,动车速度从 减小为0,此过程可视
为匀减速直线运动,期间该乘客的脉搏跳动了70次.已知他的脉搏跳动每分钟约为60次,
则此过程动车行驶距离约为( )
A. B. C. D.
[解析] 动车运动的时间为 ,动车行驶的距离为
,故选B.
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4.如图所示是劳动生产中钉钉子的情景.若某次敲击过程中,钉子竖直向下运动的位移
随时间变化的规律为 ,则在本次敲击过程中,下列说法正确
的是( )
A.钉子的初速度大小为
B.钉子做匀加速直线运动
C.前内钉子的位移大小为
D.前内钉子速度变化量的大小为
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[解析] 根据,结合匀变速直线运动的位移公式 可知,
钉子的初速度,加速度为 ,钉子做匀减速直线运动,选项A、
B错误;钉子速度减为零的时间为,则前 内钉子的位移大小等于
内的位移大小,即,选项C正确;前 内钉子速度变化量的
大小为 ,选项D错误.
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5.一辆汽车从静止开始启动,先做初速度为零的匀加速直线运动,在匀加速运动过程
中,前内的平均速度为,匀加速运动的时间共为 ,下列说法正确的是
( )
A.匀加速运动的加速度大小为 B.前内的平均速度大小为
C.匀加速运动的总位移大小为 D.末的瞬时速度大小为
√
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[解析] 已知汽车从静止开始启动,且前3秒内的平均速度为 ,则在匀加速直线
运动中有,解得3秒末速度,根据速度—时间公式有 ,
解得 ,故A错误;根据位移—时间公式,可得前2秒内的位移为
,则前 内的平均速度大小为
,故B正确;由题知,匀加速运动的总时间为8秒,则总位移
大小为 ,故C错误;5秒末的瞬时速度大小为
,故D错误.
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6.[2026·山西翼城中学开学考] 一辆汽车在笔直的道路上制动后做匀减速直线运动,利
用相机,从汽车制动开始,每隔 对其拍摄一张照片,拍摄结束后,根据一定比例测
出了每两次拍摄之间车运动的距离,将照片合成如图所示.下列说法正确的是( )
A.汽车制动后做匀减速运动的加速度大小为
B.汽车制动后第内的平均速度大小为
C.汽车制动后第末的速度大小为
D.汽车开始制动时的速度大小为
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[解析] 根据匀变速直线运动相邻相等时间间隔内发生的位移差的关系 ,可得
汽车制动后做匀减速运动的加速度大小为 ,故A错误;汽
车制动后第内的平均速度大小为 ,故B错误;汽车制动后
第末的速度等于前的平均速度,则有 ,故C错误;汽
车制动时的初速度大小为 ,故D正确.
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7.汽车在平直的公路上以 的速度匀速行驶,司机发现险情时立即紧急刹车,汽
车做匀减速直线运动直到停车,取汽车开始紧急刹车的时刻为0时刻,已知汽车在
内的位移大小为 ,求:
(1) 汽车刹车时的加速度大小;
[答案]
[解析] 汽车初速度
汽车在内的位移大小为,根据位移公式有
解得
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7.汽车在平直的公路上以 的速度匀速行驶,司机发现险情时立即紧急刹车,汽
车做匀减速直线运动直到停车,取汽车开始紧急刹车的时刻为0时刻,已知汽车在
内的位移大小为 ,求:
(2) 汽车第 初的速度大小;
[答案]
[解析] 利用逆向思维,可知汽车停止运动的时间
则汽车第初,即减速后的速度大小
解得
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7.汽车在平直的公路上以 的速度匀速行驶,司机发现险情时立即紧急刹车,汽
车做匀减速直线运动直到停车,取汽车开始紧急刹车的时刻为0时刻,已知汽车在
内的位移大小为 ,求:
(3) 汽车在静止前 内的位移大小;
[答案]
[解析] 汽车在静止前内,利用逆向思维,根据位移公式有
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7.汽车在平直的公路上以 的速度匀速行驶,司机发现险情时立即紧急刹车,汽
车做匀减速直线运动直到停车,取汽车开始紧急刹车的时刻为0时刻,已知汽车在
内的位移大小为 ,求:
(4) 内汽车的位移大小.
[答案]
[解析] 汽车停止运动的时间
则内汽车的位移大小
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8.[2023·山东卷] 如图所示,电动公交车做匀减速直线运动进站,连续经过、、 三
点,已知间的距离是的两倍,段的平均速度是, 段的平均速度是
,则公交车经过 点时的瞬间速度为( )
A. B. C. D.
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[解析] 由题意可知,电动公交车做匀减速直线运动,设、间的距离为,则、 间
的距离为,根据题意有,,联立解得 ,
,再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有 ,则
,其中还有,解得,联立解得公交车经过
点时的瞬时速度为 ,故选C.
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9.[2025·重庆巴蜀中学期末] 如图所示,四个完全相同的装满水的薄皮气球水平固定排
列,子弹射入水球中并沿水平线做匀变速直线运动,恰好能穿出第4号水球.球皮对子
弹的阻力忽略不计,子弹可视为质点.下列说法正确的是( )
A.子弹经过每个水球的过程中速度变化量均相同
B.子弹穿出第2号水球时的速度等于穿过四个水球的平均速度
C.子弹穿过每个水球所用时间依次为、、、 ,则
D.子弹穿过每个水球所用时间依次为、、、,则
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[解析] 子弹经过每个水球的位移相同,但速度逐渐减小,故经过每个水球所用的时间
增加,由 可知,子弹的速度变化量不同,故A错误;整个过程的逆过程可看作
初速度为零的匀加速直线运动,由初速度为零的匀加速直线运动的规律,反向穿过第4
号水球与后面的3个水球的位移之比为 ,可知子弹反向穿出第4号水球时,即正向
穿过第3号水球时的速度等于穿过四个水球的平均速度,故B错误;由B的分析可知,
穿过第3号水球时是整个过程的中间时刻,设穿过每个水球所用时间依次为、 、
、,则 ,故C正确;对整个过程的逆过程,由初速度为零的匀加速
直线运动相等位移的时间关系可知,子弹穿过第4号、第3号、第2号、第1号水球的时
间之比为 ,设子弹穿过1、2、3、4号水球所用时间
依次为、、、,则 ,故D错误.
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10.[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 时
由静止开始做匀加速运动,加速度大小,在 时停止加速开始做匀
速运动,之后某时刻救护车停止鸣笛, 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 ,求:
(1) 救护车匀速运动时的速度大小;
[答案]
[解析] 根据匀变速直线运动速度公式有
可得救护车匀速运动时的速度大小
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10.[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 时
由静止开始做匀加速运动,加速度大小,在 时停止加速开始做匀
速运动,之后某时刻救护车停止鸣笛, 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 ,求:
(2) 在停止鸣笛时救护车距出发处的距离.
[答案]
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[解析] 救护车加速运动过程中的位移
设在 时刻停止鸣笛,根据题意可得
停止鸣笛时救护车距出发处的距离
代入数据联立解得
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11.[2024·广西卷] 如图所示,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 ,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,从2号锥筒运动到3号锥筒用时 .求该同学:
(1) 滑行的加速度大小;
[答案]
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[解析] 根据匀变速运动规律可知某段内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,所以在
1、2号锥筒的中间时刻的速度为
2、3号锥筒的中间时刻的速度为
故可得加速度大小为
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11.[2024·广西卷] 如图所示,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 ,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,从2号锥筒运动到3号锥筒用时 .求该同学:
(2) 最远能经过几号锥筒.
[答案] 4
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[解析] 设到达1号锥筒时的速度为,根据匀变速直线运动规律得
代入数值解得
从1号开始到停止时通过的位移大小为
故可知最远能经过4号锥筒.
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12.[2026·河北衡水二中一调] 历史上有科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向
直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”).“另类加速度”定义为
,其中和分别表示某段位移内的初速度和末速度. 表示物体做加速
运动,物示物体做减速运动.而现在物理学中加速度定义为 ,下列说法
正确的是( )
A.若不变,则 也不变
B.若且保持不变,则 逐渐变大
C.若不变,则物体在中间时刻的速度为
D.若不变,则物体在中间位置处速度为
√
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[解析] 若 且保持不变,相等位移内速度增加量相等,可知通过相等位移平均速
度增大,通过相等位移所用时间缩短,根据,可知 逐渐变大,同理可知若
且保持不变,则逐渐变小,故A错误,B正确;由上述分析可知,若 不变,物
体的加速度将减小或增大,不是匀变速直线运动,中间时刻的速度不等于 ,故C
错误;若不变,可得, ,联立可得物体在中间位置处速度为
,故D错误.
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考点一
必备知识 精梳理 1.加速度 2.(1)<m></m> (2)<m></m> (3)<m></m>
【辨别明理】 1.× 2.√ 3.√ 4.√
例1 C 例2 (1)<m></m> (2)<m></m> (3)<m></m> (4)<m></m> 例3 ABC
考点二
必备知识 精梳理 1.(1)<m></m> <m></m> (2)<m></m> (3)<m></m>
2.(1)<m></m> (2)<m></m> (3)<m></m>
(4)<m></m> (5)<m></m>
例4 C 例5 A 例6 <m></m>
答 案 核 查
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基础巩固练
1.C 2.C 3.B 4.C 5.B 6.D 7.(1)<m></m> (2)<m></m> (3)<m></m> (4)<m></m>
综合提升练
8.C 9.C 10.(1)<m></m> (2)<m></m>
拓展挑战练
11.(1)<m></m> (2)4 12.B
答 案 核 查
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