第一讲 匀变速直线运动 讲义--2027届高考物理暑假自学衔接课
2026-07-06
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普通
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 | 匀变速直线运动 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.08 MB |
| 发布时间 | 2026-07-06 |
| 更新时间 | 2026-07-06 |
| 作者 | 夜市物理 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58670708.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
新高三暑假复习讲义
2027届高三暑假自学衔接课
第一讲 匀变速直线运动
一、匀变速直线运动的基本规律
1.匀变速直线运动
(1)物体在一条直线上运动,如果在任意相等的时间里速度变化相等,这种运动就叫匀变速直线运动。如图所示,v-t图线是一条倾斜的直线.
(2)特点:a=恒量,且a与v的方向平行。
(3)条件:物体所受合外力恒定且与运动方向平行。匀变速直线运动是一种理想化运动,实际并不存在。
2.基本规律
方法:对于运动学公式的选用原则可参考下表所列方法
题目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和为解题设定的中间量)
没有涉及的物理量
适宜选用的公
v0、v、a、t
x
【速度公式】v=v0+at
v0、a、t、x
v
【位移公式】x=v0t+at2
v0、v、a、x
t
【速度位移关系式】v2-v=2ax
v0、v、t、x
a
【平均速度公式】x=t
二、匀变速直线运动的推论及应用
1.平均速度公式:做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间内初、末时刻速度矢量和的一半,还等于中间时刻的瞬时速度.即:==.此公式可以求某时刻的瞬时速度.
2.位移差公式:连续相等的相邻时间间隔T内的位移差相等.
即:Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2.
不相邻相等的时间间隔T内的位移差xm-xn=(m-n)aT2,此公式可以求加速度.
3.初速度为零的匀加速直线运动的四个重要比例式
(1)T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬时速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n.
(2)前T内、前2T内、前3T内、…、前nT内的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶4∶9∶…∶n2.
(3)第1个T内、第2个T内、第3个T内、…、第n个T内的位移之比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN=1∶3∶5∶…∶(2n-1).
(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-).
4.思维方法
迁移角度
适用情况
解决办法
比例法
常用于初速度为零的匀加速直线运动且运动具有等时性或等距离
由连续相邻相等时间(或长度)的比例关系求解
推论法
适用于“纸带”类问题
由Δs=aT2求加速度
平均速度法
常用于“等分”思想的运动,把运动按时间(或距离)等分之后求解
根据中间时刻的速度为该段位移的平均速度来求解问题
图像法
常用于加速度变化的变速运动
由图象的斜率、面积等条件判断
三、自由落体运动和竖直上抛运动
1.自由落体运动
(1)运动特点:初速度为0,加速度为g的匀加速直线运动。
(2)基本规律:①速度与时间关系:v=gt;②位移与时间关系:x=gt2;③速度与位移关系:v2=2gx。
(3)方法技巧:①比例法等初速度为0的匀变速直线运动规律都适用;②Δv=gΔt,相同时间内,竖直方向速度变化量相同。③位移差公式:Δh=gT2。
2.竖直上抛运动
(1)运动特点:初速度方向竖直向上,加速度为g,上升阶段做匀减速运动,下降阶段做自由落体运动。
(2)基本规律:①速度与时间的关系:v=v0-gt;②位移与时间的关系:x=v0t-gt2。
(3)研究方法
分段法
上升阶段:a=g的匀减速直线运动;下降阶段:自由落体运动
全程法
初速度v0向上,加速度为-g的匀变速直线运动,v=v0-gt,h=v0t-gt2(以竖直向上为正方向)
若v>0,物体上升;若v<0,物体下落。若h>0,物体在抛出点上方;若h<0,物体在抛出点下方
考点一:匀变速直线运动规律
例1.一个滑块以初速度在地面上做匀减速直线运动,经过2s停下来,则滑块的加速度大小为( )
A. B. C. D.
例2.某电动汽车以15m/s的速度沿平直路面行驶,智能驾驶系统探测到前方绿灯将变成红灯,开始控制汽车做匀减速直线运动,滑行25m后刚好停在停车线前,则减速过程中汽车的加速度大小为( )
A. B. C. D.
例3.冬季滑雪已成为人们喜爱的运动项目。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端通过P点的时间差是( )
A. B.
C. D.
考点二:特殊的匀减速直线运动
两类运动
运动特点
求解方法
刹车
类
问题
匀减速直线运动到速度为0后即停止运动
求解时要注意先确定实际运动的时间,可以看成反向的初速度为0的匀加速直线运动,应用比例关系求解
双向
可逆
问题
如小球沿光滑固定斜面上滑或竖直上抛之类的运动,全过程加速度大小、方向均不变
求解时可对全过程列方程,但必须注意x、v、a等矢量的正、负号
例1.如图所示,“车让行人”是城市文明的重要标志。某汽车正以54 km/h的速度行驶在城市道路上,在车头距离“车让行人”停车线25.5m时,驾驶员发现前方有行人通过人行横道,已知驾驶员的反应时间为0.2 s,刹车后汽车做匀减速运动,为了停车让人,汽车车头不能越过停车线。则下列说法正确的是( )
A.汽车刹车后做减速运动的最大距离为22.5m
B.汽车刹车的最小加速度大小为3m/s2
C.汽车做减速运动的最长时间约为4.4 s
D.从驾驶员发现行人到汽车停下,汽车的平均速度可能等于7.9m/s
例2.如图所示,汽车从制动到停止共用了5s,则汽车加速度的大小为( )
A. B. C. D.
【变式训练】为了测试某汽车刹车性能,使汽车从最高速度开始刹车到停止。此过程可以看作匀减速直线运动,测试显示平均速度为,刹车位移为,则刹车时的加速度大小约为( )
A. B. C. D.
考点三:匀变速直线运动的推论
例1.某同学乘坐列车时,在自己的座位上利用车厢内信息屏和手机秒表估算隧道长度。该同学进隧道时速度为,出隧道时速度为,总用时。若列车在隧道中做匀减速直线运动,则该隧道长为( )
A. B. C. D.
例2. 高铁进站的过程近似为高铁做匀减速运动,高铁车头依次经过A、B、C三个位置,已知,测得AB段的平均速度为30m/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
例3.如图所示,在斜面上的O点(未画出),每隔相等时间由静止释放一个小球(可视为质点)。在连续释放几个小球后,对斜面上正在滚动的小球拍摄照片,照片中依次有、、三个小球,测得,。则此时小球距O的距离为( )
A.0.275 m B.0.3 m C.0.3125 m D.0.325 m
考点四:“四个比例式”的应用
例1.如图所示,高铁站内的柱子沿直线铁轨等间距排列,高铁启动前小明座位旁边正好有一根柱子,记为第1根,出发后恰好经过第2根。假设高铁做匀加速直线运动,则出发后恰好经过( )
A.第3根 B.第4根 C.第5根 D.第6根
例2.如图所示,三块由同种材料制成的木块A、B、C固定在水平地面上,一颗水平飞行的子弹以速度击中木块A,并恰好能穿过全部木块。假设子弹穿过木块过程中受到的阻力大小不变,下列说法中正确的是( )
A.若三块木块的长度相等,则依次穿过三块木块的时间之比为
B.若三块木块的长度相等,则穿出第一块时的速度为
C.若穿过三块木块所用的时间相等,则三块木块的长度之比为
D.若穿过三块木块所用的时间相等,则穿出第二块时的速度为
例3.在某次跳水比赛中,若将运动员入水后向下的运动视为匀减速直线运动,该运动过程的时间为8t。设运动员入水后向下运动过程中,第一个t时间内的位移大小为,最后两个t时间内的总位移大小为,则为( )
A.17︰4 B.13︰4 C.15︰4 D.15︰8
考点五:自由落体运动
例1.如图所示,物理研究小组正在测量桥面某处到水面的高度。一同学将两个相同的铁球1、2用长L=3.8m的细线连接。用手抓住球2使其与桥面等高,让球1悬挂在正下方,然后由静止释放,桥面处的接收器测得两球落到水面的时间差Δt=0.2s,g=10m/s2,不计空气阻力,则桥面该处到水面的高度为( )
A.22m B.20m C.18m D.16m
例2.四个小球在离地面不同高度同时从静止释放,从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔,小球依次碰到地面。小球的尺寸大小及空气阻力均可忽略不计,下列各图中,能反映出刚要开始运动时各小球相对地面的大致位置的是( )
A. B.
C. D.
例3.在学过自由落体运动规律后,某同学对房檐下落的雨滴产生了兴趣,她坐在窗前发现从屋檐每隔相等时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高的窗子的上、下沿,如图所示,其中2点和3点之间的小矩形表示该同学正对的窗子高度,请问:
(1)滴水的时间间隔是多少?
(2)此屋檐离地面有多高?
考点六:竖直上抛运动
例1.2025年11月19日,清华学子邵雨琪在第十五届全运会女子跳高决赛中获得金牌,若起跳过程中,其重心上升的高度约为0.8m,请估算她起跳离地时,竖直向上速度为( )
A.2m/s B.3m/s C.4m/s D.5m/s
【变式训练】.2026年1月30日晚,“天耀花城·星启湖畔”天星湖创意潮流公园正式开园,123米高的主喷泉配合光影变幻,营造出梦幻的湖畔夜景,这一高度象征着123万攀枝花儿女同心协力共创未来。根据题中数据估算主喷泉从湖面喷出时的水流速度最接近( )
A. B. C. D.
例2.时刻从某点竖直上抛一个小球,用一台固定相机每隔时间拍一张照片(不计曝光时间),、、、时刻的照片从左向右排列如图所示,不计空气阻力,重力加速度为g,则小球的初速度为( )
A. B. C. D.
例3.离地高5h处的小球(视为质点)静止释放的同时,其正下方长为h的管从地面以初速度竖直上抛,球能从管穿过且互不影响,如题图所示,当球下落h时刚要进入管。不计空气阻力,则( )
A.球穿过管的时间为 B.球穿过管的时间为
C.球落地时的速度为 D.球落地时的速度为
考点七:直线运动多过程问题
例1.(多选)碗池比赛是奥运会中深受年轻人喜爱的运动.如图所示,在某次训练中,运动员从斜坡上A点由静止匀加速下滑,加速度大小为4 m/s2,到达最底端B后,在水平面上做匀减速直线运动,最后停止在C点.测得AB=8 m,BC=16 m,忽略运动员在B点的速度损失,下列关于该运动员的说法中正确的是( )
A.在BC段上运动的时间为4 s
B.在B点处的速度大小为8 m/s
C.在BC段上运动的加速度大小为2 m/s2
D.在AB段和BC段上运动的平均速度相同
例2. “跳楼机”游戏以惊险刺激深受年轻人的欢迎,某“跳楼机”的基本原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面139 m的高处,然后让座舱自由落下。落到离地面59 m高时,制动系统开始启动,使座舱均匀减速,到达离地面9 m时速度为零。(取g=10 m/s2)试求:
(1)此过程中的最大速度大小;
(2)从开始下落到静止的总时间。
一、单选题
1.对跳蚤和跳蚤仿生机器人原地竖直起跳的研究。原地起跳时,先屈腿下蹲,然后突然蹬地。从开始蹬地到离地是加速过程(视为匀加速),加速过程中重心上升的时间称为“加速时间”。离地后重心继续上升,此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”。已知跳蚤的“加速时间”为0.8ms,上跳的“竖直高度”为0.25m。若机器人具有与跳蚤相等的起跳加速度,“加速时间”为1.6ms。不计空气阻力,则机器人上跳的“竖直高度”为( )
A.2m B.1.5m C.1m D.0.5m
2.小明在小区发现从高空下落一苹果核,随即按下相机快门,相机曝光时间为。照片中楼层高度为、苹果核落地前瞬间形成的拖尾长为。已知楼层实际高度为,忽略苹果核的初速度与空气阻力。重力加速度,则该苹果核下落总时间约为( )
A.0.1s B.0.3s C.3s D.10s
3.如图所示,A点为空中一点,一长为L的竖直木棒静止于A点正上方,木棒下端与A点的距离为L。将木棒由静止释放,它通过A点的时间间隔为t1。若将木棒的释放位置竖直上移L,由静止释放后,它通过A点的时间间隔为t2。t1 :t2为( )
A. B.
C. D.
4.科技馆中的一个展品如图所示,在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头,在一种特殊的间歇闪光灯的照射下,若调节间歇闪光间隔时间正好与水滴从下落到的时间相同,可以看到一种奇特的现象,水滴似乎不再下落,而是像固定在图中的、、、四个位置不动,对出现的这种现象,下列描述正确的是( )
A.水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足
B.闪光的间隔时间是
C.水滴在相邻两点间的平均速度满足
D.水滴在各点的速度之比满足
5.我校科技社团的同学对国产大飞机C919产生了浓厚的兴趣,他们通过查阅资料得知C919机身全长约40m,起飞最大总重量75吨,起飞速度为80m/s,滑行过程中受到的阻力约为飞机重力的0.1倍。该科技社团采用手机连拍功能研究C919起飞过程(可近似看成的匀加速直线运动),图是在同一底片上每隔相等时间间隔多次曝光“拍摄”飞机滑行加速过程的照片(合成照片),取,下列说法正确的是( )
A.拍摄照片1时,飞机瞬时速度为零
B.拍摄照片1-5的过程中,飞机平均速度约为35m/s
C.相邻两张照片之间时间间隔约为1s
D.以最大总重量加速滑行起飞时,飞机发动机提供的牵引力约为
6.如图所示,一兴趣小组对人形机器人进行测试,机器人从点由静止开始做匀加速直线运动,依次经过、、三点,在段的平均速度为,在段的平均速度为,且两过程运动时间相等,则机器人在段的平均速度为( )
A. B. C. D.
7.某物体做匀减速直线运动,连续通过两段0.9m的位移,第一段用时0.4s,第二段用时0.5s。该物体的加速度大小为( )
A. B.
C. D.
8.某人驾驶一辆汽车以速度匀速行驶,某时刻汽车开始刹车,测得第内的位移大小为,第内的位移大小为。若汽车刹车过程可看做匀减速直线运动,则( )
A.汽车第末已经停下来 B.汽车初速度
C.汽车加速度的大小为 D.汽车在时速度大小为
9.某型号新能源汽车进行直线加速测试,在时从静止开始做匀加速直线运动。已知汽车在第3s内的位移为10m,下列说法正确的是( )
A.汽车在第1s内的位移大小为1m B.汽车在前5s内的位移大小为25m
C.汽车在第5s内的位移大小为18m D.汽车的加速度大小为
10.2026年邵阳市第五届旅游发展大会将在新邵县召开,42路汽车是连接新邵县城与邵阳市区重要的公共交通工具之一。42路汽车由静止开始沿直线从A站开往B站,先做加速度大小为的匀加速运动,位移大小为,接着在时间内做匀速运动,最后做加速度大小为的匀减速运动,到达B站时速度恰好为0。已知A、B两站之间的距离为,则为( )
A. B. C. D.
11.如图所示,甲、乙两物块先后以相同的初速度从同一位置沿光滑固定斜面向上滑动,经过一段时间两物块在斜面上相遇。已知斜面足够长,甲、乙两物块在斜面上运动时的加速度大小均为,两物块出发时间间隔为,则甲、乙两物块相遇时( )
A.速度大小不同,方向相同
B.位移大小相同,方向不同
C.相遇时的位置到甲运动的最高点之间的距离为
D.相遇时的位置到甲运动的最高点之间的距离为
12.足球比赛中,某队员为接应传球,由静止开始沿直线跑动,先匀加速冲刺,后匀减速至接球点停止。全程用时5 s,位移大小为20 m,则该队员在某时刻的速度和加速度的大小可能是( )
A., B.,
C., D.,
13.一汽车做匀变速直线运动,其运动满足;(单位均是国际单位),当时开始计时,则下列说法正确的是( )
A.汽车加速度大小为3m/s2
B.汽车2s末的速度为4m/s
C.汽车运动4s时,运动的位移为16m
D.汽车运动第1s、第2s和第3s内的位移之比满足1∶3∶5
二、多选题
14.高铁进站的过程近似为高铁做匀减速直线运动,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30m/s,BC段平均速度为20m/s。根据这些信息可求得( )
A.高铁车头经过A、B、C的速度
B.高铁车头在AB段和BC段运动的时间
C.高铁运动的加速度
D.高铁车头经过AB段和BC段的时间之比
15.如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度均为d。根据图中的信息,下列判断正确的是( )
A.位置“1”是小球释放的初始位置
B.小球做匀加速直线运动
C.小球下落的加速度为
D.小球在位置“3”的速度为
16.光滑斜面的长度为L,一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端,经历的时间为t,则下列说法正确的是( )
A.物体运动全过程中的平均速度是 B.物体运动到斜面中点时的瞬时速度是
C.物体从顶端运动到斜面中点所需的时间是 D.物体在时的瞬时速度是
三、解答题
17.2026年张雪机车在世界超级摩托车锦标赛中获得三连冠,成为本赛季最大黑马。在匈牙利站的比赛中,53号车手驾驶张雪机车,由起点沿直线赛道从静止出发,以加速度加速后,获得的速度。为了安全通过弯道,机车需减速至,已知机车减速最大加速度为,设加速和减速过程均视为匀变速直线运动,车手和机车总质量,取重力加速度大小。求:
(1)机车匀加速时间;
(2)机车匀减速距离至少为多少;
18.某款国产民用无人机已实现全自动作业。如图所示,无人机完成某次任务后开始返航,此时所在位置与降落点的水平距离为120 m,竖直距离为90 m。无人机先以10 m/s的速度沿水平直线飞行至与降落点水平距离50 m处,然后沿原运动方向做匀减速直线运动至降落点正上方,随后用时33 s竖直下降至降落点,返航结束。求:
(1)无人机沿水平方向做匀减速直线运动的加速度大小。
(2)无人机从开始返航到返航结束的位移大小和平均速度大小。
19.如图所示为质量的能够垂直起降的小型遥控无人机,从地面上以最大升力竖直起飞,达到最大速度所用时间为,之后保持匀速运动。假设无人机竖直飞行时所受阻力大小不变,g取。求:
(1)无人机在竖直上升过程中所受阻力的大小;
(2)无人机上升至离地面的高空所需的时间为多少?
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$新高三暑假复习讲义
2027届高三暑假自学衔接课
第一讲 匀变速直线运动
一、匀变速直线运动的基本规律
1.匀变速直线运动
(1)物体在一条直线上运动,如果在任意相等的时间里速度变化相等,这种运动就叫匀变速直线运动。如图所示,v-t图线是一条倾斜的直线.
(2)特点:a=恒量,且a与v的方向平行。
(3)条件:物体所受合外力恒定且与运动方向平行。匀变速直线运动是一种理想化运动,实际并不存在。
2.基本规律
方法:对于运动学公式的选用原则可参考下表所列方法
题目中所涉及的物理量(包括已知量、待求量和为解题设定的中间量)
没有涉及的物理量
适宜选用的公
v0、v、a、t
x
【速度公式】v=v0+at
v0、a、t、x
v
【位移公式】x=v0t+at2
v0、v、a、x
t
【速度位移关系式】v2-v=2ax
v0、v、t、x
a
【平均速度公式】x=t
二、匀变速直线运动的推论及应用
1.平均速度公式:做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间内初、末时刻速度矢量和的一半,还等于中间时刻的瞬时速度.即:==.此公式可以求某时刻的瞬时速度.
2.位移差公式:连续相等的相邻时间间隔T内的位移差相等.
即:Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2.
不相邻相等的时间间隔T内的位移差xm-xn=(m-n)aT2,此公式可以求加速度.
3.初速度为零的匀加速直线运动的四个重要比例式
(1)T末、2T末、3T末、…、nT末的瞬时速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n.
(2)前T内、前2T内、前3T内、…、前nT内的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶4∶9∶…∶n2.
(3)第1个T内、第2个T内、第3个T内、…、第n个T内的位移之比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN=1∶3∶5∶…∶(2n-1).
(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-).
4.思维方法
迁移角度
适用情况
解决办法
比例法
常用于初速度为零的匀加速直线运动且运动具有等时性或等距离
由连续相邻相等时间(或长度)的比例关系求解
推论法
适用于“纸带”类问题
由Δs=aT2求加速度
平均速度法
常用于“等分”思想的运动,把运动按时间(或距离)等分之后求解
根据中间时刻的速度为该段位移的平均速度来求解问题
图像法
常用于加速度变化的变速运动
由图象的斜率、面积等条件判断
三、自由落体运动和竖直上抛运动
1.自由落体运动
(1)运动特点:初速度为0,加速度为g的匀加速直线运动。
(2)基本规律:①速度与时间关系:v=gt;②位移与时间关系:x=gt2;③速度与位移关系:v2=2gx。
(3)方法技巧:①比例法等初速度为0的匀变速直线运动规律都适用;②Δv=gΔt,相同时间内,竖直方向速度变化量相同。③位移差公式:Δh=gT2。
2.竖直上抛运动
(1)运动特点:初速度方向竖直向上,加速度为g,上升阶段做匀减速运动,下降阶段做自由落体运动。
(2)基本规律:①速度与时间的关系:v=v0-gt;②位移与时间的关系:x=v0t-gt2。
(3)研究方法
分段法
上升阶段:a=g的匀减速直线运动;下降阶段:自由落体运动
全程法
初速度v0向上,加速度为-g的匀变速直线运动,v=v0-gt,h=v0t-gt2(以竖直向上为正方向)
若v>0,物体上升;若v<0,物体下落。若h>0,物体在抛出点上方;若h<0,物体在抛出点下方
考点一:匀变速直线运动规律
例1.一个滑块以初速度在地面上做匀减速直线运动,经过2s停下来,则滑块的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】一个滑块以初速度在地面上做匀减速直线运动,经过2s停下来,根据运动学公式可得
可得加速度大小为
故选B。
例2.某电动汽车以15m/s的速度沿平直路面行驶,智能驾驶系统探测到前方绿灯将变成红灯,开始控制汽车做匀减速直线运动,滑行25m后刚好停在停车线前,则减速过程中汽车的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】该汽车做末速度为零的匀减速直线运动,设加速度大小为a,根据匀变速直线运动的速度与位移的关系式有
解得
故选D。
例3.冬季滑雪已成为人们喜爱的运动项目。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端通过P点的时间差是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】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
则A端到P点的位移大小为
设A端到达P点所用的时间为,则
解得
则滑雪板的A、B端通过P点的时间差是
故选A。
考点二:特殊的匀减速直线运动
两类运动
运动特点
求解方法
刹车
类
问题
匀减速直线运动到速度为0后即停止运动
求解时要注意先确定实际运动的时间,可以看成反向的初速度为0的匀加速直线运动,应用比例关系求解
双向
可逆
问题
如小球沿光滑固定斜面上滑或竖直上抛之类的运动,全过程加速度大小、方向均不变
求解时可对全过程列方程,但必须注意x、v、a等矢量的正、负号
例1.如图所示,“车让行人”是城市文明的重要标志。某汽车正以54 km/h的速度行驶在城市道路上,在车头距离“车让行人”停车线25.5m时,驾驶员发现前方有行人通过人行横道,已知驾驶员的反应时间为0.2 s,刹车后汽车做匀减速运动,为了停车让人,汽车车头不能越过停车线。则下列说法正确的是( )
A.汽车刹车后做减速运动的最大距离为22.5m
B.汽车刹车的最小加速度大小为3m/s2
C.汽车做减速运动的最长时间约为4.4 s
D.从驾驶员发现行人到汽车停下,汽车的平均速度可能等于7.9m/s
【答案】A
【详解】A.汽车刹车前,在0.2 s内做匀速运动,其位移大小
则汽车做减速运动的最大距离,A正确;
B.汽车刹车的最小加速度大小,B错误;
C.汽车做减速运动的最长时间,C错误;
D.从驾驶员发现前方有行人通过人行横道到汽车停下来过程,汽车的平均速度不小于以最小加速度刹车时全程的平均速度,D错误。
故选A。
例2.如图所示,汽车从制动到停止共用了5s,则汽车加速度的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】根据逆过程为匀加速可知
解得加速度
故选B。
【变式训练】为了测试某汽车刹车性能,使汽车从最高速度开始刹车到停止。此过程可以看作匀减速直线运动,测试显示平均速度为,刹车位移为,则刹车时的加速度大小约为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】汽车刹车时间
汽车匀减速直线运动至停止,逆向看是初速度为0的匀加速直线运动,则
解得
故选D。
考点三:匀变速直线运动的推论
例1.某同学乘坐列车时,在自己的座位上利用车厢内信息屏和手机秒表估算隧道长度。该同学进隧道时速度为,出隧道时速度为,总用时。若列车在隧道中做匀减速直线运动,则该隧道长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】列车在隧道内做匀减速直线运动,匀变速直线运动的平均速度满足
位移等于平均速度乘以运动时间,即
代入已知条件、、
计算得
故选C。
例2. 高铁进站的过程近似为高铁做匀减速运动,高铁车头依次经过A、B、C三个位置,已知,测得AB段的平均速度为30m/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
【答案】C
【详解】由平均速度公式得
因为AB=BC,由位移中点速度公式得
由以上三式解得
对全程由平均速度公式得
故C正确。
例3.如图所示,在斜面上的O点(未画出),每隔相等时间由静止释放一个小球(可视为质点)。在连续释放几个小球后,对斜面上正在滚动的小球拍摄照片,照片中依次有、、三个小球,测得,。则此时小球距O的距离为( )
A.0.275 m B.0.3 m C.0.3125 m D.0.325 m
【答案】C
【详解】每隔相等时间由静止释放一个小球,可知此时小球做初速度为0的匀变速直线运动,在相等时间间隔内满足
设到的时间为,则到的时间为,则到的时间为
到的位移为
到的位移为
到的位移为
化简以上式子可得
所以有
又有
解得
故选C。
考点四:“四个比例式”的应用
例1.如图所示,高铁站内的柱子沿直线铁轨等间距排列,高铁启动前小明座位旁边正好有一根柱子,记为第1根,出发后恰好经过第2根。假设高铁做匀加速直线运动,则出发后恰好经过( )
A.第3根 B.第4根 C.第5根 D.第6根
【答案】C
【详解】高铁做初速度为零的匀加速直线运动,在相等时间内通过的位移之比为1:3:5:7,由此可知前4s与后4s经过的位移之比为1:3,所以出发后恰好经过第5根。
故选C。
例2.如图所示,三块由同种材料制成的木块A、B、C固定在水平地面上,一颗水平飞行的子弹以速度击中木块A,并恰好能穿过全部木块。假设子弹穿过木块过程中受到的阻力大小不变,下列说法中正确的是( )
A.若三块木块的长度相等,则依次穿过三块木块的时间之比为
B.若三块木块的长度相等,则穿出第一块时的速度为
C.若穿过三块木块所用的时间相等,则三块木块的长度之比为
D.若穿过三块木块所用的时间相等,则穿出第二块时的速度为
【答案】D
【详解】A.子弹通过三块由同种材料制成的木块A、B、C,做的是末速度为零的匀减速直线运动,利用逆向思维,则子弹由C经过B向A做初速度为零的匀加速直线运动;根据子弹通过连续相等的位移所用时间之比为,故若三块木块的长度相等,则依次穿过三块木块A、B、C的时间之比为,故A错误;
B.利用逆向思维,则子弹由C经过B向A做初速度为零的匀加速直线运动;设木块的长度为L,穿出第二块时的速度为v,根据运动学规律有,
解得,故B错误;
CD.由题意,利用逆向思维,则子弹由C经过B向A做初速度为零的匀加速直线运动,若穿过三块木块所用时间相等,则子弹通过C、B、A的位移之比为,故三块木块A、B、C的长度之比为
设穿过第二块时的速度大小为,穿过一块木块所用时间为t,则有,
解得,故C错误,D正确。
故选D。
例3.在某次跳水比赛中,若将运动员入水后向下的运动视为匀减速直线运动,该运动过程的时间为8t。设运动员入水后向下运动过程中,第一个t时间内的位移大小为,最后两个t时间内的总位移大小为,则为( )
A.17︰4 B.13︰4 C.15︰4 D.15︰8
【答案】C
【详解】将运动员入水后末速度为0的匀减速直线运动,逆向等效为初速度为0、加速度大小为的匀加速直线运动,总运动时间为。
对于初速度为0的匀加速直线运动,从初始时刻开始,连续相等时间内的位移之比为
原运动最后两个的总位移,对应逆向运动前两个的位移之和,即
原运动第一个的位移,对应逆向运动最后一个的位移,即
因此
故选C。
考点五:自由落体运动
例1.如图所示,物理研究小组正在测量桥面某处到水面的高度。一同学将两个相同的铁球1、2用长L=3.8m的细线连接。用手抓住球2使其与桥面等高,让球1悬挂在正下方,然后由静止释放,桥面处的接收器测得两球落到水面的时间差Δt=0.2s,g=10m/s2,不计空气阻力,则桥面该处到水面的高度为( )
A.22m B.20m C.18m D.16m
【答案】B
【详解】设桥面到水面的高度为h,根据自由落体运动位移公式,对铁球2有
对铁球1有
又t2-t1=Δt
解得h=20m
故选B。
例2.四个小球在离地面不同高度同时从静止释放,从开始运动时刻起每隔相等的时间间隔,小球依次碰到地面。小球的尺寸大小及空气阻力均可忽略不计,下列各图中,能反映出刚要开始运动时各小球相对地面的大致位置的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】依题意可设第1个小球经时间落地,则第2个小球经时间落地,第3个小球经时间落地,第4个小球经时间落地,又因为四个小球做的都是自由落体运动,由,它们下落的高度之比为,因此从下到上相邻两个小球之间的位移越来越大。
故选C。
例3.在学过自由落体运动规律后,某同学对房檐下落的雨滴产生了兴趣,她坐在窗前发现从屋檐每隔相等时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于高的窗子的上、下沿,如图所示,其中2点和3点之间的小矩形表示该同学正对的窗子高度,请问:
(1)滴水的时间间隔是多少?
(2)此屋檐离地面有多高?
【答案】(1)
(2)3.2m
【详解】(1)设屋檐离地面高为h,滴水间隔为T,则
第2滴水的位移
第3滴水的位移
且
联立解得
(2)由,则屋檐高
考点六:竖直上抛运动
例1.2025年11月19日,清华学子邵雨琪在第十五届全运会女子跳高决赛中获得金牌,若起跳过程中,其重心上升的高度约为0.8m,请估算她起跳离地时,竖直向上速度为( )
A.2m/s B.3m/s C.4m/s D.5m/s
【答案】C
【详解】起跳后运动员在竖直方向的运动可以看成竖直上抛运动,重心上升的高度约为,由竖直上抛运动的规律,有
解得竖直向上速度。
故选C。
【变式训练】.2026年1月30日晚,“天耀花城·星启湖畔”天星湖创意潮流公园正式开园,123米高的主喷泉配合光影变幻,营造出梦幻的湖畔夜景,这一高度象征着123万攀枝花儿女同心协力共创未来。根据题中数据估算主喷泉从湖面喷出时的水流速度最接近( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】喷泉从湖面喷出后近似看成竖直上抛运动,最大高度,由
可得,故选C。
例2.时刻从某点竖直上抛一个小球,用一台固定相机每隔时间拍一张照片(不计曝光时间),、、、时刻的照片从左向右排列如图所示,不计空气阻力,重力加速度为g,则小球的初速度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】小球竖直上抛,以抛出点为原点,向上为正,位移公式
由上式,竖直上抛运动存在对称性,上升和下降阶段中,同一高度对应的两个时刻关于最高点时刻对称。因此和的中点即为到达最高点的时刻,即
到达最高点时速度为零,故
故选B。
例3.离地高5h处的小球(视为质点)静止释放的同时,其正下方长为h的管从地面以初速度竖直上抛,球能从管穿过且互不影响,如题图所示,当球下落h时刚要进入管。不计空气阻力,则( )
A.球穿过管的时间为 B.球穿过管的时间为
C.球落地时的速度为 D.球落地时的速度为
【答案】D
【详解】AB.由于球和管的加速度均为重力加速度,所以球相对于管做速度为的匀速直线运动,则球穿过管的时间为,故AB错误;
CD.当球下落h时刚要进入管,设该过程所用时间为,则有,
可得
设球落地时的速度为,则有
解得,故C错误,D正确。
故选D。
考点七:直线运动多过程问题
例1.(多选)碗池比赛是奥运会中深受年轻人喜爱的运动.如图所示,在某次训练中,运动员从斜坡上A点由静止匀加速下滑,加速度大小为4 m/s2,到达最底端B后,在水平面上做匀减速直线运动,最后停止在C点.测得AB=8 m,BC=16 m,忽略运动员在B点的速度损失,下列关于该运动员的说法中正确的是( )
A.在BC段上运动的时间为4 s
B.在B点处的速度大小为8 m/s
C.在BC段上运动的加速度大小为2 m/s2
D.在AB段和BC段上运动的平均速度相同
【答案】ABC
解析:运动员在AB段的运动过程,根据运动学公式可得2axAB=v,解得在B点处的速度大小为vB== m/s=8 m/s,故B正确;运动员在BC段的运动过程,根据运动学公式可得xBC=t′,解得在BC段上运动的时间为t′==s=4 s,在BC段上运动的加速度大小为a′== m/s2=2 m/s2,故A、C正确;在AB段和BC段上运动的平均速度大小相等,均为==4 m/s,但方向不同,故D错误.
例2. “跳楼机”游戏以惊险刺激深受年轻人的欢迎,某“跳楼机”的基本原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面139 m的高处,然后让座舱自由落下。落到离地面59 m高时,制动系统开始启动,使座舱均匀减速,到达离地面9 m时速度为零。(取g=10 m/s2)试求:
(1)此过程中的最大速度大小;
(2)从开始下落到静止的总时间。
【答案】(1)40 m/s
(2)6.5s
【详解】(1)自由落体运动的距离
由
得此过程中的最大速度
(2)后50 m匀减速运动,根据
解得a=-16 m/s2
加速度大小为16 m/s2,方向竖直向上;
自由落体的时间
减速运动的时间
故 t=t1+t2=6.5s
一、单选题
1.对跳蚤和跳蚤仿生机器人原地竖直起跳的研究。原地起跳时,先屈腿下蹲,然后突然蹬地。从开始蹬地到离地是加速过程(视为匀加速),加速过程中重心上升的时间称为“加速时间”。离地后重心继续上升,此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”。已知跳蚤的“加速时间”为0.8ms,上跳的“竖直高度”为0.25m。若机器人具有与跳蚤相等的起跳加速度,“加速时间”为1.6ms。不计空气阻力,则机器人上跳的“竖直高度”为( )
A.2m B.1.5m C.1m D.0.5m
【答案】C
【详解】对跳蚤,蹬地匀加速阶段,有
离地后竖直上抛阶段,有
同理对机器人,有,
所以
所以
故选C。
2.小明在小区发现从高空下落一苹果核,随即按下相机快门,相机曝光时间为。照片中楼层高度为、苹果核落地前瞬间形成的拖尾长为。已知楼层实际高度为,忽略苹果核的初速度与空气阻力。重力加速度,则该苹果核下落总时间约为( )
A.0.1s B.0.3s C.3s D.10s
【答案】C
【详解】楼层实际高度为3m,照片中楼层高度为3cm,则缩放比例
照片中拖尾长3mm,则对应实际位移
曝光时间0.01s极短,这段时间内的平均速度近似等于落地瞬时速度,则有
忽略苹果核的初速度与空气阻力,苹果核做自由落体运动,根据
解得总下落时间t=3s
故选C。
3.如图所示,A点为空中一点,一长为L的竖直木棒静止于A点正上方,木棒下端与A点的距离为L。将木棒由静止释放,它通过A点的时间间隔为t1。若将木棒的释放位置竖直上移L,由静止释放后,它通过A点的时间间隔为t2。t1 :t2为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】从木棒第一次下落到其下端经过A点的过程中,有
从木棒第一次下落到其上端经过A点的过程中和从木棒第二次下落到其下端经过A点的过程中,有2L =
从木棒第二次下落到其上端经过A点的过程中,有3L =
,
解得,A正确。
4.科技馆中的一个展品如图所示,在较暗处有一个不断均匀滴水的水龙头,在一种特殊的间歇闪光灯的照射下,若调节间歇闪光间隔时间正好与水滴从下落到的时间相同,可以看到一种奇特的现象,水滴似乎不再下落,而是像固定在图中的、、、四个位置不动,对出现的这种现象,下列描述正确的是( )
A.水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间满足
B.闪光的间隔时间是
C.水滴在相邻两点间的平均速度满足
D.水滴在各点的速度之比满足
【答案】B
【详解】A.因相同时间间隔内看到的水滴好像不动,可知水滴在下落过程中通过相邻两点之间的时间相等,都等于闪光时间间隔,即满足,A错误;
B.根据可知闪光的间隔时间是,B正确;
C.水滴在相邻两点间的位移之比为,根据,可知平均速度满足,C错误;
D.根据v=gt,可知水滴在各点的速度之比满足 ,D错误。
故选B。
5.我校科技社团的同学对国产大飞机C919产生了浓厚的兴趣,他们通过查阅资料得知C919机身全长约40m,起飞最大总重量75吨,起飞速度为80m/s,滑行过程中受到的阻力约为飞机重力的0.1倍。该科技社团采用手机连拍功能研究C919起飞过程(可近似看成的匀加速直线运动),图是在同一底片上每隔相等时间间隔多次曝光“拍摄”飞机滑行加速过程的照片(合成照片),取,下列说法正确的是( )
A.拍摄照片1时,飞机瞬时速度为零
B.拍摄照片1-5的过程中,飞机平均速度约为35m/s
C.相邻两张照片之间时间间隔约为1s
D.以最大总重量加速滑行起飞时,飞机发动机提供的牵引力约为
【答案】B
【详解】 ABC.通过分析图像,可以估算出飞机在相邻相等时间间隔T内的位移,
相邻相等时间位移差
对于匀变速直线运动,若初速度为零,则在连续相等的时间间隔内的位移之比为1:3:5:7...,图中飞机在相邻时间间隔内的位移之比不符合1:3:5...的规律,因此在拍摄照片1时,飞机的瞬时速度不为零;
根据匀变速直线运动的推论 Δx = aT²
解得相邻两张照片之间时间间隔约为T = 2s
拍摄照片1-5的过程中,总位移 x = x₁₂ + x₂₃ + x₃₄ + x₄₅ = 280m,总时间 t = 4T = 8s
因此平均速度,故B正确,AC错误;
D.根据牛顿第二定律,起飞最大总重量
解得飞机发动机提供的牵引力约为,故D错误。
故选B。
6.如图所示,一兴趣小组对人形机器人进行测试,机器人从点由静止开始做匀加速直线运动,依次经过、、三点,在段的平均速度为,在段的平均速度为,且两过程运动时间相等,则机器人在段的平均速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】在段的平均速度为,可得
可得点的速度为
在段的平均速度为,有
段、段运动时间相等,可知
可得,
可得在段的平均速度为
故选A。
7.某物体做匀减速直线运动,连续通过两段0.9m的位移,第一段用时0.4s,第二段用时0.5s。该物体的加速度大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】根据匀变速直线运动规律,某段位移的平均速度等于该段位移中间时刻的瞬时速度,则第一段位移平均速度
第二段位移平均速度
两个中间时刻的时间间隔
故加速度大小
故选B。
8.某人驾驶一辆汽车以速度匀速行驶,某时刻汽车开始刹车,测得第内的位移大小为,第内的位移大小为。若汽车刹车过程可看做匀减速直线运动,则( )
A.汽车第末已经停下来 B.汽车初速度
C.汽车加速度的大小为 D.汽车在时速度大小为
【答案】B
【详解】AB.假设汽车末仍在做匀减速运动,则刹车总时间,由匀变速直线运动规律,连续相等时间内位移差满足
取,将,代入,有
解得
设汽车的初速度为,在第1s位移满足
代入数据解得
汽车刹车总时间为
故假设成立,汽车的初速度,在4s末未停止,故A错误,B正确;
C.由上述分析可知,汽车的加速度大小为,故C错误;
D.时,汽车的速度满足,故D错误。
故选B。
9.某型号新能源汽车进行直线加速测试,在时从静止开始做匀加速直线运动。已知汽车在第3s内的位移为10m,下列说法正确的是( )
A.汽车在第1s内的位移大小为1m B.汽车在前5s内的位移大小为25m
C.汽车在第5s内的位移大小为18m D.汽车的加速度大小为
【答案】C
【详解】A.设汽车的加速度大小为,根据匀变速直线运动规律可得汽车在第内的位移为
代入数据解得
根据位移时间公式可得汽车在第内的位移大小为
代入数据解得
由计算结果可知,汽车在第内的位移大小不为,故A错误;
B.根据位移时间公式可得汽车在前内的位移大小为
代入数据解得
由计算结果可知,汽车在前内的位移大小不为,故B错误;
C.根据匀变速直线运动规律可得汽车在第内的位移大小为
代入数据解得
由计算结果可知,汽车在第内的位移大小为,故C正确;
D.由对A选项的分析可知汽车的加速度大小为,故D错误。
故选C。
10.2026年邵阳市第五届旅游发展大会将在新邵县召开,42路汽车是连接新邵县城与邵阳市区重要的公共交通工具之一。42路汽车由静止开始沿直线从A站开往B站,先做加速度大小为的匀加速运动,位移大小为,接着在时间内做匀速运动,最后做加速度大小为的匀减速运动,到达B站时速度恰好为0。已知A、B两站之间的距离为,则为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】汽车在匀加速阶段:设加速结束的速度为,由匀变速直线运动速度-位移公式
可得
汽车在匀减速阶段:初速度为,末速度为0,加速度大小为,同理
解得
联立上式解得。汽车在整个过程中的总位移为,故匀速位移
匀速位移满足
即
可得
联立以上解得
故选B。
11.如图所示,甲、乙两物块先后以相同的初速度从同一位置沿光滑固定斜面向上滑动,经过一段时间两物块在斜面上相遇。已知斜面足够长,甲、乙两物块在斜面上运动时的加速度大小均为,两物块出发时间间隔为,则甲、乙两物块相遇时( )
A.速度大小不同,方向相同
B.位移大小相同,方向不同
C.相遇时的位置到甲运动的最高点之间的距离为
D.相遇时的位置到甲运动的最高点之间的距离为
【答案】C
【详解】A.由题意可知,两物块相遇时甲向下运动,乙向上运动,即两物块速度方向相反,故A错误;
B.两物块的初位置相同,相遇时的位置相同,所以甲、乙两物块相遇时,位移大小相同,方向也相同,故B错误;
CD.根据运动学公式
由于两物块的初速度相同,加速度相同,相遇时通过的位移相同,所以相遇时两物块的速度大小相等;设乙物块运动时间t后与甲相遇,相遇时速度大小为v,则有
可得
则相遇时的位置到甲运动的最高点之间的距离为,故C正确,D错误。
故选C。
12.足球比赛中,某队员为接应传球,由静止开始沿直线跑动,先匀加速冲刺,后匀减速至接球点停止。全程用时5 s,位移大小为20 m,则该队员在某时刻的速度和加速度的大小可能是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【详解】根据题意,设运动过程中最大速度为,则有
代入数据解得
根据题意可知,加速过程或减速过程的最大时间均小于总时间,则有
解得加速过程或减速过程的最小加速度
综上所述,该球员某时刻的速度不可能为,加速度大小不可能为。所以根据题意和选项速度和加速度大小可能是,。
故选A。
13.一汽车做匀变速直线运动,其运动满足;(单位均是国际单位),当时开始计时,则下列说法正确的是( )
A.汽车加速度大小为3m/s2
B.汽车2s末的速度为4m/s
C.汽车运动4s时,运动的位移为16m
D.汽车运动第1s、第2s和第3s内的位移之比满足1∶3∶5
【答案】B
【详解】A.根据匀变速直线运动位移公式
结合x=12t−2t2
可得v0=12m/s,a=−4m/s2
所以加速度大小为4m/s2,故A错误;
B.汽车2s末的速度为,故B正确;
C.汽车停止所需时间
则汽车运动4s时,运动的位移为,故C错误;
D.根据逆向思维可知,汽车在第3s、第2s和第1s内的位移之比满足1∶3∶5,故D错误。
故选B。
二、多选题
14.高铁进站的过程近似为高铁做匀减速直线运动,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30m/s,BC段平均速度为20m/s。根据这些信息可求得( )
A.高铁车头经过A、B、C的速度
B.高铁车头在AB段和BC段运动的时间
C.高铁运动的加速度
D.高铁车头经过AB段和BC段的时间之比
【答案】AD
【详解】ABC.设高铁车头在经过A、B、C三点时的速度分别为vA、vB、vC,根据AB段的平均速度为30m/s,可以得到
根据在BC段的平均速度为20m/s,可以得到
设AB=BC=x,整个过程中的平均速度为
所以有
联立解得vA=34m/s,vB=26m/s,vC=14m/s
由于不知道AB和BC的具体值,则不能求解运动时间及其加速度的大小,故A正确,BC错误;
D.高铁车头经过AB段和BC段的时间之比 ,故D正确。
故选AD。
15.如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度均为d。根据图中的信息,下列判断正确的是( )
A.位置“1”是小球释放的初始位置
B.小球做匀加速直线运动
C.小球下落的加速度为
D.小球在位置“3”的速度为
【答案】BCD
【详解】B.由题图可得相同时间内相邻位移差满足
可知小球做匀加速直线运动,故B正确;
C.根据,可得小球下落的加速度为,故C正确;
D.小球在位置“3”的速度等于位置“2”到位置“4”的平均速度,则有,故D正确。
A.小球在位置“1”的速度为
可知位置“1”不是小球释放的初始位置,故A错误。
故选BCD。
16.光滑斜面的长度为L,一物体自斜面顶端由静止开始匀加速滑至底端,经历的时间为t,则下列说法正确的是( )
A.物体运动全过程中的平均速度是 B.物体运动到斜面中点时的瞬时速度是
C.物体从顶端运动到斜面中点所需的时间是 D.物体在时的瞬时速度是
【答案】ABC
【详解】A.物体运动全过程中的平均速度为,故A正确;
B.设物体的加速度大小为,根据运动学公式可得
解得
设物体运动到斜面中点时的瞬时速度为,根据运动学公式可得
解得,故B正确;
C.物体从顶端运动到斜面中点所需的时间为,故C正确;
D.物体在时的瞬时速度为,故D错误。
故选ABC。
三、解答题
17.2026年张雪机车在世界超级摩托车锦标赛中获得三连冠,成为本赛季最大黑马。在匈牙利站的比赛中,53号车手驾驶张雪机车,由起点沿直线赛道从静止出发,以加速度加速后,获得的速度。为了安全通过弯道,机车需减速至,已知机车减速最大加速度为,设加速和减速过程均视为匀变速直线运动,车手和机车总质量,取重力加速度大小。求:
(1)机车匀加速时间;
(2)机车匀减速距离至少为多少;
【答案】(1)5s
(2)135m
【详解】(1)根据题意,由公式可得,机车匀加速时间
(2)根据题意,由公式可得,机车匀减速距离
18.某款国产民用无人机已实现全自动作业。如图所示,无人机完成某次任务后开始返航,此时所在位置与降落点的水平距离为120 m,竖直距离为90 m。无人机先以10 m/s的速度沿水平直线飞行至与降落点水平距离50 m处,然后沿原运动方向做匀减速直线运动至降落点正上方,随后用时33 s竖直下降至降落点,返航结束。求:
(1)无人机沿水平方向做匀减速直线运动的加速度大小。
(2)无人机从开始返航到返航结束的位移大小和平均速度大小。
【答案】(1)1m/s2
(2)150m,3m/s
【详解】(1)(1)根据匀变速直线运动公式,代入数据有
可得匀减速直线运动的加速度大小为
(2)无人机从开始返航到返航结束的位移大小
无人机匀速时需要的时间为
匀减速阶段的时间为
由于竖直方向运动时间为
所以全程的平均速度为
19.如图所示为质量的能够垂直起降的小型遥控无人机,从地面上以最大升力竖直起飞,达到最大速度所用时间为,之后保持匀速运动。假设无人机竖直飞行时所受阻力大小不变,g取。求:
(1)无人机在竖直上升过程中所受阻力的大小;
(2)无人机上升至离地面的高空所需的时间为多少?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)根据加速度公式
由牛顿第二定律可知
代入数据解得
(2)无人机加速阶段上升高度为
故无人机有匀速运动过程,设无人机上升至离地面的高空所需的时间为,则有
代入数据解得
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