第二章 匀变速直线运动的规律 章末素养提升（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（教科版）
章末素养提升
素养再现
物理 观念 | 匀变速直线运动 | 特点：加速度恒定；v－t图像是一条倾斜的直线 |
匀变速直线运动的基本公式 | (1)速度与时间的关系式vt＝v0＋at (2)位移与时间的关系式x＝v0t＋ | |
自由落体运动 | (1)条件：只受重力作用由静止下落 (2)重力加速度：g＝9.8 m/s2，方向竖直向下，地球上不同位置g值可能不同 (3)h＝ | |
科学 思维 | 微元法 | 利用微元法推导v－t图像与t轴围成的面积表示位移 |
图像法 | 利用v－t图像分析并解决生产和生活中有关的实际问题，例如追及问题 | |
推导并会应用 匀变速直线 运动的公式 | (1)速度与位移关系式： (2)平均速度公式： (3)位移差公式：连续相等时间T内的位移之差Δx＝aT2(适用于匀变速直线运动) | |
科学 探究 | 1.能提出与“小车速度的测量方法”“小车速度随时间变化的关系”等有关的物理问题 2.会结合打点计时器设计实验方案并完成实验操作。能在打出的纸带上合理选取时间间隔计算各点的瞬时速度，会设计合适的表格并记录数据 3.能建立标度合适的v－t坐标系并描点，会用直线拟合数据点。能通过对拟合所得的图像进行分析、思考，得到速度随时间变化的规律，知道测量误差产生的原因 4.能撰写实验报告，陈述实验研究的过程和结果 5.能借助计算机绘制v－t图像，并选择适当的函数关系式拟合数据 | |
科学 态度 与责任 | 1.了解伽利略研究自由落体运动的实验思想及所用的推理方法，物理实验与科学推理在物理学研究中的作用，伽利略对物体运动的研究在科学发展和人类进步中的重大意义 2.了解近代实验科学产生的背景，实验对物理学发展的推动作用 3.在探究小车速度随时间变化的规律实验中，能以实事求是的态度记录实验数据，能与他人很好合作完成实验 | |
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提能训练
例1
(2024·阿坝州高一期末)一天，某小区居民发现一个苹果从高空坠落，所幸未造成事故，物业通过调取一楼监控录像，分析发现苹果在落地前最后0.1 s内，下落的高度约为2 m，已知每层楼高约为3 m，若苹果做自由落体运动，g取10 m/s2，根据以上数据推算该苹果最可能来自哪个楼层( )
A.4楼 B.6楼
C.8楼 D.10楼
答案 C
解析 设苹果运动的时间为t，则最后0.1 s内的位移为Δh＝
gt2－g(t－0.1)2，代入数据解得t＝2.05 s，苹果下落的总高度h＝gt2＝×10×2.052 m≈21 m，每层楼高约为h0＝3 m，可知该苹果最可能来自n＝(
＋1)楼＝(
＋1)楼＝8楼，选项C正确。
例2 研究表明，一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0＝0.4 s，但饮酒会导致反应时间延长。在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0为72 km/h的速度在试验场的平直路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L＝39 m。减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动。重力加速度g取10 m/s2。求：
(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间；
(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少。
答案 (1)8 m/s2 2.5 s (2)0.3 s
解析 (1)设减速过程中汽车加速度的大小为a，所用时间为t，由题图乙可得初速度v0＝72 km/s＝20 m/s，末速度v＝0，减速过程的位移x＝25 m，由运动学公式得
＝2ax
t＝
联立并代入数据得a＝8 m/s2，t＝2.5 s
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(2)设志愿者反应时间为t'，反应时间的增加量为Δt，由运动学公式得L＝v0t'＋x
Δt＝t'－t0
联立并代入数据得Δt＝0.3 s。
例3 下列四个描述直线运动的图像中(a为加速度、x为位移，v为速度、t为时间)，一定不能用来描述初速度为零的匀加速直线运动的是( )
答案 D
解析 A图像描述的是加速度不变的直线运动，即匀变速直线运动，但初速度可能为零，也可能不为零，即有可能描述初速度为零的匀加速直线运动；B图像中相邻相同时间间隔的位移之比为1∶3，因此，可以用来描述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位移时间关系x＝at2可知，x∝t2，C图像可以描述初速度为零的匀加速直线运动；D图像中加速度变化，一定不是匀加速运动。
例4 (多选)如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是( )
A.甲图中，物体在t0内的位移小于
B.乙图中，物体的加速度大小为2 m/s2
C.丙图中，阴影面积表示t1~t2内物体的速度变化量
D.丁图中，t＝3 s时物体的速度大小为25 m/s
答案 CD
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