第2章 专题强化一 匀变速直线运动的推论(课时跟踪检测)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第一册学生用书word(鲁科版)
2026-09-11
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教辅
摘要:
本讲义聚焦匀变速直线运动的推论这一核心知识点,系统梳理从基本运动公式到中间时刻速度、位移差公式、初速度为零比例关系等推论的脉络,搭建从基础公式应用到复杂问题解决的学习支架。
该资料以航母起飞、复兴号列车、冰壶运动等真实情境为载体,通过选择、计算等多样化题型,培养学生科学推理与模型建构能力。课中辅助教师结合实例讲解推论应用,课后助力学生通过练习查漏补缺,提升用物理观念解决实际问题的能力。
内容正文:
专题强化一 匀变速直线运动的推论
1.如图所示是我国航母战斗机在航母上的起飞过程。假设该战斗机起飞前从静止开始做匀加速直线运动,达到起飞速度v所通过的位移为s,则该战斗机起飞前的运动时间为( )
A. B. C. D.
2.〔多选〕某个物体做初速度为零的匀变速直线运动,比较它在开始运动后第1 s内、第2 s内、第3 s内的运动,下列说法中正确的是( )
A.末速度之比是1∶2∶3
B.中间时刻的速度之比是1∶3∶5
C.位移大小之比是1∶2∶3
D.平均速度之比是1∶2∶3
3.水平地面上的一物体由静止开始做匀加速直线运动,则由此可知物体在运动过程中第5个7 s内的位移与第11个3 s内的位移之比为( )
A.2∶1 B.1∶2 C.7∶3 D.3∶7
4.如图所示,物体自O点由静止开始做匀加速直线运动,A、B、C、D为其运动轨迹上的四点,测得AB=4 m,BC=8 m,且物体通过AB、BC、CD所用的时间均为2 s,则下列说法不正确的是( )
A.物体加速度的大小为1 m/s2
B.CD=12 m
C.OA=0.5 m
D.物体在C点的瞬时速度为3 m/s
5.一辆汽车以20 m/s的速度在平直公路上匀速行驶。遇突发情况后,司机紧急刹车使车做匀减速直线运动。已知汽车的速度在1 s内减小了8 m/s,下列说法错误的是( )
A.汽车在减速过程中的加速度大小为8 m/s2
B.在减速行驶的全过程中汽车的平均速度大小为10 m/s
C.汽车刹车后,在3 s内运动的距离是24 m
D.汽车刹车后,在2 s末的速度大小为4 m/s
6.做匀加速直线运动的物体,从A点运动到C点所用的时间为t,B为A、C之间的一点,已知物体在AB段的平均速度为v,在BC段的平均速度为3v,则下列说法正确的是( )
A.物体运动的加速度为
B.物体运动的加速度为
C.物体运动到B点时的瞬时速度一定是2v
D.A、C间的距离一定是2vt
7.如图所示,我国的“复兴号”列车正在飞驰运行,列车在匀加速运动过程中,从计时开始,通过第一个60 m所用时间是10 s。通过第二个60 m所用时间是6 s,则( )
A.动车组的加速度为0.5 m/s2,接下来的6 s内的位移为69 m
B.动车组的加速度为1 m/s2,接下来的6 s内的位移为96 m
C.动车组计时开始的速度为3.5 m/s
D.动车组计时开始的速度为2.5 m/s
8.一旅客在站台10号车厢候车线处候车,若动车每节车厢长均为25 m,动车进站时可以看作匀减速直线运动。他发现第1号~5号五节车厢依次全部通过他用了10 s,动车停下时旅客刚好在10号车厢门口(9号车厢最末端),则该动车的加速度大小为( )
A.2.0 m/s2 B.1.0 m/s2
C.0.5 m/s2 D.0.2 m/s2
9.(2025·福建龙岩市高一期末) “福建舰”是中国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航空母舰。采用平直通长飞行甲板,如图所示。某舰载机由弹射系统提供30 m/s的初速度,在甲板的跑道上以5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,当舰载机速度达到50 m/s时能离开航空母舰起飞。下列说法正确的是( )
A.航空母舰静止,舰载机需在甲板上加速滑行10 s起飞
B.航空母舰静止,舰载机需在甲板上加速滑行160 m起飞
C.研究航空母舰在海上运动的时间时,不可将航空母舰看成质点
D.研究舰载机在航空母舰上加速运动的时间时,舰载机不可以看成质点
10.〔多选〕2022年2月中国成功举办第24届冬奥会,北京成为世界上首个“双奥之城”。冬奥会上的冰壶项目是极具观赏性的一项比赛,将冰壶运动简化成如下模型:冰壶从A点以初速度v0掷出,沿直线AD做匀减速直线运动,恰好停在营垒中心点D处,AB=BC=CD,下列说法中正确的是( )
A.冰壶在AB、BC、CD三段上运动的时间之比tAB∶tBC∶tCD=∶∶1
B.冰壶在A、B、C处的速度大小之比vA∶vB∶vC=∶∶1
C.冰壶从A运动到D的平均速度为v0
D.冰壶运动到AD中点位置的速度为v0
11.(鲁科版P45第3题改编)如图所示,在某一段平直的铁路上,一列以324 km/h高速行驶的列车某时刻开始匀减速行驶,5 min后恰好停在某车站,并在该站停留4 min,随后匀加速驶离车站,经8.1 km后恢复到原速度324 km/h。
(1)求列车减速时的加速度大小;
(2)求列车从静止开始驶离车站,加速到原来速度所用的时间;
(3)求列车从开始减速到恢复原速度这段时间内的平均速度大小。
12.从斜面上某一位置每隔0.1 s释放一个相同的小球,释放后小球做匀加速直线运动,在连续释放几个后,对在斜面上滚动的小球拍下如图所示的照片,测得sAB=15 cm,sBC=20 cm。试问:
(1)小球的加速度是多大?
(2)拍摄时小球B的速度是多大?
(3)拍摄时sCD是多大?
13.爬墙车靠着真空负压原理可以吸附在墙壁上运动,如图所示。某遥控爬墙车在竖直墙面上从O点由静止开始,先竖直向上做匀加速直线运动,经过0.2 s前进0.1 m到达A点。这时,通过遥控使其速度保持不变,继续匀速运动2 s到达B点。为防止撞到房顶,遥控使其以大小为10 m/s2的加速度做匀减速直线运动,到达C点时恰好停止。求:
(1)爬墙车到达A点时的速度v;
(2)爬墙车在墙上爬行的总高度。
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专题强化一 匀变速直线运动的推论
1.A 由平均速度公式可知s=t,即t=,故A正确。
2.AB 由公式vt=at得第1 s末、第2 s末、第3 s末的瞬时速度之比为1∶2∶3,故A正确;由公式s=at2,得第1 s内、前2 s内、前3 s内位移之比为1∶4∶9,则第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移之比为1∶3∶5,故C错误;再由位移与时间的比值表示平均速度,也表示中间时刻的速度,由于时间相等,所以平均速度之比为1∶3∶5;中间时刻的速度之比是1∶3∶5,故B正确,D错误。
3.C 设物体的加速度大小为a,第1 s内的位移为s0,根据位移公式s=at2可知,物体在第1个7 s内的位移为s1=49s0,第1个3 s内的位移为s2=9s0,根据初速度为零的匀加速直线运动的推论得知,第5个7 s内的位移为s3=(2×5-1)s1=9s1=9×49s0,第11个3 s内的位移为s4=(2×11-1)s2=21s2=21×9s0,所以第5个7 s内的位移与第11个3 s内的位移之比为s3∶s4=(9×49s0)∶(21×9s0)=7∶3,故选C。
4.D 由相邻相等时间间隔的位移之差Δs=aT2,得a==1 m/s2,A正确;由相邻相等时间间隔的位移之差为恒量得CD-BC=BC-AB,解得CD=12 m,B正确;瞬时速度vC===5 m/s,可以得出OC之间的距离OC==12.5 m,OA=OC-AC=0.5 m,C正确,D错误。
5.C 汽车的速度在1 s内减小了8 m/s,所以汽车在减速过程中的加速度大小为8 m/s2,A正确;减速行驶的全过程中汽车的平均速度大小为= m/s=10 m/s,B正确;汽车运动的时间为t= s=2.5 s,故汽车刹车后,在3 s内运动的位移为s=10×2.5 m=25 m,C错误;汽车刹车后,在2 s末的速度大小为v=20 m/s-8×2 m/s=4 m/s,D正确。
6.A 物体做匀加速直线运动,设AB、BC的长度分别为s1、s2,在AB段所用的时间为t1,则平均速度为v=,即为AB段的中间时刻的瞬时速度;物体在BC段所用的时间为t2,则平均速度为3v=,即为BC段的中间时刻的瞬时速度。速度由v变化到3v的时间为Δt=,所以加速度a==,选项A正确,B错误;因为初速度不知道,所以不能求物体运动到B点时的速度和A、C间的距离,故C、D错误。
7.C 第一个60 m内中间时刻的瞬时速度v1==6 m/s,第二个60 m内中间时刻的瞬时速度v2==10 m/s,则动车组的加速度a==0.5 m/s2;根据Δs=aT2得,接下来6 s内的位移s3=s2+aT2=60 m+0.5×36 m=78 m,故A、B错误;动车组的初速度v0=v1-a=6 m/s-0.5× m/s=3.5 m/s,故C正确,D错误。
8.C 采用逆向思维,动车做初速度为零的匀加速直线运动,则有=,解得t1=20 s,由位移公式得4L=a,代入数据解得a=0.5 m/s2,故选C。
9.B 舰载机需在甲板上滑行的时间为t===4 s,A错误;舰载机在甲板上滑行的距离为s=t=×4 s=160 m,B正确;研究航空母舰在海上运动的时间时,航空母舰的长度对问题的研究影响很小,航空母舰可以看成质点,C错误;研究舰载机在航空母舰上加速运动的时间时,舰载机大小和形状对问题的影响可以忽略,舰载机可以看成质点,D错误。
10.BCD 冰壶运动过程为匀减速直线运动,且减速到零,运用逆向思维,可以将其看成反向的匀加速直线运动,设加速度为a,有sCD=a,sCD+sBC=a(tCD+tBC)2,sCD+sBC+sAB=a(tCD+tBC+tAB)2,综上所述,整理有tAB∶tBC∶tCD=(-)∶(-1)∶1,故A项错误;运用逆向思维,对CD段、BD段、AD段分别有-0=2asCD,-0=2a(sCD+sBC),-0=2a(sCD+sBC+sAB),整理有vA∶vB∶vC=∶∶1,故B项正确;因为冰壶在AD段的运动属于匀变速直线运动,根据匀变速直线运动的推论有==v0,故C项正确;设AD段中点位置的速度为v,则其前半段运动和后半段运动有v2-=-2a×,0-v2=-2a×,整理有v=v0,故D项正确。
11.(1)0.3 m/s2 (2)180 s (3)30 m/s
解析:(1)324 km/h=90 m/s,根据加速度定义式得
a===-0.3 m/s2
负号表示加速度的方向与初速度的方向相反
所以加速度大小为0.3 m/s2。
(2)根据匀变速直线运动的规律得s2=t2
解得t2=180 s。
(3)运行总时间t总=t1+t2+t停=300 s+180 s+240 s=720 s
匀加速直线运动的位移
s1=t1=×300 s=13 500 m
则列车从开始减速到恢复到原速度这段时间内的平均速度大小
===30 m/s。
12.(1)5 m/s2 (2)1.75 m/s (3)0.25 m
解析:(1)由推论Δs=aT2可知,小球的加速度为a====5 m/s2。
(2)由题意知B点对应AC段的中间时刻,可知B点的速度等于AC段上的平均速度,即vB====1.75 m/s。
(3)由于连续相等时间内的位移差恒定,则sCD-sBC=sBC-sAB,所以sCD=2sBC-sAB=2×20×10-2 m-15×10-2 m=0.25 m。
13.(1)1 m/s (2)2.15 m
解析:(1)爬墙车在O、A之间的平均速度大小为==0.5 m/s
根据匀变速直线运动规律的推论有=
解得爬墙车到达A点的速度v=1 m/s。
(2)爬墙车做匀速直线运动阶段爬行的高度为
h2=vt2=2 m
爬墙车做匀减速直线运动阶段爬行的高度为
h3==0.05 m
爬墙车在墙上爬行的总高度为H=h1+h2+h3=2.15 m。
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