2025年《高中物理》1.2匀变速直线运动规律

第2讲匀变速直线运动规律
课程标准
能用公式等方法描述匀变速直线运动，理解匀变速直线运动的规律,能运用其解决实际问题.
素养目标
物理观念：形成匀变速直线运动的观念，掌握匀变速直线运动的基本公式和导出公式.
科学思金：能够建立匀变速直线运动模型，分析实际生活中的运动问题.
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考占~
P八、、
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考点一匀变速直线运动的基本规律及应用
•-------【必备知识•自主落实】-------•
1.匀变速直线运动
沿着一条直线爪加速度不变的运动.如图所示，W图线是一条倾斜的直线.
2.匀变速直线运动的两个基本规律
(1)速度与时间的美系式：0=日o+力.
(2)位移与时间的关系式：工=5*.
由以上两式联立可得速度与位移的关系式：寻一曹=2似・
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3.公式选用原则
以上三个公式共涉及五个物理量，每个公式有四个物理量.选用原则如下：
不涉及位移，选用v=v^~\~at
不涉及末速度，选用并尸
不涉及时间，选用v2-vl=2ax.
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•-------【关键能力•思维进阶】-------•
1.运动学公式中正、负号的规定
直线运动可以用正、负号表示矢量的方向，一般情况下，我们规定初速度％的方向为正方向，与初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取负值，当％=0时，一般以加速度。

的方向为正方向.
2.解决匀变速直线运动问题时应注意
(1)列运动学方程时，方程式中每一个物理量均对应同一运动过程.
(2)列运动学方程时，要相对同一参考系，一般以地面为参考系.
(3)要画好运动示意图，充分利用图中几何关系.
(4)要善于抓住运动的实质，选用不同的解题技巧，灵活选择运动学方程.
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考向1基本公式和速度位移关系式的应用
例12022年冬奥会在2月20日圆满闭幕.冰壶是冬奥会中最具有观赏性的项目之一.按比赛规则，投掷冰壶运动员的队友，可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面，减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动.一个运动员以4m/s的速度投掷冰壶甲，冰壶甲做加速度大小为0.25m/s2的匀减速直线运动.另一个运动员也以4m/s的速度将冰壶乙投出，冰壶乙滑行4s后其队友开始在其滑行前方摩擦冰面直至冰壶停下，设摩擦冰面后，乙仍做匀减速直线运动，发现冰壶乙比甲多滑行4.5m,g取10m/s2,求:
(1)冰壶甲能在冰面上滑行的距离；
(2)冰壶乙在摩擦冰面后的加速度大小；
⑶冰壶乙运动的平均速度・
答案：(1)32m(2)0.2m/s2(3)1.92m/s
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运动示意图:
I
〃末=°
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［教你解决问茎］建构模型建立冰壶甲、乙的运动模型----画出。

1=0.25 m/s 2冰壶甲的吁、运动模型 O --------------------冰壶乙的 尤运动模型 8——-——(^― -----A A
v 0=4 m/s %=?-。

1=0.25 m/s 2 。

2=?
模哩专祈
冰壶甲做初速度为％=4m/s,加速度大小为。

1=0.25m/s2的匀减速直线运动，最终速度减为零.
冰壶乙先在上=4s内做匀减速直线运动，摩擦冰面后，做加速度大小为的匀减速运动直到速度减为零.
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例2对某汽车刹车性能测试时，当汽车以36km/h的速率行驶时，可以在18m的距离被刹住；当汽车以54km/h的速率行驶时，可以在34.5 m的距离被刹住.假设两次测试中驾驶员的反应时间(驾驶员从看到障碍物到做出刹车动作的时间)与刹车的加速度都相同.问：
(1)这位驾驶员的反应时间为多少；
(2)某雾天，该路段能见度为50m,则行车速率不能超过多少.
答案:(1)0.8s(2)18.7m/s
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考向2刹车类问题
例3[2024-四川成都测试]自驾游是目前比较流行的旅游方式，在人烟稀少的公路上行驶，司机会经常遇到动物过公路的情形.如图所示是一辆汽车正在以％=20m/s的速度匀速行驶，突然发现公路上有三只小动物，司机马上刹车，不计司机的反应时间，假设刹车过程汽车做匀减速直线运动，加速度大小为4m/s2,刹车时小动物与汽车的距离约为55m
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以下说法正确的是（）
A.汽车匀减速6s末的速度大小为4m/s
B・匀减速运动的汽车一定撞上小动物（假设小动物静止）
C.汽车第2s末的速度大小为10m/s
D.汽车刹车后第4s末到第6s末的位移大小为2m
答案：D
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两种匀减速直线运动的比较
思维提升
两种运动运动特点求解方法
刹车类问题匀减速到速度为零后停
止运动，加速度。

突然消
失
求解时要注意确定实际运
动时间
双向可逆类问题如沿光滑固定斜面上滑
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
求解时可分过程列式，也
可对全过程列式，但必须
注尽、X、5、Q等矢重的正负
号及物理意义
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考向3逆向思维法解决匀变速直线运动问题
例4 （多选）高铁站台上，5位旅客在各自车厢候车线处候车，若动车 每节车厢长为/,动车进站时做匀减速直线运动.站在2号候车线处的 旅客发现1号车厢经过他所用的时间为八动车停下时该旅客刚好在2 号车厢门口（2号车厢最前端），如图所示，贝lj （ ）
A. 动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动，经历的时间为Z
B. 动车从经过5号候车线处的旅客开始到停止运动，平均速度为卒
C. 1号车厢头部经过5号候车线处的旅客时的速度为?
D. 动车的加速度大小为§ 答案：BC
^>$)1 ^^^)1 ioooj 5 4 3 2 1
ZZZ/ZZZZZZ/ZZZZZ/ZZZZ/ZZ/ZZ/Z/Z//ZZ/ZZZZZZ/ZZZ/ZZZZZZ/ZZZ/ZZZZZZ/Z <//zzzzzz/zz
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思维提升
逆向思维法：对于末速度为零的匀减速直线运动，可把该阶段看成逆向的初速度为零、加速度不变的匀加速直线运动.
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考占一
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考点二匀变速直线运动的推论及应用
•-------【必备知识•自主落实】-------•
1.匀变速直线运动的两个重要推论
(1)物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,还莓于初、末时刻速度矢量和的一半，即：V=v上=壬=
22
(2)任意两个连续相等的时间间隔r内的位移之差为一恒量，艮|J：
A x=%2—》[=巧—、2=]=。

八.
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2.初速度为零的匀变速直线运动的推论
等时间
(D1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比：巧：％：巧：…：勺z=1：2：3：…：〃. (2)1T内、2丁内、3丁内……位移的比: <:乓：…*x n=I2I22I32I,,,•n2. (3)第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比：
T T.于口•Tm•r=1：3：5：…：(2n—1) vA.I■11.III•■71.
答案
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等位移
•-------------•-------------•-------------•——
k __.人 .人 …______)V V V X JC X
，(1)前八前2八前裁…前次所用的时间之比：1 :也：提：…：/T
< (2)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比： 1 ：(归一 1) ： (V3 - V2):…:(Vn-Vrr=T)Wi ：必：知：…:t n =.
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•-------【关键能力•思维进阶】-------•
考向］平均速度公式
例5［2023-山东卷］如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，
连续经过夫、S、7三点，己知网间的距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10m/s,ST段的平均速度是5m/s,则公交车经过T点时的瞬时速度为（）
A.3m/s
B.2m/s RS T
C.1m/s
D.0.5m/s
答案：C
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考向2位移差公式
例6（多选）［2024.湖北校联考模拟预测］如图（a）所示，某同学用智能手机拍摄物块从台阶旁的斜坡上自由滑下的过程，物块运动过程中的五个位置A、B、。

、D、E及对应的时刻如图（b）所示.已知斜坡是由长为d=0.6m的地砖拼接而成，且A、C、E三个位置物块的下边缘刚好与砖缝平齐.下列说法正确的是（）
A.物块在由A运动至E的时间为0.6s
B.位置A与位置。

间的距离为1.30m
C.物块在位置Z）时的速度大小为2.25m/s
D.物块下滑的加速度大小为1.875m/s2
答案：CD
图（a）图（b）
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考向3初速度为零的匀变速直线运动比例式
例7如图，一小球从光滑斜面顶端O点由静止释放，沿斜面向下做加速度为。

的匀加速直线运动，经过时间7之后到达底端G点.小球在每两个点之间的时间间隔相同.下列选项正确的是（）
A.GF比"长亚
49
B.小球在CD中点时的速度为G点速度的一半
C.小球经过。

、E两点的速度之比为4:5
D.N8和的长度之比为1：3
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思维提升
匀变速直线运动中常见思想方法及选取技巧
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核心素养提升运动学中的STSE问题
匀变速运动与交通、体育和生活等紧密联系，常见的匀变速直线运动STSE问题有行车安全、交通通行和体育运动等，在解决生活和生产中的实际问题的方法：
分析建构
(1)根据所描述的情景上物理过程」'物理模型.
(2)分析各阶段的物理量.
(3)选取合适的匀变速直线运动规律求解.
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情境1钢架雪车——模型建构
典例1钢架雪车也被称为俯式冰橇，是2022年北京冬奥会的比赛项日之一.运动员需要俯身平贴在雪橇上，以俯卧姿态滑行.比赛线路由起跑区、出发区、滑行区及减速区组成.若某次运动员练习时，恰好在终点停下来，且在减速区刀8间的运动视为匀减速直线运动.运动员通过减速区时间为其中第一个:时间内的位移为心，第四个:时间
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内的位移为巧，则:等于（）
A・1：16“B・1：7 C.1：5 D.1：3
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情境2安全行驶——科学态度与责任
典例2驾驶员看见过马路的人，从决定停车，直至右脚刚刚踩在制动器踏板上经过的时间，叫反应时间，在反应时间内，汽车按一定速度匀速行驶的距离称为反应距离；从踩紧踏板（抱死车轮）到车停下的这段距离称为刹车距离；司机从发现情况到汽车完全停下来，汽车所通过的距离叫做停车距离.如图所示，根据图中内容，下列说法中正
确的是（）
A.根据图中信息可以求出反应时间
B.根据图中信息可以求出汽车的制动力
C.匀速行驶的速度加倍，停车距离也加倍
D.酒后驾车反应时间明显增加，停车距离不变
答案：A
《驾驶员守则》中安全距离图
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思维提升
窘芟汽车行驶的几个概念
⑴反应时间：人从发现情况到采取相应的行动经过的时间叫反应时间.
(2)反应距离：驾驶员发现前方有危险时，必须先经过一段反应时间
后才能做出制动动作，在反应时间内汽车以原来的速度行驶，所行驶的距离称为反应距离.
(3)刹车距离：从制动刹车开始到汽车完全停下来，汽车做匀减速直
线运动，所通过的距离叫刹车距离.
⑷停车距离：反应距离和刹车距离之和就是停车距离.
(5)安全距离：指在同车道行驶的机动车，后车与前车保持的最短距离，安全距离包含反应距离和刹车距离两部分.
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