高中物理竞赛及自主招生考试匀变速直线运动 专题
高中物理竞赛直线运动专题
一、复习基础知识点
一、 考点内容
1．机械运动，参考系，质点，位移和路程。
2．匀速直线运动：速度，位移公式vt =x ，t x -图以及t v -图。
3．匀变速直线运动，加速度，平均速度，瞬时速度，速度公式at v v +=0，位移公式
202
1at t v x +
=推广式
ax
v v 22
02=-，
t
v -图。
?????????????
???????
????????
?
?
?
??
?
?
?=?????????=-+=
-=? ??+=+==
?? ??
?
???????? ?? ?????→ ??t v x ax v v t v v x at vt x at t v x at v v vt x 非匀变速匀变速匀速规律非匀变速直线运动匀减速直线运动匀加速直线运动
匀变速直线运动匀速直线运动种类竖直上抛运动自由落体运动匀变速直线运动匀速直线运动物理过程质点研究对象理想模型物理量参考系运动
名词概念直线运动2221212
0202200 二、 知识结构
三、 复习思路
本课时重点是瞬时速度和加速度概念,以及匀变速直线运动的规律,难点是加速度的理解。而匀变速直线运动规律与体育竞技、交通运输以及航空航天相结合是高考考查的热点。对匀变速直线运动规律要熟练掌握,同时学习研究物理的基本方法,如从简单问题入手的方法、运用图象研究物理问题和用数学公式表达物理规律的方法、实验的方法等等。
匀变速直线运动是高中阶段物理学习的重点内容之一，对匀变速直线运动的学习与研究要注意两方面的内容：一是如何描述物体的运动，匀变速直线运动的特点是什么；二是匀变速直线运动的基本规律是什么。在这一单元中，我们仅仅研究物体的运动规律而不涉
及力与运动的关系，能否清楚正确的分析物体的运动过程是本单元要求的一个重要能力，分析运动过程是求解力学问题的主要环节，是正确运用各种知识的前提条件。能否正确运用公式也是本单元考查的主要内容之一。
在复习这部分内容时应着重于概念、规律的形成过程的理解和掌握，搞清知识的来龙去脉，弄清它的物理实质，而不仅仅是记住几个条文背过几个公式。如复习“质点”概念时，不是仅仅去记住定义，更重要的是领会物理实质，它包含了如何建立理想化的模型，去除次要因素抓住本质去研究问题的科学方法。要把所学的知识应用到生动的实例当中去。这样这些知识就不再是枯燥的、生硬的结论，而是生动的物理现象、物理情景、物理过程。如在平均速度的学习中，同学们常犯的错误是不管什么性质的变速都用2
v v v +=
（只适合匀变速直线运动）求平均速度，可以通过练习求生活中的自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动中某段时间内的平均速度来体会平均速度的意义。复习中不但要从物理量的数学公式去研究，还要尽可能用图象语言准确的描述它。 基础习题回顾：
1．物体从距地面某高处开始做自由落体运动，若下落前一半路程所用的时间为t ，则物体下落全程所用的时间为：
A 、t 2
B 、t 4
C 、t 2
D 、t 22
2．某物体沿直线运动的速度~时间图象如图所示，从图象可以看出：
A 、物体的运动方向始终保持不变
B 、加速度大小始终不变
C 、3s 初刻物体速度改变方向
D 、前6s 物体位移为零
3．某同学作了一次较为准确的匀加速直线运动的实验，取下纸带研究其运动情况，如下图所示，设O 点是计数的起始点，两计时点之间的时间间隔为0.1s ，则第一个计时点与起始点的距离1s 应为 cm ；物体经第一个计时点的瞬时速度1v 应为
s m /，物体的加速度=a 2/s m 。
二、从高考到初赛要求知识要点分析
一、参照系（又叫参考系）
宇宙间的一切物体都在永恒不停的运动中，绝对静止的物体是不存在的，因此物体在空间的位置只能相对于另一物体来确定，所以要描述物体的位置，就必须选择另一物体作为参考，这个被选作参考的另一物体，就叫参照物。如船对水运动，水是参照物；当车停在公路上时，它相对于地球是静止的，但相对于太阳又是运动。可见物体的运动或静止，必须对于一定的参照物来说才有才有确定的意义。至于参照物的选择主要看问题的性质和研究的方便。通常我们研究物体的运动，总以地球做参照物最为方便，但在研究地球和行星相对太阳的运动时，则以太阳做参照物最为方便了。
为了准确、定量地表示物体相对于参照物的位置和位置变化，就需要建立坐标系，参照系是参照物的数学抽象：它被想象为坐标系和参照物固定地联结在一起，这样，物体的位置就可用它在坐标系中的坐标表示了，所以，参照系就是观察者所在的、和他处于相对静止状态的系统。
注：
1．惯性系——牛顿第一定律成立的参照系。凡相对惯性系静止或作匀速直线运动的物体，都是惯性系。
2．非惯性系——牛顿第一定律不成立的参照系。凡相对惯性系作变速运动的物体，都是非惯性系。如不考虑地球的自转时，地球可视为惯性系；而考虑地球的自转时，则地球为非惯性系。
3．选取参照系的原则：①、牛顿第一和第二定律、动能定理、动量定理、动量守恒定律和机械能守恒定律等动力学公式，只适用于惯性系；②运动学公式，不仅适用于惯性系，也适用于非惯性系。因为物体运动具有相对性，即运动性质随参照物不同而不同，所以恰当地选择参照系，不仅可以使运动变为静止，使变速运动变为匀速运动（匀速直线运动的简称），而且可以使分析和解答的思路和步骤变得的极为简捷。
二、运动的位移和路程 1．质点
质点是一个理想模型。在物理学中常常用理想模型来代替实际的研究对象，这样抽象的目的是简化问题和便于作较为精确的描述。质点只是一例，以后还要用到光滑斜面、理想气体、点电荷等理想模型，要注意理解和学会这种科学的研究方法。
若研究地球绕太阳公转时，地球可视为质点；而研究地球上重力加速度随纬度的变化时，地球则不可视为质点。又如研究一根弹簧的形变，弹簧即使很短也不可视为质点；物质的分子和原子都很小，但在研究其内部的振动和转动时，视为质点就没有意义了。
2．位移和路程
运动物体的位置发生变化，用位移来描述，位移这个物理量常用s 或x 有时也用x ?。位移可这样定义：位移=末位置—初位置。可表示为：0R R x t -=（式中X 是位移，t R R ,0为初时刻和末时刻的位置矢量）。位移X 这个物理量既有大小又有方向,且合成与分解符合平行四边形定则，具有这种性质的物理量在物理学上叫做矢量。运动质点在一段时间内位移的大小就是从初位置到到末位置间的距离，其方向规定为：总是从初位置到指向末位置。
注意： ①、若质点沿直线从A 点运动到B 点，则位移X 就是
末位置B 点的坐标减去初位置A 点的坐标如右图所示。 ②、若质点在oxy 平面内或
oxyz 空间内，从A 点运动到B 点，则这段时间内的位移X 可用oxy 或oxyz 坐标系中
初位置和末位置坐标1R 、
2R 表示，如左下图所示。
3．时刻和时间
时刻指某一瞬时，是与某一状态相对应的物理量。如第n 秒初、第n 秒末，并不是同一时刻；而第（n —1）秒末与第n 秒初，第n 秒末与第（n+1）秒初则是同一时刻。
时间指两时刻的间隔，是与是与某一过程相对应的物理量。注意第n 秒内与前n 秒内
不是同一段时间。
4．速度
①、平均速度
在一段时间内t 内，质点的位移为X ，则位移X （或S ?）与时间t （或t ?）的比值，叫做平均速度：t
v x
=
或t x v ??=；平均速度的方向与位移的方向相同。由于作变速直线
运动的物体，在各段路程上或各段时间内的平均速度一般来说是不相同的。故一提到平均
速度必须明确是哪段位移上或哪一段时间内的平均速度。
②、瞬时速度（又称即时速度）
要精确地如实地描述质点在任一时刻地邻近时间内变速直线运动的快慢，应该把t ?取得很短，t ?越短，越接近客观的真实情况，但t ?又不能等于零，因为没有时间间隔就没有位移，就谈不上运动的快慢了，实际上可以把t ?趋近于零，在这极短时间中，运动的变化很微小，实际上可以把质点看作匀速直线运动，在这种情况下，平均速度可以充分地描述该时刻t 附近质点地运动情况。我们把t ?趋近于零，平均速度t x
??所趋近的极限值，叫做运动质点在t 时刻的瞬时速度。用数学式可表示为：t
x
v t ??=
→?lim
，它具体表示t 时刻附近无限小的一段时间内的平均速度，其值只随t 而变，是精确地描述运动快慢程度的物理量。以后提到的速度总是指瞬时速度而言。平均速度、瞬时速度都是矢量。
描述质点的运动，有时也采用一个叫“速率”的物理量；速率是标量，等于运动质点所经过的路程与经过该路程所用时间的比值，若质点在t 时间内沿曲线运动，通过的路程X （即曲线的长度），则X 与t 的比值叫在时间t 内质点的平均速率，可表示为t
x
v =
。例如在某一时间内，质点沿闭合曲线环形一周，显然质点的位移等于零，平均速度也为零，而质点的平均速率是不等于零的。所以平均速度的大小与平均速率不能等同看待。当质点沿直线单一方向运动时平均速度的大小等于平均速率。而瞬时速率就是瞬时速度的大小，而不考虑方向。
5．加速度
运动物体在o t 时刻的速度为o v （初速度）,在t 时刻的速度为t v （末速度）,那么在
o t t t -=?这段时间里，速度的变化量（也叫速度的增量）是o t v v v -=?，v ?与t ?的
比值称为这段时间内的平均加速度，可表示为：t
v
a ??=，平均加速度只能粗略描述速度
改变的快慢程度。跟平均速度引导到瞬时速度的过程相似，选取很短的一段时间t ?，当t ?趋近于零时，平均加速度的极限值，叫做运动质点在t 时刻的瞬时加速度。用数学式可表
示为：t v
a t ??=→?lim 0
。
若质点做匀速直线运动，它的加速度大小和方向恒定不变，则平均加速度就是瞬时加
速度,通常o t =0，时间o t t t -=?可用末时刻t 表示,则加速度定义式为：
t
v
t v v a t ?=-=0，根据牛顿第二定律可知，一个质点的加速度是由它受到的合外力和它的质量共同决定，牛
顿第二定律的表达式所表示的是加速度的决定式即m
F
a ∑=
。
上式是矢量式，其中F v a ∑?,,都是矢量。加速度的方向就是质点所受合外力的方向，对匀变速运动，加速度的方向总是跟速度变化量的方向一致。
加速度的大小和方向跟速度的大小和方向没有必然联系。速度与加速度的关系，不少同学有错误认识，复习过程中应予以纠正。
①、加速度不是速度，也不是速度变化量，而是速度对时间的变化率，所以速度大，速度变化大，加速度都不一定大。
②、加速度也不是速度大小的增加。一个质点即使有加速度，其速度大小随时间可能增大，也可能减小，还可能不变。（两矢量同向，反向、垂直）
③、速度变化有三种基本情况：一是仅大小变化（试举一些例子），二是仅方向变化，三是大小和方向都变化。
注意：五个容易混淆的平均速度和瞬时速度 ①、一个质点沿直线运动（无往返），在前半程位移的速度大小恒为1v ，在后位移的速度大小恒为2v 则全程的平均速度s v 的倒数，等于1v 、2v 倒数和的一半：
s v =)1
1
(212
1
v v +
②、一个质点沿直线运动（无往返），在前一半时间的速度大小恒为1v ，在后一半时间的速度大小恒为2v 则全程的平均速度T v
，等于1v 、2v 之和的一半：
T v =)(2
121v v +
③、一个质点以初速度v 0，末速度t v ，做匀变速直线运动，则全程的平均速度的大小
v 等于v 0与t v 之和的一半：v =)(2
1
0t v v +
④、一个质点以初速度v 0，末速度t v ，做匀变速直线运动（且无往返），则在位移中点的瞬时速度大小2
s v 为：2
2
2
02
t s
v v v +=
⑤、一个质点以初速度v 0，末速度t v ，做匀变速直线运动，则在时间中点的瞬时速度大小2
T v 为：2
T v =
)(210t v v +=v =T
S 不论是匀加速直线运动还是匀减速直线运动，都有2
s v
>
2
T
v （可利用图像法证明）
6．匀变速直线运动
①、匀变速直线运动的三个基本公式：at v v +=0；
202
1x at t v +=； ax v v t 22
02=- 注意：A 、各式的物理意义和各量的矢量性；B 、上述公式成立的条件：匀变速直线运动以及计时的起点（o t =0）时，质点经过坐标原点O （其瞬时速度为o v ），坐标原点O 也作为位移的起点。C 、在这套公式的基础上，附加一定条件，能导出许多有用的公式。例如：初速度为零的匀加速直线运动公式，自由落体运动，竖直上抛运动以及平抛运动、
斜抛运动等有关的公式。
②、图象
A ：速度和位移都是时间的函数，因此描述物体运动的规律常用t v -图象、t s -图象，如图所示。
对于图象要注意理解它的物理意义，既对图象的纵、横轴表示的是什么物理量，图象的斜率、截距代表什么意义都要搞清楚，形状完全相同的图线，在不同图象（坐标轴的物理量不同）中意义会完全不同。下表是对形状一样的t v -图、t s -图意义的比较。
B ：匀变速直线运动的t a -图象是一平行于时间轴的直线，如左下图所示。
C ：匀变速直线运动的t s -图象是一抛物线。对于匀加速直线运动，抛物线“开口”向上，若是匀减速直线运动抛物线“开口”向下；抛物线的顶点由初速度大小和加速度大小决定。如右上图所示。
③、初速度为零的匀加速直线运动的五个基本规律
A ：瞬时速率与时间成正比：n n t t t t v v v v :......:::......::321321=
B ：位移大小与时间平方成正比：2
2
32
22
1321:......:::......::n n t t t t x x x x = C ：在连续相等的时间（T ）内的平均速率之比为连续奇数之比： )12(:......5:3:1......::321-=N v v v v n D ：在连续相等的时间（T ）内的位移大小之比为连续奇数之比： )12(:......5:3:1......::321-=N x x x x n E ：通过连续相等的位移（X 0）所用时间之比：
1:.......23:)12(:1:......::321----=n n t t t t n
特别提醒：初速度为零的匀加速直线运动的五个基本规律对于其逆运动——末速度为零的匀减速直线运动（二者加速度大小相等）也适用！
④、任意匀变速直线运动的两个基本规律
A 、任意一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度：2
t v v =
推广：t
x v v v v t t =+=
=)(2102
B 、在任意连续相等时间（T ）内的位移之差等于恒量：2
1aT x x x N N =-=?-
推广：2)(aT M N x x x
M
N -=-
=?
6、竖直上抛运动
①、定义：将物体以一定的初速度（0v ）竖直向上抛出后物体只在重力作用下的运动叫竖直上抛运动。
②、特点：初速度不为零，且约定初速度方向为正方向；做竖直上抛运动的物体的加速度（a ）：g a -=
③、讨论：
A 、上升到最高点的时间（上t ）：g v t 0
=上
B 、上升的最大高度（H ）
：g
v H 22
0= C 、上升阶段与下降阶段做竖直上抛运动的物体通过同一段做竖直距离所用的时间相
等（时间对称性：下上t t =）
D 、上升阶段与下降阶段做竖直上抛运动的物体经过同一位置的速度大小相等、方向相反（速度对称性：下上v v -=）
④、竖直上抛运动的公式：gt v v gt t v x t -=-
=02
0;2
1（以竖直向上为正方向） 在以上两个公式中，o v ，t ，g 是算术符号（即它们总是正值），但x 和t v 在不同的
时间范围内取不同的符号。竖直上抛运动的处理最好是全过程看作匀减速直线运动。分两个过程会复杂一些！
推广：竖直下抛运动是一种初速度不为零的，加速度为g 的匀加速直线运动。其公式为：gt v v gt t v x t +=+
=02
0;2
1（以竖直向下为正方向） 7、刚体的平动和绕固定轴的转动
①、刚体：在外力作用下不改变形状和大小的物体叫做刚体。
虽然理想的刚体是不存在，但许多固体在外力作用下不改变形状和大小是小到可以忽略的，因而可以认为是刚体。因为刚体的形状和大小不因外力的作用而改变，也就是说组成刚体的各个质点的距离总保持不变。根据这一性质可以证明，在刚体中只要不在同一直线上的三个点的位置固定,整个刚体的位置就固定了。所以确定刚体的位置，只要知道不在同一直线上的三个点的位置就行了。
②、刚体的平动
平动是刚体最简单的运动。刚体运动时,若构成刚体的所有质点均做同一的运动,即任一时刻各点均具有相同的速度及加速度矢量,则这种运动叫做刚体的平动。刚体做平动时,位于刚体中的任何直线都平行于自身而运动,也就是说刚体上任意两点的连线的方向在刚体运动过程中保持不变,这是判断一个刚体（或物体）是否做平动的依据,因为运动中各点的速度及加速度在任意时刻均相同,所以刚体的平动,可用其上任一点的运动代表之，因此在平动情况下，刚体可简化为一个质点。中学阶段研究物体的运动大多数属于这一情况。
③、刚体绕固定轴的转动
刚体另一种简单的运动就是绕固定轴的转动，刚体运动时，若刚体上各个点在运动中都绕同一直线做圆周运动，则这种运动就叫做转动。这一直线叫做刚体的转动轴，若转轴是不动的，就称为定轴转动。
刚体绕定轴转动时，各点均在垂直于转轴的平面内做圆周运动。例如：各种机床上齿轮或皮带轮的运动，钟摆的运动等等都是绕固定轴的转动。具体的运动规律我们在曲线运动专题中再做论述。
提高题
1．汽车甲沿着平直的公路以速度v 0做匀速直线运动．当它路过某处的同时，该处有一辆汽车乙开始做初速度为零的匀加速运动去追赶甲车．根据上述的已知条件：
A ．可求出乙车追上甲车时乙车的速度
B ．可求出乙车追上甲车时乙车所走的路程
C ．可求出乙车从开始起动到追上甲车时所用的时间
D ．不能求出上述三者中任何一个
2．火车以54h km /的速度沿平直轨道运行，进站刹车时的加速度是2
/3.0s m ，在车站停1min ，启动后的加速度是2
/5.0s m 。求火车由于暂停而延误的时间。
3．客车以速率1v 前进，司机发现同一轨道正前方有一列货车以速率2v 同向行驶，
2v <1v ，货车车尾距客车距离为0s ，司机立即刹车，使客车以加速度大小为a 作匀减速运
动，而货车仍保持原速度前进，问：
①、客车加速度至少多大才能避免相撞？ ②、若0s =200m ，1v =30m/x ，2v =10m/x ，客车加速度大小a =1 m/x 2，两车是否相撞？
③、若0s =200m ，1v =30m/x ，2v =10m/x ，客车加速度大小a =0.2m/x 2，要求两车不相撞，则2v 应为多大？
4．一个人坐在车内观察雨点的运动，假设雨点相对地面以速率v 竖直匀速下落，试写出下列情况下雨点的随时间变化而运动的运动方程和轨迹方程：
①、车静止不动；②、车沿水平方向速率u 匀速运动；③、车沿水平方向作初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小为a ；④、车以线速度大小v 做匀速圆周运动
5．一只兔子向着相距为X 的大白菜走去。若它每秒所走的距离，总是从嘴到白菜剩余距离的一半。试分析兔子是否可以吃到大白菜？兔子平均速度的极限值是多少？
6．如图所示，一个质点沿不同的路径从A 到达B ：沿弦
AB ，沿圆弧ACB ，沿圆弧ADB ，且经历的时间相等，则三种情况下：
A 、平均速度相同
B 、平均速率不等
C 、沿弦AB 运动平均速率最小
D 、平均加速度相同
7．一辆汽车从静止开始作匀加速直线运动，在第9秒内的位移为8.5米，求第9秒初和第9秒末的速度多大？
8．一个小球从45米高处自由下落，经过一烟囱历时1秒，求烟囱的高度？（忽略空气阻力）
9．一个小球从屋顶自由下落，在s t 25.0 内通过高度为2m 的窗口，求窗台到屋顶的高度？（忽略空气阻力） 10.小球1从高h 处自由落下，同时从其正下方的地面上，以速度v 0竖直上抛小球2。试就（1）小球2在上升过程中；（2）小球2在下落过程中与小球1在空中相遇，分别讨论v 0的取值范围。
三、处理直线运动的科学思维方法
一、图像法
分析和解答物理问题，除了物理公式和数学方法外，还可以利用物理图像（函数图、矢量图、几何图、光路图等）
这里先介绍如何利用t v -图象、t s -图象解答直线运动的各种问题步骤如下：
1、根据物理规律中各个物理量的函数关系，在直角坐标系上定性地或者定量地画出相应地函数图像。
2、根据图像的斜率、截距、与坐标轴所包围的面积，以及图像交点的坐标等的物理意义，进行分析、推理和计算。
例1：一火车沿直线轨道从静止发出由A 地驶向B 地，并停止在B 地。AB 两地相距x ，火车做加速运动时，其加速度最大为a 1，做减速运动时，其加速度的绝对值最大为a 2，由此可可以判断出该火车由A 到B 所需的最短时间为 。（奥赛题目）
解析：整个过程中火车先做匀加速运动，后做匀减速运动，加速度最大时，所用时间最短，分段运动可用图像法来解。
根据题意作v —t 图，如图所示。由图可得1
1t v a =
vt t t v s t v a 21)(21212
2=+=
=
解得2
121)
(2a a a a s t +=
例2：两辆完全相同的汽车，沿水平直路一前一后匀速行驶，速度为v 0，若前车突然以恒定的加速度刹车，在它刚停住时，后车以前车刹车时的加速度开始刹车。已知前车在刹车过程中所行的距离为x ，若要保证两辆车在上述情况中不相碰，则两车在做匀速行驶时保持的距离至少为：
A ．x
B ．2x
C ．3x
D ．4x
解析：物体做直线运动时，其位移可用t v -图像中的面积来表示，故可用图像法做。
作两物体运动的v —t 图像如图所示，前车发生的位移x 为三角形v 0Ot 的面积，由于前后两车的刹车加速度相同，根据对称性，后车发生的位移为梯形的面积X ′=3X ，两车的位移之差应为不相碰时，两车匀速行驶时保持的最小车距2x.
所以应选B 。
例3：一只老鼠从老鼠洞沿直线爬出，已知爬出速度v 的大小与距老鼠洞中心的距离x 成反比，当老鼠到达距老鼠洞中心距离x 1=1m 的A 点时，速度大小为v 1=20cm/x ，问当老鼠到达距老鼠洞中心x 2=2m 的B 点时，其速度大小v 2为多少？老鼠从A 点到达B 点所用的时间t 为多少？
解析：因为老鼠从老鼠洞沿直线爬出，已知爬出的速度与 通过的距离成反比，则不能通过匀速运动、匀变速运动公式
直接求解，但可以通过图像法求解，因为在
s v -1
图像中，所围面积即为所求的时间。以距离x 为横轴，v
1
为纵轴建立
直角坐标系，则x 与v 1成正比，作v
1
—x 图像如图所示，由
图可得x=2m 时，老鼠的速度为10cm/x 。在1m 到2m 之间
图像与横轴包围的面积即为所求的时间，所以老鼠从A 到B 爬行的时间为.5.72
1)1.012.01(
s s t =?+= 二、微元法
微元法是分析、解决物理问题中的常用方法，也是从部分到整体的思维方法。用该方法可以使一些复杂的物理过程用我们熟悉的物理规律迅速地加以解决，使所求的问题简单化。在使用微元法处理问题时，需将其分解为众多微小的“元过程”，而且每个“元过程”所遵循的规律是相同的，这样，我们只需分析这些“元过程”，然后再将“元过程”进行必要的数学方法或物理思想处理，进而使问题求解。使用此方法会加强我们对已知规律的再思考，从而引起巩固知识、加深认识和提高能力的作用。
例1：如图所示，一个身高为h 的人在灯以速度v 沿水平直线行走。设灯距地面高为H ，求证人影的顶端C 点是做匀速直线运动。
解析：该题不能用速度分解求解，考虑采用“微元法”。
设某一时间人经过AB 处，再经过一微小过程 △t （△t →0），则人由AB 到达A ′B ′，人影顶端 C 点到达C ′点，由于△X AA ′=v △t 则人影顶端的 移动速度h
H Hv
t S h H H
t
S v A A t C C t C -=
??-=??='
→?'→?00lim lim
可见v c 与所取时间△t 的长短无关，所以人影的顶端C 点做匀速直线运动。（本题也可
用相似三角形的知识解）。
三、等效法
在一些物理问题中，一个过程的发展、一个状态的确定，往往是由多个因素决定的，在这一决定中，若某些因素所起的作用和另一些因素所起的作用相同，则前一些因素与后一些因素是等效的，它们便可以互相代替，而对过程的发展或状态的确定，最后结果并不影响，这种以等效为前提而使某些因素互相代替来研究问题的方法就是等效法。
等效思维的实质是在效果相同的情况下，将较为复杂的实际问题变换为简单的熟悉问题，以便突出主要因素，抓住它的本质，找出其中规律.因此应用等效法时往往是用较简单的因素代替较复杂的因素，以使问题得到简化而便于求解。
例1：质点由A 向B 做直线运动，A 、B 间的距离为L ，已知质点在A 点的速度为v 0，加速度为a ，如果将L 分成相等的n 段，质点每通过L/n 的距离加速度均增加a /n ，求质点到达B 时的速度。
解析 从A 到B 的整个运动过程中，由于加速度均匀增加，故此运动是非匀变速直线运动，而非匀变速直线运动，不能用匀变速直线运动公式求解，但若能将此运动用匀变速直线运动等效代替，则此运动就可以求解.
因加速度随通过的距离均匀增加，则此运动中的平均加速度为
n
a n n a an n a
n a a a a a 2)13(232)1(2
-=
-=-++=
+=
末
初平 由匀变速运动的导出公式得2
22v v L a B -=平 解得 n
aL
n v v B )13(2
0-+
= 四、递推法
递推法是解决物体与物体发生多次作用后的情况. 即当问题中涉及相互联系的物体较多并且有规律时，应根据题目特点应用数学思想将所研究的问题归类，然后求出通式。具体方法是先分析某一次作用的情况，得出结论。再根据多次作用的重复性和它们的共同点，把结论推广，然后结合数学知识求解。用递推法解题的关键是导出联系相邻两次作用的递推关系式。
例1：小球从高h 0 = 180m 处自由下落，着地后跳起又下落，每与地面相碰一次，速度减小1
n
（n = 2），求小球从下落到停止经过的总时间为通过的总路程。（g 取10m/s 2）
解析：小球从h 0高处落地时，速率v 0 =02gh = 60m/s
第一次跳起时和又落地时的速率v 1 =
v 2 第二次跳起时和又落地时的速率v 2 =0
2v 2
……
第m 次跳起时和又落地时的速率v m =0
m v 2
每次跳起的高度依次为h 1 =21v 2g =0
2h n ，h 2 =22v 2g =04
h n ，……，
通过的总路程Σs = h 0 + 2h 1 + 2h 2 + … + 2h m + … = h 0 +022h n (1 +21n +41n + … +2m 21
n
-+ …)
= h 0 +022h n 1-= h 0?2
2n 1n 1+-=5
3
h 0 = 300m
经过的总时间为Σt = t 0 + t 1 + t 2 + … + t m + … =0v g +12v g + … +m 2v g
+ … =0v g ［1 + 2?1n + … + 2?(1
n )m + …］ =
0v g ?n 1n 1+-=0
3v g
=18s
例2：A 、B 、C 三只猎犬站立的位置构成一个边长为a 的正三角形，每只猎犬追捕猎物的速度均为v ，A 犬想追捕B 犬，B 犬想追捕C 犬，C 犬想追捕A 犬，为追捕到猎物，猎犬不断调整方向，速度方向始终“盯”住对方，它们同时起动，经多长时间可捕捉到猎物？
解析：由题意可知，由题意可知，三只猎犬都做等速率曲
线运动，而且任一时刻三只猎犬的位置都分别在一个正三角形的三个顶点上，但这正三角形的边长不断减小，如图6—1所示。所以要想求出捕捉的时间，则需用微元法将等速率曲线运动变成等速率直线运动，再用递推法求解。
设经时间t 可捕捉猎物，再把t 分为n 个微小时间间隔Δt ，在每一个Δt 内每只猎犬的运动可视为直线运动，每隔Δt ，正三角形的边长分别为a 1 、a 2 、a 3 、… 、a n ，显然当a n →0时三只猎犬相遇。
a 1 = a －AA 1－BB 1cos60°= a －3
2
v Δt
a 2 = a 1－32v Δt = a －2×3
2v Δt
a 3 = a 2－32v Δt = a －3×3
2
v Δt
……
a n = a －n ?3
2v Δt
因为a －n ?3
2v Δt = 0 ，即n Δt = t
所以：t =2a
3v
（此题还可用对称法，在非惯性参考系中求解。）
五、极限法
极限法是把某个物理量推向极端，即极大和极小或极左和极右，并依此做出科学的推理分析，从而给出判断或导出一般结论。极限法在进行某些物理过程的分析时，具有独特作用，恰当应用极限法能提高解题效率，使问题化难为易，化繁为简，思路灵活，判断准确。因此要求解题者，不仅具有严谨的逻辑推理能力，而且具有丰富的想象能力，从而得到事半功倍的效果。看如下一例：
解析：当斜面光滑时，μ=0，物体上滑与下滑加速度大小相等，故仅B 正确。 再看如下一例：
解析：当k =1时，空气阻力为零，则空气阻力与重力之比当然为为零，故仅C 正确。
六、对称法
由于物质世界存在某些对称性，使得物理学理论也具有相应的对称性，从而使对称现象普遍存在于各种物理现象和物理规律中。应用这种对称性它不仅能帮助我们认识和探索物质世界的某些基本规律，而且也能帮助我们去求解某些具体的物理问题，这种思维方法在物理学中称为对称法。利用对称法分析解决物理问题，可以避免复杂的数学演算和推导，直接抓住问题的实质，出奇制胜，快速简便地求解问题。
例：如图所示，竖直上抛一个小球，小球两次经过高度为h 处经历的时间为t ?，球小球抛出的初速度大小和在空中运动的总时间？（忽略空气阻力）
解析：根据竖直上抛运动的对称性特点，设上升最大高度为H ，则：
222
1)2(21m gt t g h H =?+
=
故小球在空中运动的时间为：T=4
2222
t g h t m ?+
= 小球上抛的初速度大小，就等于下落的末速度大小：
g
gt v m ==04
22
t g h ?+
七、自由弦运动的等时性及应用
如左下两图所示，直径为d 的竖直圆环，可以证明：物体从静止开始，无摩擦地由圆环最高点沿不同的弦运动到圆周上或者从圆周上沿不同的弦运动到圆环最低点，所需的时间都相等，且等于沿竖直直径自由落体的时间，即：g
d t 2=
。 （请同学们结合牛顿第二定律与运动学公式证明之）
在利用“自由弦运动的等时性”分析和解答极值问题时，关键准确地画出竖直圆，竖直圆的位置有两个特点：
①、一定通过运动的起点和终点。②、一定与不定点的连线（直线或曲线）相切：当起点一定时与不同终点的连线相切；当终点一定时与不同起点的连线相切。
例1：一个物体沿有共同底边（其长度为L ），的不同斜面，从顶部由静止开始无摩擦滑下，证明：沿450倾角的斜面滑下，所需时间最短，为：g
L
t 2
min = 解析：画出竖直圆，如右上图所示，利用“自由弦运动的等时性”分析既得出结论。
例2：（1990年第二届全国中学生力学竞赛试题）一个质点自倾角为α的斜面上方定点A ，沿光滑斜槽从静止开始滑下，为了使质点在最短时间到达斜面，求斜槽与竖直方向的夹角β应等于多少？
解析：为了画一竖直圆通过起点A ，并与不同终点的连线相切；可以先通过起点A 作一水平线与斜边延长线交于'
o ，然后作C Ao '
∠的角平分线交过A 点的竖直于O ；以O 为圆心，以OA 为半径画圆，如图所示。可以看出从A 运动到在圆周上的的切点2B ，所需时间最短；又因为α为等腰三角形2OAB 顶角的外角，应等
于不相邻的两内角之和，即：α=2β。
初赛强化题：
1．A 、B 两汽车站相距60千米，从A 站每间隔10分钟有一辆汽车匀速开向B 站，车速大小为60千米每小时。若在A 站正有汽车开出时，在B 站有一辆汽车以同样大小的速度开向A 站，问：
①、为了在途中遇到从A 站开出的车最多，B 站的车至少应在A 站第一辆车开出后多久出发？
②、在途中，从B 站开出的车最多能遇到几辆从A 站开出的车？
2.如图13—2所示，一个直径为D 的圆柱体，其侧面刻有螺距为h 的光滑的螺旋形凹槽，槽内有一小球，为使小球能自由下落，必须要以多大的加速度来拉缠在圆柱体侧面的绳子？
3．如图所示，所有质点同时从O 点沿不同倾角的光滑斜面无初
速滑下。若将各质点在斜面上运动时间相同的点连成一线，则连线的性质为：
A 、圆弧
B 、抛物线
C 、水平线
D 、斜线 （若将各质点在斜面上运动速率相等的点连成一线，又选哪一答案？）
4．火车以速率V 1向前行驶。司机忽然发现，在前方同一轨道上距车为X 处有另一辆火车，它正沿相同的方向以较小的速率V 2作匀速运动。于是他立即使车作匀减速运动，加速度的大小为a 。要使两车不致相撞，则a 应满足关系式 。（第一届全国中学生物理竞赛预赛试题）
5．一木板坚直地立在车上，车在雨中匀速进行一段给定的路程。木板板面与车前进方向垂直，其厚度可忽略。设空间单位体积中的雨点数目处处相等，雨点匀速坚直下落。下列诸因素中与落在木板面上雨点的数量有关的因素是：（第十二届全国中学生物理竞赛预赛试题）
A 、雨点下落的速度
B 、单位体积中的雨点数
C 、车行进的速度
D 、木板的面积
直线运动部分答案基础习题回顾：1．A 2．D 3．4；0.45；1
提高题
1．A
2．100s
3．①、0
2
2212)
(s v v -；②、略；③、2v >)5430(-
m/x
4．①、vt y = ②、ut x =；vt y =；
v
u y x = ③、221at x =；vt y =；22
21v
y a x = ④、vt y =；222R y x =+
5．不能；0
分析：兔子每秒走的距离分别为
n S
S S S 2
..........22232、、，是以等比级数衰减，所以只有时间趋于无限大时，其总和才等于X ，即兔子不能吃到大白菜。
兔子做减速直线运动，每秒的平均速度越来越小，平均速度的极限值为零。 6．A 、B 、C 、 7．8 m/s ；9 m/s
8．25米
9．4.28m
10.分析与解答：两球在空中相遇，它们位移的算数和等于h ，即
得0
v h
t =
（1） 表明无论小球2是上升过程还是返回过程与小球1在空中相遇，所用时间t 的表达式均为（1）式。当然t 的大小取决于v 0的取值。
小球2上升到最高点所用时间t 上及到返回抛出点全程所用时间T （=2t 上）分别为
，
（1）小球2上升过程中与小球1相遇，有t≤t 上，
0v h g
v 0
≤ 得
（2）小球2返回过程中与小球上在空中相遇，有t 上 初赛强化题 1．①、在A 站第一辆车开出后50分钟出发 ②、11 2.解析：将圆柱体的侧面等距螺旋形凹槽展开成为平面上的斜槽，如图13—2—甲所示，当圆柱体转一周，相当于沿斜槽下降一个螺距h ，当圆柱转n 周时，外侧面上一共移动的水平距离为22 1 22at n D =π ① 圆弧槽内小球下降的高度为2 2 1gt nh = ② 解①、②两式，可得，为使螺旋形槽内小球能自由下落，圆柱体侧面绳子拉动的加速度应为h Dg a π= 3． A （若将各质点在斜面上运动速率相等的点连成一线，选C ） 4．s v v a 2 21) (-≥ 5. B 、D 高中物理 匀变速直线运动公式整理大全 一．基本规律： （１）平均速度v = t s １． （２）加速度a （１）加速度a =t v t （３）平均速度 （２）平均速度v =t v 2 1 （４） （３）瞬时速度at v t = （５）（４）位移公式22 1at s = （６）位移公式t v v s t 2 0+= （５）位移公式t v s t 2 = （７）重要推论2022v v as t -= （６）重要推论22t v as = 注意：基本公式中（１）式适用于一切变速运动，其余各式只适用于匀变速．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．直线运动．．．． 。 二．匀变速直线运动的两个重要规律： １．匀变速直线运动中某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速 度： 即2 t v =v == t s 2 0t v v + ２．匀变速直线运动中连续相等的时间间隔内的位移差是一个恒量： 设时间间隔为T ，加速度为a ，连续相等的时间间隔内的位移分别为S １，S ２，S ３，……S N ； 则?S=S 2－S 1=S 3－S 2= …… =S N －S N －1= aT 2 注意：设在匀变速直线运动中物体在某段位移中初速度为0v ，末速度为t v ，在 位移中点的瞬时速度为2s v ，则中间位置的瞬时速度为2s v =2 2 20t v v + 无论匀加速还是匀减速总有2t v =v =20t v v +＜2s v =2 2 2 0t v v + 三．自由落体运动和竖直上抛运动： （１）平均速度v = 2 t v （２）瞬时速度gt v t = 2021 年高考物理专题练习：匀变速直线运动 1、如图所示是几个质点的运动图象，其中做匀变速运动的是 ( ) A．甲、乙、丙 C．甲、丙、丁2、关于匀变速直线运 动，下列说法正确的是( ) A．位移与时间的平方成正比 B．位移总是随着时间的增加而增加 C．加速度、速度、位移三者方向一致 D．加速度、速度、位移的方向并不一定都相同 3、(双选)关于匀变速直线运动，下列说法正确的是( ) A．匀变速直线运动的加速度一定保持不变 B．匀变速直线运动在任意相等时间内，位移变化一定相等 C．匀变速直线运动在任意相等时间内，速度变化一定相等 D．匀变速直线运动在任意相等时间内，位移变化与时间成正比 4、如图所示，质量不同的两个小球从同一高度同时做自由落体运动，则( ) A．质量大的下落得快 B．质量小的下落得快 C．两球下落的时间相同 D．两球下落的加速度不同 5、(多选)物体从静止开始做匀加速直线运动，第 3 s内通过的位移是3 m，则( ) A．第3 s内的平均速度大小是3 m/s B．物体的加速度大小是1.2 m/s2 B．甲、乙、丁 D．乙 甲丁 C．前 3 s内的位移大小是 6 m D．第 3 s末的速度大小是 3.6 m/s 6、一物体做加速度为a 的匀变速直线运动，初速度为v0.经过一段时间后，物体的速度为2v0.在这段时间内，物体通过的路程是( ) 3v20 B．2a v 20 a 7、秋日，树叶纷纷落下枝头，其中有 一片梧桐叶从高为 5 m 的枝头自静止落至地面，所用时间可能是(g取10 m/s2)( ) B ．0.5 s C．1 s D．3 s 8、某质点做直线运动的位移x和时间平方t2的关系图象如图所示，则该质点( ) A．加速度大小恒为 1 m/s2 B．在0～2 s内的位移大小为1 m C．2 s末的速度大小是 4 m/s D．第 3 s内的平均速度大小为3 m/s 9、一汽车以20 m/s的速度在平直路面匀速行驶．由于前方出现危险情况，汽车 必须紧急刹车．刹车时汽车加速度的大小为10 m/s2.刹车后汽车滑行的距离是() A ．40 m B．20 m C．10 m D．5 m 10、(双选)伽利略曾经假设了两种匀变速运动：第一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即经过相等的时间，速度的变化相等；第二种是速度的变化对位移来说是均匀的，即经过相等的位移，速度的变化相等．那么，关于自由落体运动速度的变化情况，下列说法正确的是( ) A．经过相同的时间，速度的变化相等 B．经过相同的时间，速度的变化不等 C．经过相同的位移，速度的变化相等 D．经过相同的位移，速度的变化不等11、汽车由静止开始在平直的公路上行驶，2v2 0 A ． a D． v2a20 A 0.1 s 一、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优（难） 1．假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动，已知某列车长为L 通过一铁路桥时的加速度大小为a ，列车全身通过桥头的时间为t 1，列车全身通过桥尾的时间为t 2，则列车车头通过铁路桥所需的时间为 （ ） A ．1212 ·t t L a t t + B ．122112·2t t t t L a t t +-- C ．212112·2t t t t L a t t --- D ．212112·2 t t t t L a t t --+ 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 设列车车头通过铁路桥所需要的时间为t 0，从列车车头到达桥头时开始计时，列车全身通过桥头时的平均速度等于 1 2 t 时刻的瞬时速度v 1，可得： 11 L v t = 列车全身通过桥尾时的平均速度等于2 02t t + 时刻的瞬时速度v 2，则 22 L v t = 由匀变速直线运动的速度公式可得： 2121022t t v v a t ? ?=-+- ?? ? 联立解得： 2121 0122 t t t t L t a t t --= ?- A. 12 12 ·t t L a t t +，与计算不符，故A 错误. B. 1221 12·2t t t t L a t t +--，与计算不符，故B 错误. C. 2121 12·2 t t t t L a t t ---，与计算相符，故C 正确. D. 2121 12· 2 t t t t L a t t --+，与计算不符，故D 错误. 2．“低头族”在社会安全中面临越来越多的潜在风险，若司机也属于低头一族，出事概率则会剧增。若高速公路（可视为平直公路）同一车道上两小车的车速均为108km/h ，车距 匀变速直线运动复习与巩固 【学习目标】 1、正确理解描述质点运动的物理量，即位移和路程、速度（平均速度和瞬时速度）和加速度。 2、熟练掌握匀变速直线运动的特点、规律及自由落体运动的规律，并能在实际问题中加以运用。 3、正确理解并熟练掌握匀速直线运动和匀变速直线运动的x-t图象、v-t图象的物理意义。【知识网络】 【要点梳理】 【高清课程：描述直线运动的概念的规律】 要点一、质点的概念 要点诠释： 1、定义 用来代替物体的有质量的点称为质点。 2、说明 质点是一个理想化的模型，是对实际物体科学的抽象，真正的质点是不存在的。 在实际所研究的问题中，如果物体的形状和大小对所研究运动的影响可以忽略不计时，可将物体视为质点。 一个物体能否被看成质点，与物体的大小无关。 【高清课程：描述直线运动的概念的规律】 要点二、几个基本概念的区分 要点诠释： 路 程 路 程质点运动轨 迹的长度 标量过程量 与时间相 对应 在单向直线运动中，路程才等于位移的大小 速度瞬时 速度 运动物体在 某一时刻 （或某一位 置）的速度 矢量 方向：物 体的运动 方向 状态量 与时刻相 对应 平均速度是指质点通过的总位移与所用时 间的比值，是矢量，方向与位移的方向相同； 表示运动物体在某一段时间内的平均快慢 程度，只能粗略地描述物体的运动。 做变速运动的物体，不同时间（或不同位移） 内的平均速度一般是不同的，因此，平均速 度必须指明是对哪段时间（或哪段位移）而 言的。 瞬时速度可以精确地描述物体的运动，在公 式中，如果时间t非常短，接近于零， 表示的是某一瞬时，这时的速度称为瞬时速 度。 平均速率是指质点通过的总路程与所用时 间的比值，是标量。 平均 速度 物体的位移 与发生这段 位移所用时 间的比值， 矢量 方向：与 物体位移 方向相 同。 过程量 与时间相 对应 平均 速率 质点通过的 总路程与所 用时间的比 值 标量过程量 与时间相 对应 【高清课程：描述直线运动的概念的规律】要点三、加速度的物理意义 ● 匀变速直线运动 1、平均速度：()01 =2 t s v v v t =+ 2、有用推论：22 02t v v as -= 3、中间时刻速度：()/201 2 t t v v v v ==+ 4、末速度：0t v v at =+ 5、中间位置速度：/2s v = 6、位移：2 0122 t v s v t at vt t =+ == 7、 加速度：0 t v v a t -= 8、实验用推论：2 S aT ?= ? 1m/s=3.6km/h; ? 平均速度是矢量； ? 匀变速直线运动中连续相等的时间间隔内的位移差是一个恒量，设时间间隔为T ，加速度为a ，连 续相等的时间间隔内的位移分别为：S 1, S 2, …,S N ，则有： 221321...N N S S S S S S S aT -?=-=-==-=； ? 无论是匀加速还是匀减速，总有：/2/2t s v v < ? 说明：（1）以上公式只适用于匀变速直线运动． （2）四个公式中只有两个是独立的，即由任意两式可推出另外两式．四个公式中有五个物理量，而两个独立方程只能解出两个未知量，所以解题时需要三个已知条件，才能有解． （3）式中v0、vt 、a 、x 均为矢量，方程式为矢量方程，应用时要规定正方向，凡与正方向相同者取正值，相反者取负值；所求矢量为正值者，表示与正方向相同，为负值者表示与正方向相反．通常将v0的方向规定为正方向，以v0的位置做初始位置． （4）以上各式给出了匀变速直线运动的普遍规律．一切匀变速直线运动的差异就在于它们各自的v0、a 不完全相同，例如a ＝0时，匀速直线运动；以v0的方向为正方向； a ＞0时，匀加速直线运动；a ＜0时，匀减速直线运动；a ＝g 、v0=0时，自由落体应动；a ＝g 、v0≠0时，竖直抛体运动． （5）对匀减速直线运动，有最长的运动时间t=v0/a ，对应有最大位移x=v02/2a ，若t ＞v0/a ，一般不能直接代入公式求位移。 ● 自由落体运动 1、初速度：00v =；末速度：t v gt = 2、下落高度：212 h gt = 3、有用推论：2 2t v gh = ● 竖直上抛运动 一、选择题 1、关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（ ） A ．加速度的正负表示了物体运动的方向 B ．加速度越来越大，则速度越来越大 C ．运动的物体加速度大，表示了速度变化快 D ．加速度的方向与初速度方向相同时，物体的运动速度将增大 2. 做匀加速直线运动的物体的加速度为3 m/s 2 ，对任意1 s 来说，下列说法中正确的是 （ ） A.某1 s 末的速度比该1 s 初的速度总是大3 m/s ； B.某1 s 末的速度比该1 s 初的速度总是大3倍； C.某1 s 末的速度比前1 s 末的速度大3 m/s ； D.某1 s 末的速度比前1 s 初的速度大6 m/s 3．物体从斜面顶端由静止开始滑下做匀加速直线运动，经t 秒到达位移中点，则物体从斜 面顶端到底端共用时间为（ ）A ．2t B ．t C ．2t D ．2 t /2 4．做自由落体运动的甲、乙两物体，所受的重力之比为2 : 1，下落高度之比为l: 2，则（ ） A ．下落时间之比是1:2 B ．落地速度之比是1:1 C ．落地速度之比是1: 2 D ．下落过程中的加速度之比是2:1 5．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L/t B ．物体在t ／2时的即时速度是2L/t C ．物体运动到斜面中点时瞬时速度是2L/t D ．物体从顶点运动到斜面中点所需的时间是2t/2 6. 如图所示为一质点作直线运动的速度-时间图像，下列说法中正确的是( ) A. 整个过程中，CD 段和DE 段的加速度数值最大 B. 整个过程中，BC 段的加速度数值最大 C. 整个过程中，C 点所表示的状态，离出发点最远 D. BC 段所表示的运动通过的路程是34m 7．两辆游戏赛车a 、b 在两条平行的直车道上行驶。t =0时两车都在同一计时线处，此时比赛开始。 它们在四次比赛中的v-t 图如图所示。哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆 （ ） A ． B ． C ． D ． 8．下列所给的图像中能 t /s t /s t /s t /s 匀变速直线运动公式、规律 一．基本规律： v = t s １． 公式 a = t v v t 0- a =t v t v = 2 0t v v + v =t v 21 at v v t +=0 at v t = 021at t v s + =22 1at s = t v v s t 20+= t v s t 2 = 2 022v v as t -= 重要推论22t v as = 注意：基本公式中（１）式适用于一切变速运动，其余各式只适用于匀变速直线运动．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。 二．匀变速直线运动的两个重要规律： １．匀变速直线运动中某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度： 即2 t v =v = =t s 2 0t v v + ２．匀变速直线运动中连续相等的时间间隔内的位移差是一个恒量： 设时间间隔为T ，加速度为a ，连续相等的时间间隔内的位移分别为S １，S ２，S ３，……S N ； 则?S=S 2－S 1=S 3－S 2= …… =S N －S N －1= aT 2 三．运用匀变速直线运动规律解题的一般步骤。 （1）审题，弄清题意和物体的运动过程。 （2）明确已知量和要求的物理量（知三求一：知道三个物理量求解一个未知量）。 例如：知道a 、t 、0v 求解末速度t v 用公式：at v v t +=0 （3）规定正方向（一般取初速度为正方向），确定正、负号。 （4）选择恰当的公式求解。 （5）判断结果是否符合题意，根据正、负号确定所求物理量的方向。 1．在匀变速直线运动中，下列说法中正确的是（ ） A. 相同时间内位移的变化相同 B . 相同时间内速度的变化相同 C. 相同时间内加速度的变化相同 D. 相同路程内速度的变化相同 2．做匀减速直线运动的质点，它的位移随时间变化的规律是s=24t-1.5t 2(m)，当质点的速度为零，则t 为多少（ ） A ．1.5s B ．8s C ．16s D ．24s 3．某火车从车站由静止开出做匀加速直线运动，最初一分钟内行驶540m ，那么 匀变速直线运动典型习题 一、选择题： 1、汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变，若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力F和加速度a的变化情况是（） （A）F逐渐减小，a也逐渐减小（B）F逐渐增大，a逐渐减小 （C）F逐渐减小，a逐渐增大（D）F逐渐增大，a也逐渐增大 2、甲、乙两辆汽车速度相等，在同时制动后，设均做匀减速运动，甲经3s停止，共前进了36m，乙经1.5s停止，乙车前进的距离为（） （A）9m （B）18m（C）36m （D）27m 3、图为打点计时器打出的一条纸带，从纸带上看，打点计时器出的毛病是( ) (A)打点计时器接在直流电源上 (B)电源电压不够大 (C)电源频率不够大 (D)振针压得过紧 4、质量都是m的物体在水平面上运动，则在下图所示的运动图像中表明物体做匀速直线运动的图像的是（） A B C D 5、物体运动时，若其加速度恒定，则物体： (A)一定作匀速直线运动；(B)一定做直线运动； (C)可能做曲线运动； (D)可能做圆周运动。 6、以A点为最高点，可以放置许多光滑直轨道，从A点由静止释放小球，记下小球经时间t所达到各轨道上点的位置，则这些点位于（） （A）同一水平面内（B）同一抛物面内 （C）同一球面内（D）两个不同平面内 7、根据打点计时器打出的纸带，可以从纸带上直接得到的物理量是（） (A)位移 (B)速度 (C)加速度 (D)平均速度 8、皮球从3m高处落下, 被地板弹回, 在距地面1m高处被接住, 则皮球通过的路程和位移的大小分别是( ) (A) 4m、4m (B) 3m、1m (C) 3m、2m (D) 4m、2m 9、一石块从楼房阳台边缘向下做自由落体运动, 到达地面, 把它在空中运动的时间分为相等的三段, 如果它在第一段时间内的位移是1.2m, 那么它在第三段时间内的位移是( ) (A) 1.2m (B) 3.6m (C) 6.0m (D) 10.8m 10、物体的位移随时间变化的函数关系是S=4t+2t2(m), 则它运动的初速度和加速度分别是( ) (A) 0、4m/s2 (B) 4m/s、2m/s2 (C) 4m/s、1m/s2(D) 4m/s、4m/s2 二、填空题： 11、如图所示，质点甲以8m/s的速度从O点沿Ox轴正方向运动，质点乙 从点（0，60）处开始做匀速运动，要使甲、乙在开始运动后10s在x轴相 遇。乙的速度大小为___2__m/s,方向与x轴正方向间的夹角为________。 12、一颗子弹沿水平方向射来，恰穿透三块相同的木板，设子弹穿过木板 时的加速度恒定，则子弹穿过三块木板所用的时间之比为________。 13、一个皮球从离地面1.2m高处开始沿竖直方向下落,接触地面后又弹起,上升的最大高度为0.9m,在这过程中,皮球的位移大小是__0.3m__,位移方向是___负反向_____,这个运动过程中通过的路程是____2.1m____. 14、火车从甲站出发做加速度为 a 的匀加速运动，过乙站后改为沿原方向以 a 的加速度匀减速行驶，到丙站刚好停住。已知甲、丙两地相距24 k m ，火车共运行了 24min ，则甲、乙两地的距离是____ k m ，火车经过乙站时的速度为____ km / min 。 15、以 v = 10 m / s 的速度匀速行驶的汽车，第 2 s 末关闭发动机，第 3s 内的平均速度大小是 9 m / s ，则汽车的加速度大小是____ m / s2。汽车10 s 内的位移是____ m 。 16、一辆汽车在平直公路上行驶，在前三分之一的路程中的速度是υ1，在以后的三分之二路程中的速度υ2＝54千米/小时，如果在全程中的平均速度是U=45千米/小时，则汽车在通过前三分之一路程中的速度υ1＝千米/小时. 17、一物体从16 m 高的A处自由落下，它经过B点时的速率是落地时速率的3 / 4 ， 则B点离地的高度为____ m 。（ g 取10 m / s2） 匀变速直线运动 图像专题 图象与 图象的比较： 图象与 图象 图象 速度示加速度 1. 两个物体a 、b 同时开始沿同一条直线运动。从开始运动起计时，它们的位移图象如右 图所示。关于这两个物体的运动，下列说法中正确的是A.开始时a 的速度较大，加速度较小 B.a 做匀减速运动，b 做匀加速运动 C.a 、b 速度方向相反，速度大小之比是2∶3 D.在t=3s 时刻a 、b 速度相等，恰好相遇 2. 某同学从学校匀速向东去邮局，邮寄信后返回学校,在图中能够正确反映该同学运动情况s-t 图像应是图应是( ) 3.图为P 、Q 两物体沿同一直线作直线运动的s-t 图，下列说法中正确的有 ( ) A. t1前，P 在Q 的前面 B. 0～t1，Q 的路程比P 的大 C. 0～t1，P 、Q 的平均速度大小相等，方向相同 D. P 做匀变速直线运动，Q 做非匀变速直线运动 4.物体A 、B 的s-t 图像如图所示，由右图可知 ( ) A.从第3s 起，两物体运动方向相同，且vA>vB B.两物体由同一位置开始运动，但物体A 比B 迟3s 才开始运动 C.在5s 内物体的位移相同，5s 末A 、B 相遇 D.5s 内A 、B 的加速度相等 5. A 、 B 、 C 三质点同时同地沿一直线运动，其s －t 图象如图所示，则在0～t 0这段时间内，下列说法中正确的是 ( ) A ．质点A 的位移最大 B ．质点 C 的平均速度最小 C ．三质点的位移大小相等 D ．三质点平均速度不相等 6.一质点沿直线运动时的速度—时间图线如图所示，则以下说法中正确的是：( ) A ．第1s 末质点的位移和速度都改变方向。 B ．第2s 末质点的位移改变方向。) C ．第4s 末质点的位移为零。 D ．第3s 末和第5s 末质点的位置相同 0t 第二章 单元测试题 一、选择题 1．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法正确的是（ ） A ．长木板不能倾斜，也不能一端高一端低 B ．在释放小车前，小车应紧靠近打点计时器 C ．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车 D ．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动 2．甲、乙、丙三个物体做匀变速运动，通过A 点时，物体甲的速度是6 m/s ，加速度是1 m/s 2；物体乙的速度是2 m/s ，加速度是6 m/s 2；物体丙的速度是－4 m/s ，加速度是2 m/s 2．则下列说法中正确的是（ ） A ．通过A 点时，物体甲最快，乙最慢 B ．通过A 点前1 s 时，物体丙最快，乙最慢 C ．通过A 点后1 s 时，物体乙最快，丙最慢 D ．以上说法都不正确 3．如图所示为一物体做直线运动的速度图象，根据图作如下分析，(分别用v 1、a 1表示物体在0～t 1时间内的速度与加速度；v 2、a 2 表示物体在t 1～t 2时间内的速度与加速度)，分析正确的是（ ） A ．v 1与v 2方向相同，a 1与a 2方向相反 B ．v 1与v 2方向相反，a 1与a 2方向相同 C ．v 1与v 2方向相反，a 1与a 2方向相反 D ．v 1与v 2方向相同，a 1与a 2方向相同 4．小球由静止开始做直线运动，在第1 s 内通过的位移是1 m ，在第2 s 内通过的位移是2 m ，在第3 s 内通过的位移是3 m ，在第4 s 内通过的位移是4 m ，下列描述正确的是（ ） A ．小球在这4 s 内的平均速度是2.5 m/s B ．小球在3 s 末的瞬时速度是3 m/s C ．小球在前3 s 内的平均速度是3 m/s D ．小球在做匀加速直线运动 5．从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ s 1 2 v v t 第一章匀变速直线运动的规律及其应用 一．匀变速直线运动 1．匀速直线运动：物体沿直线且其速度不随时间变化的运动。 2.匀变速直线运动： 3.匀变速直线运动速度和时间的关系表达式：at v v t +=0 位移和时间的关系表达式：202 1 at t v s += 速度和位移的关系表达式：as v v t 22 02=- 1．在匀变速直线运动中，下列说法中正确的是（ ） A. 相同时间内位移的变化相同 B. 相同时间内速度的变化相同 C. 相同时间内加速度的变化相同 D. 相同路程内速度的变化相同 2．在匀加速直线运动中，（ ） A ．速度的增量总是跟时间成正比 B ．位移总是随时间增加而增加 C ．位移总是跟时间的平方成正比 D ．加速度，速度，位移的方向一致。 3．做匀减速直线运动的质点，它的位移随时间变化的规律是s=24t-1.5t 2(m)，当质点的速度为零，则t 为多少（ ） A ．1.5s B ．8s C ．16s D ．24s 4．某火车从车站由静止开出做匀加速直线运动，最初一分钟内行驶540m ，那么它在最初10s 行驶的距离是（ ） A. 90m B. 45m C. 30m D. 15m 5．汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动，可以明显的看出滑动的痕迹，即常说的刹车线，由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据。若汽车刹车后以7 m/s 2的加速度运动，刹车线长14m 。则汽车在紧急刹车前的速度的大小是 m/s 。 6.在平直公路上，一汽车的速度为15m ／s 。，从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s 2的加速度运动，问刹车后10s 末车离开始刹车点多远？ 第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 第1讲 加速度和速度的关系（a=Δv/t ） 1．（单选）对于质点的运动，下列说法中正确的是（ ）【答案】B A ．质点运动的加速度为零，则速度为零，速度变化也为零 B ．质点速度变化率越大，则加速度越大 C ．质点某时刻的加速度不为零，则该时刻的速度也不为零 D ．质点运动的加速度越大，它的速度变化越大 2、（单选）关于物体的运动，下列说法不可能的是( )．答案 B A ．加速度在减小，速度在增大 B ．加速度方向始终改变而速度不变 C ．加速度和速度大小都在变化，加速度最大时速度最小，速度最大时加速度最小 D ．加速度方向不变而速度方向变化 3．(多选)沿一条直线运动的物体，当物体的加速度逐渐减小时，下列说法正确的是( )．答案 BD A ．物体运动的速度一定增大 B ．物体运动的速度可能减小 C ．物体运动的速度的变化量一定减少 D ．物体运动的路程一定增大 4．（多选）根据给出的速度和加速度的正负，对下列运动性质的判断正确的是( )．答案 CD A ．v 0>0，a <0，物体做加速运动 B ．v 0<0，a <0，物体做减速运动 C ．v 0<0，a >0，物体做减速运动 D ．v 0>0，a >0，物体做加速运动 5．(单选)关于速度、速度的变化量、加速度，下列说法正确的是( )．答案 B A ．物体运动时，速度的变化量越大，它的加速度一定越大 B ．速度很大的物体，其加速度可能为零 C ．某时刻物体的速度为零，其加速度不可能很大 D ．加速度很大时，运动物体的速度一定很快变大 6．(单选)一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度的方向相同，但加速度大小逐渐减小为零，则在此过程中( )．答案 B A ．速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值 B ．速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值 C ．位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大 D ．位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值 7．(单选)甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动，a 甲＝4 m/s 2，a 乙＝－4 m/s 2 ，那么对甲、乙两物体判断正确的是( )．答案 B A ．甲的加速度大于乙的加速度 B ．甲做加速直线运动，乙做减速直线运动 C ．甲的速度比乙的速度变化快 D ．甲、乙在相等时间内速度变化可能相等 8. (单选)如图所示，小球以v 1＝3 m/s 的速度水平向右运动，碰一墙壁经Δt ＝0.01 s 后以v 2＝2 m/s 的速度沿同一直线反向弹回，小球在这0.01 s 内的平均加速度是( )答案：C A ．100 m/s 2，方向向右 B ．100 m/s 2 ，方向向左 C ．500 m/s 2，方向向左 D ．500 m/s 2 ，方向向右 9．（多选）物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m/s ，1s 后速度大小变为10m/s ，关于该物体在这1s 内的加速度大小下列说法中正确的是（ ） A ．加速度的大小可能是14m/s 2 B ．加速度的大小可能是8m/s 2 C ．加速度的大小可能是4m/s 2 D ．加速度的大小可能是6m/s 2 【答案】AD 10、为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0 cm 的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt 1＝0.30 s ，通过第二个光电门的时间为Δt 2＝0.10 s ，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt ＝3.0 s ．试估算： (1)滑块的加速度多大？ (2)两个光电门之间的距离是多少？ 解析 v 1＝L Δt 1＝0.10 m/s v 2＝L Δt 2＝0.30 m/s a ＝v 2－v 1Δt ≈0.067 m /s 2 . (2) x ＝v 1＋v 22 Δt ＝0.6 m. 一、第二章匀变速直线运动的研究易错题培优（难） 1．某物体做直线运动，设该物体运动的时间为t，位移为x，其 2 1 x t t -图象如图所示，则下列说法正确的是（） A．物体做的是匀加速直线运动 B．t=0时，物体的速度为ab C．0～b时间内物体的位移为2ab2 D．0～b时间内物体做匀减速直线运动，b～2b时间内物体做反向的匀加速直线运动 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 AD．根据匀变速直线运动位移时间公式2 1 2 x v t a t =+ 加 得 2 11 2 x v a t t =+ 加 即 2 1 x t t -图象是一条倾斜的直线。 所以由图象可知物体做匀变速直线运动，在0～b时间内物体做匀减速直线运动，b～2b时间内物体做反向的匀加速直线运动，选项A错误，D正确； B．根据数学知识可得： 2 2 1 a v k ab b === 选项B错误； C．根据数学知识可得 1 - 2 a a = 加 解得 -2 a a = 加 将t=b代入2 1 2 x v t a t =+ 加 得 ()222011 2222 x v t a t ab b a b ab =+=?+?-?=加 选项C 错误。 故选D 。 2．“低头族”在社会安全中面临越来越多的潜在风险，若司机也属于低头一族，出事概率则会剧增。若高速公路（可视为平直公路）同一车道上两小车的车速均为108km/h ，车距为105m ，前车由于车辆问题而紧急刹车，而后方车辆的司机由于低头看手机，4s 后抬头才看到前车刹车，经过0.4s 的应时间后也紧急刹车，假设两车刹车时的加速度大小均为6m/s 2，则下列说法正确的是（ ） A ．两车不会相撞，两车间的最小距离为12m B ．两车会相撞，相撞时前车车速为6m/s C ．两车会相撞，相撞时后车车速为18m/s D ．条件不足，不能判断两车是否相撞 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 两车的初速度0108km/h 30m/s v ==，结合运动学公式知两车从刹车到速度为0的位移 22 0130m 75m 226 v x a ==?= 则后车从开始到刹车到速度为0的位移 2130(40.4)m 75m=207m>105m+=180m x x ?++= 所以两车会相撞，相撞时前车已经停止，距后车减速到速度为0的位置相距 207m 180m 27m x ?=-= 根据减速到速度为零的运动可以视为初速度为零的加速运动处理，则相撞时后车的速度 2 2v a x ? 解得 18m/s v = 故C 正确，ABD 错误。 故选C 。 3．某质点做直线运动，其位移－时间图像如图所示。图中PQ 为抛物线，P 为抛物线的顶点，QR 为抛物线过Q 点的切线，与t 轴的交点为R 。下列说法正确的是（ ） 匀变速直线运练习题 一、选择题（本题共有11小题；每小题4分，共44分。在每小题给出的4个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分） 1.下列说法正确的是：( ) A. 加速度增大，速度一定增大； B. 速度变化量越大，加速度一定越大； C. 物体有加速度，速度就增大； D. 物体的速度很大，加速度可能为0。 2.在匀变速直线运动中，下列说法中正确的是：( ). A.相同时间内位移的变化相同； B.相同时间内速度的变化相同； C.相同时间内加速度的变化相同； D.相同路程内速度的变化相同。 3. 物体由静止开始做匀加速直线运动，速度为V 时，位移为S ，当速度为4V 时，位移为：( ) A.9S ； B.16S ； C.4S ； D.8S 。 4.（多选）一物体作匀变速直线运动，速度图像如图所示，则在前4s 内(向右为正方向)：( ) A.物体始终向右运动； B.物体先向左运动，2s 后开始向右运动； C.前2s 物体位于出发点的左方，后2s 位于出发点的右方； D.在t=2s 时，物体距出发点最远。 5. A 、B 、C 三点在同一直线上，一个物体自A 点从静止开始作匀加速直线运动，经过B 点时的速度为V ，到C 点时的速度为2V ，则AB 与BC 两段距离大小之比是：( ) A ．1：4； B ．1：3； C ．1:2； D ．1:1。 6. 一物体由静止开始作匀加速运动，它在第n 秒内的位移是S ，则其加速度大小为：( ) A ． 1 2n 2S -； B ． 1 n 2S - ； C ． 2 n 2S ； D ． 1 n S +。 7. （多选）一物体作匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s,1s 后速度的大小变为10m/s.在这1s 内该物体的：( ) A.位移的大小可能小于4m ； B.位移的大小可能大于10m ； C.加速度的大小可能小于4m/s 2 ； D.加速度的大小可能大于10m/s 2。 8. 在平直公路上，汽车以15m/s 的速度做匀速直线运动，从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s 2的加速度做匀减速直线运动，则刹车后10s 内汽车的位移大小为：( ) A ．50m ； B ．56.25m ； C ．75m ； D ．150m 。 9. A 、B 两个物体在同一直线上作匀变速直线运动，它们的速度图像如图 所示，则：( ) A. A 、B 两物体运动方向相反； B.头4s 内A 、B 两物体的位移相同； 专题二：直线运动考点例析 直线运动是高中物理的重要章节，是整个物理学的基础容之一。本章涉及位移、速度、加速度等多个物理量，基本公式也较多，同时还有描述运动规律的s-t 图象、V-t 图象等知识。从历年高考试题的发展趋势看，本章容作为一个孤立的知识点单独考查的命题并不多，更多的是体现在综合问题中，甚至与力、电场中带电粒子、磁场中的通电导体、电磁感应现象等结合起来，作为综合试题中的一个知识点加以体现。为适应综合考试的要求，提高综合运用学科知识分析、解决问题的能力。同学们复习本章时要在扎实掌握学科知识的基础上，注意与其他学科的渗透以及在实际生活、科技领域中的应用，经常用物理视角观察自然、社会中的各类问题，善于应用所学知识分析、解决问题，尤其是提高解决综合问题的能力。本章多与公路、铁路、航海、航空等交通方面知识或电磁学知识综合。 一、夯实基础知识 （一）、基本概念 1.质点——用来代替物体的有质量的点。（当物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以忽略时，物体可作为质点。） 2.速度——描述运动快慢的物理量，是位移对时间的变化率。 3.加速度——描述速度变化快慢的物理量，是速度对时间的变化率。 4.速率——速度的大小，是标量。只有大小，没有方向。 5.注意匀加速直线运动、匀减速直线运动、匀变速直线运动的区别。 （二）、匀变速直线运动公式 1.常用公式有以下四个：at V V t +=0,202 1at t V s +=,as V V t 2202=-t V V s t 20 += ⑴以上四个公式中共有五个物理量：s 、t 、a 、V 0、V t ，这五个物理量中只有三个是独立的，可以任意选定。只要其中三个物理量确定之后，另外两个就唯一确定了。每个公式中只有其中的四个物理量，当已知某三个而要求另一个时，往往选定一个公式就可以了。如果两个匀变速直线运动有三个物理量对应相等，那么另外的两个物理量也一定对应相等。 ⑵以上五个物理量中，除时间t 外，s 、V 0、V t 、a 均为矢量。一般以V 0的方向为正方向，以t =0时刻的位移为零，这时s 、V t 和a 的正负就都有了确定的物理意义。 2.匀变速直线运动中几个常用的结论 ①Δs=aT 2，即任意相邻相等时间的位移之差相等。可以推广到s m -s n =(m-n)aT 2 ②202 t t V V V +=，某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间的平均速度。 匀变速直线运动知识点 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT- 专题二：直线运动考点例析 直线运动是高中物理的重要章节，是整个物理学的基础内容之一。本章涉及位移、速度、加速度等多个物理量，基本公式也较多，同时还有描述运动规律的s-t图象、V-t图象等知识。从历年高考试题的发展趋势看，本章内容作为一个孤立的知识点单独考查的命题并不多，更多的是体现在综合问题中，甚至与力、电场中带电粒子、磁场中的通电导体、电磁感应现象等结合起来，作为综合试题中的一个知识点加以体现。为适应综合考试的要求，提高综合运用学科知识分析、解决问题的能力。同学们复习本章时要在扎实掌握学科知识的基础上，注意与其他学科的渗透以及在实际生活、科技领域中的应用，经常用物理视角观察自然、社会中的各类问题，善于应用所学知识分析、解决问题，尤其是提高解决综合问题的能力。本章多与公路、铁路、航海、航空等交通方面知识或电磁学知识综合。 一、夯实基础知识 （一）、基本概念 1.质点——用来代替物体的有质量的点。（当物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以忽略时，物体可作为质点。） 2.速度——描述运动快慢的物理量，是位移对时间的变化率。 3.加速度——描述速度变化快慢的物理量，是速度对时间的变化率。 4.速率——速度的大小，是标量。只有大小，没有方向。 5.注意匀加速直线运动、匀减速直线运动、匀变速直线运动的区别。 （二）、匀变速直线运动公式 1.常用公式有以下四个：at V V t +=0,2021 at t V s +=,as V V t 2202=- t V V s t 2 0+= ⑴以上四个公式中共有五个物理量：s 、t 、a 、V 0、V t ，这五个物理量中只有三个是独立的，可以任意选定。只要其中三个物理量确定之后，另外两个就唯一确定了。每个公式中只有其中的四个物理量，当已知某三个而要求另一个时，往往选定一个公式就可以了。如果两个匀变速直线运动有三个物理量对应相等，那么另外的两个物理量也一定对应相等。 ⑵以上五个物理量中，除时间t 外，s 、V 0、V t 、a 均为矢量。一般以V 0的方向为正方向，以t =0时刻的位移为零，这时s 、V t 和a 的正负就都有了确定的物理意义。 2.匀变速直线运动中几个常用的结论 ①Δs=aT 2，即任意相邻相等时间内的位移之差相等。可以推广到s m - s n =(m-n)aT 2 ②2 02 t t V V V +=，某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速 度。 22 202 t s V V V += ，某段位移的中间位置的即时速度公式（不等于该段位 移内的平均速度）。 可以证明，无论匀加速还是匀减速，都有2 2 s t V V <。 匀变速直线运动测试题 含答案 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】 匀变速直线运动 一、单项选择题（本题共有10小题；每小题4分，共40分。） 1.在匀变速直线运动中，下列说法中正确的是：( ). A.相同时间内位移的变化相同； B.相同时间内速度的变化相同； C.相同时间内加速度的变化相同； D.相同路程内速度的变化相同。 2. 物体由静止开始做匀加速直线运动，速度为V 时，位移为S ，当速度为4V 时，位移为：( ) ； ； ； 。 3.一物体作匀变速直线运动，速度图像如图所示，则在前4s 内(设向右为正方向)：( ) A.物体始终向右运动； B.物体先向左运动，2s 后开始向右运动； C.前2s 物体位于出发点的左方，后2s 位于出发点的右方； D.在t=4s 时，物体距出发点最远。 4.某人骑自行车在平直道路上行进，图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t 图 象.某同学为了简化计算，用虚线作近似处理，下列说法正确的是：( ) A ．在t 1时刻，虚线反映的加速度比实际的大 B ．在0-t 1时间内，由虚线计算出的平均速度比实的大 C ．在t 1-t 2时间内，由虚线计算出的位移比实际的大 D ．在t 3-t 4时间内，虚线反映的是匀变速运动 5. A 、B 、C 三点在同一直线上，一个物体自A 点从静止开始作匀加速直线运动，经过B 点时的速度为V ，到C 点时的速度为2V ，则AB 与BC 两段距离大小之比是：( ) A ．1：4； B ．1：3； C ．1:2； D ．1:1。 6. 一物体由静止开始作匀加速运动，它在第n 秒内的位移是S ，则其加速度大小为：( ) A ．12n 2S -； B ．1n 2S - ； 匀变速直线运动典型例题 等时间问题 例1：如图是用打点计时器打出一系列点的纸带，纸带固定在一个做匀加速直线运动的小车后面，A、B、C、D、E为选好的计数点．相邻计数点间的时间间隔为0.04s．由图上数据可从纸带上求出小车在运动中的加速度a=______m/s2以及打 =______m/s． 点计时器打下C 点时小车的瞬时速度v c 例2．已知O、A、B、C为同一直线上的四点，AB间的距离为l1，BC间的距离为l2，一物体自O点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A、B、C三点，已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等。求O与A的距离。 例3，如图所示，有若干相同的小钢球，从斜面的某一位置每隔0.1s释放一颗，在连续释放若干颗钢球后，对斜面上正在滚动的若干小球摄下照片如图，测得AB=15 cm，BC=20 cm，试求： (1)拍照时B球的速度； (2)A球上面还有几颗正在滚动的小球？ 例4．调节水龙头，让水一滴滴流出，在下方放一盘子，调节盘子高度，使一滴水滴碰到盘子时，恰有另一滴水滴开始下落，而空中还有两滴正在下落中的水滴，测出水龙头到盘子的距离为h，从第一滴开始下落时计时，到第n滴水滴落在盘子中，共用去时间t，则此时第（n+1）滴水滴与盘子的距离为多少？当地的重力加速度为多少？ 等位移问题 例1．一物体做匀加速直线运动，通过一段位移△x所用的时间为t1，紧接着通过下一段位 移△x 所用时间为t 2。则物体运动的加速度为（ ） A. 1212122()()x t t t t t t ?-+ B.121212()()x t t t t t t ?-+ C.1212122()()x t t t t t t ?+- D.121212() () x t t t t t t ?+- 例2, 一个做匀加速直线运动的物体，先后经过A 、B 两点时的速度分别是v 和7v ，经过AB 的时间是t ，则下列判断中正确的是 A ．经过A 、B 中点的速度是4v B ．经过A 、B 中间时刻的速度是4v C ．前 时间通过的位移比后 时间通过的位移少1.5vt D ．前位移所需时间是后位移所需时间的2倍 等比例问题 例1：完全相同的三木块并排固定在水平面上，一颗子弹以v 水平射入，若子弹在木块中做匀减速直线运动，恰好 射穿三块木块，则子弹依次在每块木块中运动的时间之比为（ ） 例2：一列火车有n 节相同的车厢，一观察者站在第一节车厢的前端，当火车由静止开始做匀加速直线运动时，（ ） A ．每节车厢末端经过观察者时的速度之比是1∶2∶3∶…∶n B ．在连续相等时间里，经过观察者的车厢节数之比是1∶3∶5∶7∶…∶(2n －1) C ．每节车厢经过观察者所用的时间之比是 1∶( －1)∶( －)∶…∶( － ) D ．如果最后一节车厢末端经过观察者时的速度为v ，那么在整个列车通过观察者的过 程 中，平均速度是 速度时间、位移时间图像问题 例1、 a 、b 、c 三个质点都在x 轴上做直线运动，它们的位移－时间图象如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 在0－t 3时间内，三个质点位移相同 B. 在0－t 3时间内，质点c 的路程比质点b 的路程大 C ．质点a 在时刻t 2改变运动方向，质点c 在时刻t 1改变运动方向 D ．在t 2－t 3这段时间内，三个质点运动方向相同 E ．在0－t 3时间内，三个质点的平均速度大小相等 例2.（2009年海南物理卷8）甲乙两车在一平直道路上同向运动，其v-t 图像如图所示，图中ΔOPQ 和ΔOQT 的面积分别为s 1和s 2（s 2>s 1）初始时，甲车在乙高中物理匀变速直线运动公式整理大全
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