人教版高考物理专题复习——微专题1 直线运动 课件(共33张PPT)

(共33张PPT)
大单元一　力与运动
微专题1　直线运动
一图通·构建知识图谱
[例1]　(2025·新课标卷)我国自主研发的CR450动车组试验时的速度可达450 km/h。若以120 m/s的初速度在平直轨道上行驶的CR450动车组，匀减速运行14.4 km后停止，则减速运动中其加速度的大小为(　　)
A．0.1 m/s2　　 B．0.5 m/s2
C．1.0 m/s2 D．1.5 m/s2
匀变速直线运动规律及其应用
题点通·突破高频考点
√
B　[已知v0＝120 m/s，x＝14 400 m，根据速度位移关系＝
－2ax，代入数据可得减速运动中其加速度的大小a＝0.5 m/s2。故选B。]
规律方法：处理匀变速直线运动的常用方法
[针对训练1]　(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R、S、T三点，已知ST间的距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10 m/s，ST段的平均速度是5 m/s，则公交车经过T点时的瞬时速度为(　　)
A．3 m/s　　 B．2 m/s
C．1 m/s D．0.5 m/s
√
C　[由题知，电动公交车做匀减速直线运动，且设RS间的距离为x，则根据题意有＝＝＝＝，联立解得t2＝ 4t1，vT＝vR－10 m/s，再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有vT＝vR－a·5t1，则at1＝ 2 m/s，其中还有＝＝vR－a·，解得vR＝11 m/s，联立解得vT＝1 m/s。故选C。]
[针对训练2]　(2025·江西南昌·模拟)如图所示，若滑板运动员停止运动前的滑行可近似简化为匀变速直线运动，通过某一段距离AB的平均速度大小为9 m/s，最后停在C点，已知：xAB＝3xBC，则该运动员经过BC段的平均速度大小为(　　)
A．5 m/s B．4 m/s
C．3 m/s D．2 m/s
√
C　[末速度为0的匀减速直线运动，可逆向为初速度为0的匀加速直线运动，第TBC内、第TAB内运动的位移比例为1∶3, 可知在AB、BC段运动时间相同，即TAB＝TBC＝T，AB段平均速度vAB＝＝
9 m/s，则BC段平均速度 vBC＝＝3 m/s。故选C。]
[例2]　(2025·海南卷)如图所示是某汽车通过ETC过程的v-t图像，下列说法正确的是(　　)
A．0～t1内，汽车做匀减速直线运动
B．t1～t2内，汽车静止
C．0～t1和t2～t3内，汽车加速度方向相同
D．0～t1和t2～t3内，汽车速度方向相反
运动学图像及其应用
√
A　[由题图可知v-t图像的斜率表示加速度，0～t1时间内加速度为负且恒定，速度为正，加速度方向与速度方向相反，故0～t1内，汽车做匀减速直线运动，故A正确；t1～t2内，汽车做匀速直线运动，故B错误；0～t1内加速度为负，t2～t3内加速度为正，故0～t1和t2～t3内，汽车加速度方向相反，故C错误；0～t1和t2～t3内，汽车速度方向相同，均为正，故D错误。故选A。]
【变式训练】　如图所示是某物体的x-t图像，问该物体做的什么运动。
[答案]　0～t1内，物体向负方向做匀速直线运动；t1～t2内，物体静止；t2～t3内，物体向正方向做匀速直线运动。
规律方法：
1．关注坐标轴所表示的物理量，从物理规律出发寻找图像对应的函数关系式。
2．理解截距、斜率、面积所代表的物理量(注意正负的含义)。
3．分析交点、转折点、渐近线等特殊位置，交点往往是解决问题的切入点。
[针对训练1]　(2024·福建卷)某公司在封闭公路上对一新型电动汽车进行直线加速和刹车性能测试，某次测试的速度—时间图像如图所示。已知0～ 3.0 s和3.5～ 6.0 s内图线为直线，3.0～3.5 s内图线为曲线，则该车(　　)
A．在0～3.0 s内的平均速度大小为10 m/s
B．在3.0～6.0 s内做匀减速直线运动
C．在0～3.0 s内的位移大小比在3.0～6.0 s内的大
D．在0～3.0 s内的加速度大小比在3.5～6.0 s内的小
√
D　[v-t图像中，图线与横坐标轴围成的面积表示位移大小，则在0～3.0 s时间内，汽车的位移大小为x＝×30×3 m＝45 m，0～3.0 s的平均速度大小为＝＝15 m/s，A错误；在3.0～6.0 s内的v-t图线不是一条倾斜的直线，则3.0～6.0 s内汽车不做匀减速直线运动，B错误；连接图线上3.0 s和6.0 s对应的点，如答图所示，由对称性可知，0～3.0 s内的位移比3.0～6.0 s内的小，C错误；v-t图像中，图线的切线斜率的绝对值表示加速度大小，由对称性结合答图可知0～3.0 s图线的斜率小
于3.5～6.0 s图线的斜率的绝对值，即0～3.0 s内汽车
的加速度大小比3.5～6.0 s内的小，D正确。]
[针对训练2]　(2023·湖北卷)(多选)t＝0时刻，质点P从原点由静止开始做直线运动，其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化，周期为2t0。在0～3t0时间内，下列说法正确的是(　　)
A．t＝2t0时，P回到原点
B．t＝2t0时，P的运动速度最小
C．t＝t0时，P到原点的距离最远
D．t＝t0时，P的运动速度与t＝t0时相同
√
√
BD　[在a-t图像中图线与时间轴围成图形的面积表示速度变化量大小，又v0＝0，故利用a-t图像画出v-t图像，如图所示，可知B、D正确；在v-t图像中图线与时间轴围成的图形的面积表示位移大小，可知t0时刻质点P离原点不是最远，A、C错误。]
[例3]　如图所示，一架吊车从地面向上提升一箱石子，经过短暂的加速后箱子达到v＝9 m/s的速度并保持不变。箱子上升到某高度处时从箱子中掉落了一颗石子，当石子落地时箱子离
地面的高度为H＝80 m。重力加速度取g＝10 m/s2，
不计空气阻力，试计算：
自由落体与竖直上抛运动
(1)石子从箱子中掉落时，箱子距离地面的高度；
(2)石子从掉落后经多长时间运动至距掉落点4 m的位置？(结果可用根号表示)
[解析]　(1)以竖直向上为正方向，设石子从箱子中掉落时，箱子距离地面的高度为h，石子从掉落到落地用时为t，石子掉落后做竖直上抛运动，则有－h＝vt－gt2
石子掉落后，箱子继续匀速上升的位移为H－h＝vt
联立解得h＝44 m。
(2)石子运动至掉落点上方h1＝4 m处的过程，有h1＝
解得t11＝0.8 s，t12＝1 s
石子运动至掉落点下方h2＝4 m处的过程，则有－h2＝
解得t21＝ s，t22＝ s(舍去)
石子从掉落后运动至距掉落点4 m的位置所用的时间可能为0.8 s、
1 s、 s。
[答案]　(1)44 m　(2)见解析
[针对训练]　(2025·安徽合肥检测)(多选)小球做竖直上抛运动，运动过程中每经T＝0.3 s拍摄一幅照片，拍得的三幅照片合并后如图所示。小球在三个时刻的位置标记为a、b、c。取重力
加速度g＝10 m/s2。经过分析可知三幅照片拍摄顺序可
能为(　　)
A．cba B．cab
C．bac D．abc
√
√
BC　[解法一：基本公式法　竖直上抛运动是往返运动，拍得小球的照片只能确定小球位置，不知该位置小球的运动方向。可列出通式，再逐一判断。取向下为正方向，设第一次拍摄时小球速度为v1，第二次拍摄时小球速度为v2，此过程位移为x1，第二次到第三次拍摄过程小球的位移为x2。这些矢量，方向与正方向一致的取正值，与正方向相反的取负值。由运动学公式有x1＝v1T＋gT2，v2＝v1＋gT，x2＝v2T＋gT2，可得x2－x1＝gT2＝90 cm。由题图可知，
ab长15 cm，bc长60 cm，三幅照片拍摄顺序若为cba，可得x2－x1＝(－15 cm)－(－60 cm)＝45 cm。若为cab，可得x2－x1＝15 cm－
(－75 cm)＝90 cm。若为bac，可得x2－x1＝75 cm－(－15 cm)＝
90 cm。若为abc，可得x2－x1＝60 cm－15 cm＝45 cm。可知拍摄顺序可能为cab或bac，B、C正确。
解法二：推论Δx＝aT2　选向下为正方向，有Δx＝aT2＝90 cm，同方法一，依次代入计算可得B、C正确。]
[例4]　(2024·海南卷)(多选)甲、乙两人骑车沿同一平直公路运动，t＝0时经过路边的同一路标，下列位移—时间(x-t)图像和速度—时间(v-t)图像对应的运动中，甲、乙两人在t0时刻之前能再次相遇的是(　　)
追及、相遇问题
√
√
BC　[A项中，甲、乙在t0时刻之前位移没有相等的时刻，即两人在t0时刻之前不能相遇，选项A错误；B项中，甲、乙在t0时刻之前图像有交点，即此时位移相等，即两人在t0时刻之前能再次相遇，选项B正确；C项中，因v-t图像中图线与时间轴围成的面积等于位移，则甲、乙在t0时刻之前位移有相等的时刻，即两人能再次相遇，选项C正确；D项中，因v-t图像中图线与时间轴围成的面积等于位移，由图像可知甲、乙在t0时刻之前，甲的位移始终大于乙的位移，则两人不能相遇，选项D错误。故选BC。]
规律方法：追及、相遇问题的解题思路和技巧
1．紧抓“一图三式”，即过程示意图，时间关系式、速度关系式和位移关系式。
2．速度相等往往是恰好追上(追不上)，两者间距离有极值的临界条件。
3．若被追赶的物体做匀减速运动，一定要注意追上前该物体是否已停止运动。
[针对训练]　(2025·贵州贵阳·二模)在高速公路行驶时，司机发现前方障碍物后立即刹车。已知刹车前汽车以20 m/s的速度匀速行驶，司机的反应时间为0.5 s，刹车后汽车做匀减速直线运动，加速度大小为4 m/s2。下列说法正确的是(　　)
A．汽车在反应时间内行驶的距离为15 m
B．刹车后汽车经过2.5 s停止
C．若障碍物距离汽车45 m，则会发生碰撞
D．汽车从发现障碍物到停止的总位移为50 m
√
C　[在反应时间内，汽车做匀速运动，行驶距离为x1＝v0t1＝10 m，故A错误；停止时，末速度为0，则车停下来用时t2＝＝5 s，故B错误；刹车后行驶的距离x2＝·t2＝50 m，汽车的总位移为x1＋x2＝60 m，若障碍物距离汽车45 m，则会发生碰撞，故C正确，D错误。故选C。]
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