117高考物理总复习专题一--质点的直线运动117.docx
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第一章质点的直线运动一、质点质点是用来代替物体的有质量的点,质点是理想化模型。
二、参考系在描述物体运动时,用来做参考的物体,通常以地面为参考系。
参考系既可以是静止的物体,也可以是运动的物体。
三、时刻和时间间隔1.时刻指的是某一瞬时,对应的是位置、瞬时速度等状态量。
2.时间间隔是两个时刻的间隔,对应的是位移、路程等过程量。
在表示时间的数轴上,时刻用点表示,时间间隔用线段表示。
四、路程和位移1.路程指物体运动轨迹的长度,它是标量,只有大小没有方向。
2.位移是由初位置指向末位置的有向线段,它是矢量,既有大小又有方向。
一维坐标系中,做直线运动的物体两坐标之差表示位移,差为正表示位移方向指向正方向;差为负表示位移方向指向负方向。
五、平均速度与瞬时速度1.平均速度:物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值,即txv ∆∆=,是矢量,其方向就是位移的方向。
考点内容备考指南1.参考系、质点 1.了解描述运动的基本概念。
2.重点理解匀变速直线运动的规律和应用以及研究匀变速直线运动的有关实验。
3.注意本章内容常与生活实际结合,要加强运动过程的分析和模型的建构。
2.位移、速度和加速度3.匀变速直线运动及其公式、图象4.实验---研究匀变速直线运动2.瞬时速度:物体在某一时刻或经过某一位置的速度,是矢量,其方向是物体的运动方向或运动轨迹的切线方向。
瞬时速度的大小通常叫作速率。
六、加速度1.定义:物体速度的变化量和所用时间的比值。
定义式:tva ∆∆=。
单位:m/s 22.方向:与Δv 的方向一致,由F 合的方向决定,而与v 0、v 的方向无关,是矢量。
1.加速度a 不是反映运动的快慢,也不是反映速度变化量的大小,而是反映速度变化的快慢,即速度的变化率,tv∆∆越大,a 越大。
2.加速度a 与速度v 无直接关系,与Δv 也无直接关系,v 大,a 不一定大;Δv 大,a 也不一定大。
3.速度的方向和加速度的方向如果相同,则速度增大;如果相反,则速度减小。
专题质点的直线运动第一部分名师综述本专题中的难题分为二,一为对运动图像的考查,对图像的考查范围很广,涉及的内容页比较多,几乎涉及了直线运动中的所有知识以及应用,特别是利用图像处理追击相遇问题时高考考查的重难点,在解题过程中,要注意分析图像的轴、点、线、面积、斜率等方面,考查方式多为选择题。
二是对多过程直线运动的考查,综合了匀变速直线运动公式、追击相遇问题,考查方式多为计算题,在做题过程中需要(1)要养成画物体运动示意图,或者x-t图象与v-t图象的习惯,特别是比较复杂的运动,画出示意图或者运动图像可使运动过程直观化,物理过程清晰,便于研究,(2)要注意分析研究对象的运动过程,搞清楚整个运动过程按运动性质的转换可以分为哪几个阶段,各个阶段遵循什么规律,各个阶段又存在哪些联系。
第二部分精选试题一、选择题1.在不计空气阻力的情况下,某物体以30m/s的初速度从地面竖直上抛,则(重力加速度g 取10m/s2)()A. 前4s内物体的平均速度大小为10m/sB. 前4s内物体的位移大小为50mC. 第2s末到第4s末物体的平均速度为5m/sD. 第2s内和第4s内物体的速度改变量不相同【答案】 A【解析】竖直上抛运动是初速度向上,加速度向下的匀变速直线运动,而对于匀变速直线运动,某段时间v=内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度,故前4s内的平均速度等于第2s末的瞬时速度,故4v t4=10×4=40m,故B v2=v0−gt=30−10×2=10m/s,故A正确;根据平均速度公式,前4s位移为x4=4错误;对于匀变速直线运动,某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度,故第2s末到第4sv=v3=v0−gt3=30−10×3=0,故末物体的平均速度等于第3s末的瞬时速度,根据速度时间公式,有:24C错误;加速度为g,向下,故第2s内和第4s内物体的速度改变量△v=g•△t=10×1=10m/s,故D错误;故选A。
高考物理 专题一 质点的直线运动考点1: 运动的描述 考点2: 运动的图像考点3: 匀变速直线运动的规律核心素养—物理观念及理解:对质点、加速度、位移、路程以及自由落体运动的理解。
学习目标:1.能对实验结果(照片)进行分析,并得出相应的数据。
再由数据绘出相应的图像。
2.经过对实验得出的v -t 图像进行分析,认识匀变速直线运动,总结出匀变速直线运动速度随时间变化的规律并初步用它解决一些问题。
3.体会由实验数据绘出物理图像,再由图像得出物理规律是重要的物理研究方法。
20022200121222t t t t v v atx v t at v v v v axx tx v t at =+=++-===-基本公式:推论:五个公式:除推论2202t v v ax-=以外,其它四个公式都是矢量式,公式中按规定方向确定各矢量的正负代入求解。
解一个过程问题,五个物理量知三求二,即若有三个已知量,一个方程求一个未知量。
一.判断题(正确的打√,错误打x)1.匀速行驶的磁悬浮列车,由于速度很大,所以加速度也很大()。
2.加速是描述物体速度变化快慢的物理量()。
3.加速度不变(且不为零)时,速度也有可能保持不变()。
4.位移和路程是相同的物理量()。
5.路程是标量,即表示位移的大小()。
6.位移是矢量,位移的方向即质点运动的方向()。
7.若物体做单一方向的直线运动,位移的大小等于路程()。
8.一般来说,位移的大小不等于路程,在一个运动过程中,位移的大小不大于相应的路程。
只有质点做单向直线运动时,位移的大小才等于路程()。
二:选择题9. 某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又从原路返回到山脚,上山的平均速率为v1,下山的平均速率为v2,则往返的平均速度的大小和平均速率是()。
A .122v v +,122v v +B .122v v -,122v v -C .0,1212v v v v -+D .0,12122v v v v +10.小球从离地板5m 高处落下,又被地板弹回,在离地板2m 高处被接住,则小球通过的路程和位移大小分别是( )。
专题一质点的直线运动考点一直线运动中的基本物理量考纲展示命题探究考点一直线运动中的基本物理量基础点知识点1 质点、时间时刻、参考系1.质点(1)定义:用来代替物体的有质量的点。
(2)把物体看作质点的条件:物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计。
2.时间与时刻时刻时间意义一瞬间两个时刻的间隔在时间轴上的表示一个点一段间隔对应物理量位置、瞬时速度、瞬时加速度、瞬时功率等位移、平均速度、平均加速度、平均功率等通常说法(举例)第几秒初、第几秒末、最后一秒初前(头)几秒内、后几秒内、第几秒内(1)定义:在描述物体运动时,用来作参考的物体。
(2)参考系的四性①标准性:选作参考系的物体都假定不动,被研究的物体都以参考系为标准。
②任意性:参考系的选取原则上是任意的,通常选地面为参考系。
③统一性:比较不同物体的运动必须选同一参考系。
④差异性:对于同一物体的运动,选择不同的参考系结果一般不同。
知识点2 位移、路程、速度、速率1.位移和路程(1)平均速度:在变速运动中,物体所发生的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v =x t,是矢量,其方向就是对应位移的方向。
(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度,是矢量。
(3)速率:瞬时速度的大小,是标量。
知识点3 加速度1.定义式:a =Δv Δt,单位是 ms 2。
2.物理意义:描述速度变化的快慢。
3.方向:与速度变化的方向相同,是矢量。
4.物体加速、减速的判断:根据 a 与v 方向的关系判断物体是加速还是减速。
重难点一、对质点的理解1.质点是一种理想化的物理模型,实际并不存在。
2.物体能否被看做质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小来判断。
3.质点不同于几何“点”,是忽略了物体的大小和形状的有质量的点,而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。
4.物体可被看做质点主要有三种情况:(1)多数情况下,平动的物体可看做质点。
(2)当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时,可以看做质点。
专题一质点的直线运动直线运动的基本概念:1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动、转动和振动等形式。
2.参考系:被假定为不动的物体系。
对同一物体的运动,若所选的参考系不同,对其运动的描述就会不同,通常以地球为参考系研究物体的运动。
3.质点:用来代替物体的有质量的点。
它是在研究物体的运动时,为使问题简化,而引入的理想模型。
仅凭物体的大小不能视为质点的依据,如:公转的地球可视为质点,而比赛中旋转的乒乓球则不能视为质点。
’物体可视为质点主要是以下三种情形:(1)物体平动时;(2)物体的位移远远大于物体本身的限度时;(3)只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。
4.时刻和时间(1)时刻指的是某一瞬时,是时间轴上的一点,对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量,通常说的“2 秒末”,“速度达2m/s 时”都是指时刻。
(2)时间是两时刻的间隔,是时间轴上的一段。
对应位移、路程、冲量、功等过程量.通常说的“几秒内”“第几秒内”均是指时间。
5.位移和路程(1)位移表示质点在空间的位置的变化,是矢量。
位移用有向线段表示,位移的大小等于有向线段的长度,位移的方向由初位置指向末位置。
当物体作直线运动时,可用带有正负号的数值表示位移,取正值时表示其方向与规定正方向一致,反之则相反。
(2)路程是质点在空间运动轨迹的长度,是标量。
在确定的两位置间,物体的路程不是唯一的,它与质点的具体运动过程有关。
(3)位移与路程是在一定时间内发生的,是过程量,二者都与参考系的选取有关。
一般情况下,位移的大小并不等于路程,只有当质点做单方向直线运动时,二者才相等。
6.速度(1)速度:是描述物体运动方向和快慢的物理量。
(2)瞬时速度:运动物体经过某一时刻或某一位置的速度,其大小叫速率。
(3)平均速度:物体在某段时间的位移与所用时间的比值,是粗略描述运动快慢的。
①平均速度是矢量,方向与位移方向相同。
②平均速度的大小与物体不同的运动阶段有关。
写在前面:物理和数学关系密切,所以本文尽量采用数学定义,如果同学有疑惑,应该是你的高中数学知识不够牢,一定要自己去学有关数学知识,这样物理才能学得清楚明白.物理一定要理清概念,注重推导公式的过程,公式不能死记硬背。
下内容大部分由Anderson学长一字一字码出来的经验之谈,一些经典例题来源高考(有最新18年相关试题,解析)或者网络供大家学习参考。
专题 1 质点的直线运动一.考纲要求1.参考系,质点2.位移,速度,加速度3.匀变速直线运动及其公式,图像二.重要知识点整理1.参考系①标准性:被选做参考系的物体都是假定不动的,被研究物体的运动状态是相对于参考系而言的②任意性:参考系选取是任意的,但应以观察方便为原则,一般以地面为参考系③统一性:一定注意比较不同物体的运动状态用统一的参考系④差异性:同一物体的运动选择不同参考系,其观察结果一般不同。
比如说同一飞机上扔下物体甲和乙,以地面为参考系他们都做自由落体运动,而以甲或乙观察乙或甲的运动,其都是静止的(忽略空气阻力)再比如,地面上观看雨滴竖直下落时,坐在匀速前进车厢中的人看到的雨滴是倾斜落向后方的例题1 甲乙丙三人共乘一个热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降。
那么从地面上看到甲乙丙运动情况可能是甲乙匀速下降,v甲<v乙,丙停在空中或匀速上升2.质点有质量的点,质点在高中解题最常用,是理想化模型,实际并不存在3.位移,速度,加速度①区分路程和位移项目位移(手写体ss⃗,印刷体s)路程s定义从初位置指向末位置的向量(直线)运动轨迹的长度(曲线,直线)性质矢量即数学中的向量标量即数学中的数量联系|s|≤s注,在这里,高一的小同学如果还没学向量,应该参照数学必修四中向量的内容,向量是既有大小又有方向的物理量区分数量只有大小,没有方向②速度i.定义:s(t)为位移关于时间的函数,则Δs=s(t+Δt)-s(t)在[t,t+Δt]区间内的平均速度为v=ΔΔΔΔΔΔtt,当Δt趋近于0即瞬时速度为v=ll ll lltt→00ΔΔΔΔΔΔtt=ddss dddd=s’(t)注:此处使用极限符号和微分定义,可参见数学选修2-2此处速度是由位移这个向量对时间这个数量的微分得来,因而速度也是向量,还有,速度是位移对时间的一阶导函数ii .速度是矢量速率是标量③加速度定义v (t)为位移关于时间的函数,则Δv=v(t+Δt)-v(t)(速度变化量,与加速度同向)在[t,t+Δt]区间内的平均加速度为a=ΔΔΔΔΔΔtt ,当Δt 趋近于0即瞬时加速度为a=ll ll ll tt →00ΔΔΔΔΔΔtt =dddd dddd =dd 22ΔΔddtt =v ’(t)=s ’’(t) 即加速度是速度的导函数,是位移的二阶导函数,也是矢量4. 匀变速直线运动 (1)定义:沿着一条直线,且加速度不变 (2)相关重要公式(熟记)①v(t)=v(t 0)+at (对a=c②匀变速直线运动的平均速度v =∫vv (tt )ddtt tt2tt1tt2−tt1= vv1+vv22③s (t)=v (t0)+12at 2 (此式为v (t)对t 积分而得) ④v 2-v 02=2as(此式由s=(v 0+v)t/2 和 t=(v-v 0)/a 联立消去t 可得)注意:i.v-t 图像面积代表位移大小,a-s 图像面积表示(v 2-v 02)/2x-t 图像斜率大小即dsdt 为速度大小,v-t 图像斜率大小为加速度大小ii.对v-t 图像特别提醒(单个物体)1) 图像斜率表示加速度大小,正负表示加速度方向2) 图像在t 轴上方表示速度为正,物体沿正方向运动,图像在t 轴下方表示速度为负,物体沿负方向运动3) 图像在t 轴上方表示位移为正,图像在t 轴下方表示位移为负,物体在该段时间内总位移为上下面积代数和 (定积分的几何意义)4) 对于多个物体,v-t 图像交点只代表速度大小相等,而,x-t 图像只代表两物体所处位置相同5. 匀变速直线运动的三个推论(1另:若不是相邻的,则根据x m n(2)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(3)某段位移内中间位置瞬时速度与这段位移初末速度关系为vv ss 2=�12(vv 02+vv tt 2) 推导:由v t 2-v 02=2as 可得v ss 22-v 02=2a ss 2上二式联立消去as 可得vv ss 2=�12(vv 02+vv tt 2) 注:由基本不等式(参见数学必修五)可得,�12(vv 02+vv tt 2)>vv1+vv22,就是位移中点的速度大于时间中点的速度6. 初速度为0的匀加速直线运动的比例关系(很不常考)(1)1T 末,2T 末3T 末…nT 末的瞬时速度之比为v 1:v 2:v 3:…:v n =1:2:3:…:n(2)在T 内,2T 内,3T 内…nT 内的位移之比为x 1:x 2:x 3:…:x n =12:22:32:…:n 2(3)在第一个T 内,第二个T 内,第三个T 内…第n 个T 内,的位移之比为x 1:x 2:x 3:…:x n =1:3:5:…:(2n-1)(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为t 1t 2:t 3:…:t n =1:(√2-1):(√3−�2):…:(√nn −√nn −1) 三. 本专题实验:研究匀变速直线运动一)实验目的1.练习正确使用打点计时器,学会利用打上点的纸带研究物体的运动.2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx =aT 2).3.测定匀变速直线运动的加速度.二)实验原理1.打点计时器(1)作用:计时仪器,每隔0.02 s 打一次点.(2)工作条件电磁打点计时器:4 V ~6 V 交流电源电火花计时器:220 V 交流电源 (3)纸带上点的意义:①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置.②通过研究纸带上各点之间的距离,可以判断物体的运动情况.③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔.2.利用纸带判断物体运动状态的方法(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v 1、v 2、v 3、v 4、…,若v 2-v 1=v 3-v 2=v 4-v 3=…,则说明物体在相等时间内速度的增量相等,由此说明物体在做匀变速直线运动,即a =Δv Δt =Δv 1Δt =Δv 2Δt =….(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x 1,x 2,x 3,x 4…,若Δx =x 2-x 1=x 3-x 2=x 4-x 3=…,则说明物体在做匀变速直线运动,且Δx =aT 2.3.速度、加速度的求解方法(1)“逐差法”求加速度:如图1所示的纸带,相邻两点的时间间隔为T ,且满足x 6-x 5=x 5-x 4=x 4-x 3=x 3-x 2=x 2-x 1,即图4 图5 a 1=x 4-x 13T 2,a 2=x 5-x 23T 2,a 3=x 6-x 33T 2,然后取平均值,即a =a 1+a 2+a 33,这样可使所给数据全部得到利用,以提高准确性.图1(2)“平均速度法”求速度:得到如图2所示的纸带,相邻两点的时间间隔为T ,n 点的瞬时速度为v n .即v n =(x n +x n +1)2T.图2(3)“图象法”求加速度,即由“平均速度法”求出多个点的速度,画出v -t 图象,直线的斜率即加速度.三、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器),一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片.四、实验步骤1.仪器安装(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路.(2)把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面.实验装置见图3所示,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行.2.测量与记录(1)把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,换上新纸带,重复三次.(2)从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点,从后边便于测量的点开始确定计数点,为了计算方便和减小误差,通常用连续打点五次的时间作为时间单位,即T =0.1 s .正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点间的距离,并填入设计的表格中(3)利用某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点的瞬时速度.(4)增减所挂钩码数,再重复实验两次.3.数据处理及实验结论(1)由实验数据得出v -t 图象①根据表格中的v 、t 数据,在平面直角坐标系中仔细描点,如图4所示可以看到,对于每次实验,描出的几个点都大致落在一条直线上. ②作一条直线,使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的点,应均匀分布在直线的两侧,这条直线就是本次实验的v -t 图象,它是一条倾斜的直线.(2)由实验得出的v -t 图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律,有两条途径进行分析 ①分析图象的特点得出:小车运动的v -t 图象是一条倾斜的直线如图5所示,当时间增加相同的值Δt 时,速度也会增加相同的值Δv,由此得出结论:小车的速度随时间均匀变化.②通过函数关系进一步得出:既然小车的v-t图象是一条倾斜的直线,那么v随t变化的函数关系式为v=kt+b,显然v与t成“线性关系”,小车的速度随时间均匀变化.四.本专题的物理模型解法1.a-t,x/t – t 图像分析提示:一般是把a-t 图像转化为v-t图像进行求解如题,大家好好体会这种思想的应用,解大题时可以减少很多计算量例题2(a-t图像)一电荷量为q(q>0)、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下,在t=0时由静止开始运动,场强随时间变化的规律如图所示,不计重力。
专题一质点的直线运动挖命题【考情探究】考点考向5年考情预测热度考试要求考题示例关联考点素养要素基本概念与规律质点、参考系和坐标系b2016.04选考,3,3分2015.10选考,3,3分模型建构★★☆☆☆时间和位移 b2018.04选考,2,3分2016.10选考,1,3分2016.04选考,1,3分2017.11选考,4,3分速度运动观念★★★★★速度 c2015.10选考,4,3分2015.10选考,6,3分2018.11选考,1,3分位移、路程运动观念★★★☆☆加速度 c2017.04选考,2,3分2015.10选考,6,3分牛顿第二定律运动观念★★★★★速度与时间、位移与时间的关系d2018.04选考,10,3分2017.04选考,5,3分2017.04选考,6,3分2015.10选考,2,3分2018.11选考,4,3分牛顿第二定律v-t图像模型建构、运动观念★★★★★自由落体运动c2017.04选考,4,3分2016.10选考,6,3分 2016.04选考,6,3分v-t 图像模型建构 ★★★☆☆伽利略对自由落体运动的研究a2016.04选考,4,3分科学推理 ★★☆☆☆运动图像 x-t 图像与v-t 图像d2017.11选考,9,3分2017.04选考,6,3分 2015.10选考,2,3分匀变速直 线运动规 律模型建构 ★★★☆☆分析解读 1.本专题规律应用广泛,近三年浙江省物理选考都考查了匀变速直线运动规律的应用,渗透在选择题、计算题中。
2.试题命题角度多以参考系的选择,质点的判断,加速度的求解,巧用运动学公式与图像,物理学史等进行考查。
【真题典例】破考点 【考点集训】考点一 基本概念与规律1.(2018浙江嘉兴一中期末,2)如图所示是小王从嘉兴江南摩尔购物中心驾车到嘉兴一中的手机导航部分截屏画面,该地图提供了三条可行线路及相应的数据,行驶过程中导航曾提示:“前方有测速,限速40公里。
《质点的直线运动》一、描述运动的基本概念:1、参考系:在研究物体的运动时所选择的参照物,这个参照物就是参考系。
参考系是可以任意选取的,一般情况下选择地球参考系。
所选择的参考系常常假设它是静止的。
一个物体是运动还是静止,与所选的参考系有关。
2、质点:没有了大小和形状,只把所有的质量集中到这个点上,这个点就是质点。
质点是一种理想化的模型,3、时间与时刻:(1)时刻:钟表指示的一个读数对应着的某一瞬间。
(2)时间:两个时刻之间的时间间隔。
Δt=t 2-t 14、矢量与标量:只有大小,没有方向的是标量。
既有大小又有方向的是矢量。
5、路程和位移:(1)路程:物体运动轨迹的长度。
它不能完全确定物体位置的变化。
(2)位移:表示物体位置变化的物理量。
物体运动的起点指向终点的有向线段。
用s 表示。
是矢量,方向由始点指向终点。
(3)距离:起点与终点间的线段长度。
在方向不变的直线运动中,位移的大小等于路程。
6、速度:描述物体运动快慢的物理量。
①平均速度:用来粗略描述这段位移(或时间)内物体运动的快慢。
平均速度等于物体的位移s 与发生这段位移所用时间t 的比值。
t s v =平均速度也是矢量。
它的方向与物体的位移方向一致。
②瞬时速度:物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度。
瞬时速度的方向沿轨迹的切线方向。
7、加速度:描述物体速度变化快慢的物理量。
(1)公式:tv v a t 0-= (2)单位:m/s 2(3)加速度是矢量,方向与合外力的方向一致。
(4)注意区别:速度、速度的变化与速度变化的快慢。
注意:加速度与速度完全无关。
二、匀变速直线运动的规律1、基本规律:(1)速度规律:v t =v 0+at(2)位移规律:s=v 0t+21at 2 对公式的说明:①在以上两个公式中,除了t 之外的其它四个量都是在同一直线上的矢量,这两个公式是矢量式。
因此,在运用公式解题时,由代数运算代替矢量运算一定要先规定正方向。
正方向的规定是任意的,一般地情况下,规定v 0的方向为正方向,当v 0=0时,规定a 的方向为正方向。
目夺市安危阳光实验学校专题1 质点的直线运动1.作为基础知识和基本能力的考察对象,考点多集中在速度时间图像和位移时间图像,而根据图像的斜率和面积所表示的物理意义引申出对位移路程和加速度以及合力等物理概念的考察和识别。
这是整个高中物理的入门知识,也是复习过程中经常一笔带过的知识,需要考生和老师反复确认本知识点的掌握程度。
2.变换考察模式,设置全新的情景题目,结合匀变速直线运动的部分规律比如平均速度等于中间时刻的瞬时速度,等于位移与时间的比值等,在具体的情景分析中,把物理规律和数据分析结合起来,把数量关系和图像结合起来,需要我们备考中放宽视野,提高分析问题解决问题的能力,做到临阵不乱,运筹帷幄。
3.质点的直线运动不一定都是选择题,计算题也会涉及,而且计算题考察重在多过程的分析和比较,备考中必须培养细化过程,强化练习的做题方式,及时发现解决问题的关联信息,切中要害。
【高考考点定位】高考试题命制中对该考点的考察并不只是我们所看到的单纯直线运动的考察,还涉及到各种复杂过程的运动分析。
直观的考题大部分以选择题的形式呈现,主要考察描述运动的相关物理量的大小方向及变化以及相互关系,但是根据直线运动总结出的相关的规律、推论的考察隐含在各种动力学和电磁学的运动过程分析中。
对这些规律、推论的考察其实更加体现出该考点的重要性。
【考点pk】名师考点透析考点一、描述运动相关概念【名师点睛】1.质点模型的建立和参考系的选取:质点是一个理想化的模型,之所以说质点是理想化的,是因为质点是没有大小性质而只有质量的点,现实中不存在。
只有当物体的大小性质对我们所研究的问题没有影响或者影响比较小可以忽略不计时才可以把其看做质点;参考系是为了描述研究对象的机械运动而假定不动的物体,参考系的选取是任意的,但不能使研究对象本身。
2.描述运动过程的相关物理量:○1位移和路程位移是初位置指向末位置的有向线段,既有大小又有方向,是矢量,而路程是运动轨迹的长度,只有大小没有方向,只有单方向直线运动时,位移大小才等于路程,其他情况下,位移大小小于路程。
2、分类: 匀加速肓线运动:a与v匀减速直线运动:a与v专题一:质点的直线运动考点一:直线运动的基本概念和规律基础知识总结一、描述运动的基木概念二、匀变速直线运动的规律1、定义:沿着一条直线,一几 ________ 不变的运动.3、基本规律(1 )匀变速直线运动的速度与时间的关系__________(2)匀变速直线运动的位移与时间的关系__________(3)匀变速直线运动的位移与速度的关系__________4、基木推论1.初速度为v()的物体做匀变速肓线运动,某时刻的速度为v.则这段时间内的平均速度& = _________2.初速度为V。
的物体做匀变速胃线运动,某时刻的速度为v.则屮间位置的瞬时速度:_________2.物体做匀加速直线运动,连续相等的两段时间均为T,两段时间内的位移差值Ax为: ___________3.物体在水平地面上,从静止开始做匀加速直线运动,加速度为a:(1) _______________________________________________ 1T末、2T末、3T末、…nT末瞬时速度Z比_______________________________________________________⑵前Is、前2 s、前3 s、...内的位移之比为_____________⑶第1 s、第2 s、第3 s、...内的位移之比为____________(4)前Im、前2 m、前3 m、...所用的时间Z比为 _______(5)笫1 m、第2m、第3 m、...所用的吋间Z比为_______考点分析一、判断直线运动中“加速”“减速”情况:例1:下列所描述的运动的屮,可能出现的的有:()A.速度变化很大,加速度很小;B.速度变化方向为正,加速度方向为负;C.速度变化越来越快,加速度越来越小;D.速度越来越大,加速度越来越小。
二、对匀变速直线运动公式的理解和应用1.标矢性例2:(2014)一质点沿x轴运动,其位置x随时间t变化的规律为:x=15+10t-5t2(m), t的单位为s. F 列关于该质点运动的说法正确的是()A.该质点的加速度大小为5m/s2B. t=3s时刻该质点速度为零C. 0~3s内该质点的平均速度人小为5m/sD.物体处于x=0处时其速度人小为20m/s2.推论应用例3:从斜面上某一位置每隔0.1s释放一个小球,在连续释放几个后,对在斜面上滑动的小球拍卜•照片, 如图所示,测得X AB=15 cm, X BC=20 cm, g 取10 m/s2o 试求: ⑴小球的加速度;(2)拍摄吋B球的速度v B;(3)拍摄时X CD;(4)A球上而滚动的小球还有几个。
专题一 质点的直线运动(附参考答案)考点一:直线运动的概念和规律1、在离地高h 处,沿竖直方向向上和向下抛出两个小球,他们的初速度大小均为v ,不计空气阻力,两球落地的时间差为()A .g v 2B .v gC .v h 2D .v h 2、某航母跑道长200m .飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s 2,起飞需要的最低速度为50m/s .那么,飞机在滑行前需要借助弹射系统获得的最小初速度为()A .5m/sB .10m/sC .15m/sD .20m/s3、假如轨道车长度为22cm ,记录仪记录的信号如图所示,则轨道车经过该监测点的速度 为( )A.0.20cm/sB. 2.0cm/sC.22cm/sD. 220cm/s4、小球每隔0.2s 从同一高度抛出,做初速为6m/s 的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰。
第1个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为,(g 取10m/s 2)( )A.三个B.四个C.五个D.六个 5、质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系为x=5t+t 2(位移单位为m 、时间单位为s ),则该质点( )A .第1s 内的位移是5mB .前2s 内的平均速度是6m/sC .任意相邻1s 内的位移之差都是1mD .任意1s 内的速度增量都是2m/s6、一物体做匀加速直线运动,通过一段位移Δx 所用的时间为t 1,紧接着通过下一段位移 Δx 所用的时间为t 2.则物体运动的加速度为()A.()()1212122x t t t t t t ∆-+ B.Δx (t 1-t 2)t 1t 2(t 1+t 2)C.2Δx (t 1+t 2)t 1t 2(t 1-t 2)D.Δx (t 1+t 2)t 1t 2(t 1-t 2)7、某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s 听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g 取10m/s 2)()A .10mB .20mC .30mD .40m8、2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯•鲍姆加特纳乘热气球升至约39km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录,取重力加速度的大小g=10m/s2.(1)忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小;(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f=kv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关.已知该运动员在某段时间内高速下落的v-t图象如图所示,若该运动员和所穿装备的总质量m=100kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数.(结果保留1位有效数字)9、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=0.4s,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v1=72km/h 的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m,减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如同乙所示,此过程可视为匀变速直线运动,取重力加速度的大小g=10m/s2,求:(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者反应时间比一般人增加了多少;(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.10、短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69s和l9.30s.假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动.200m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑l00m时最大速率的96%.求:(1)加速所用时间和达到的最大速率.(2)起跑后做匀加速运动的加速度.(结果保留两位小数)考点二:运动图像、追及相遇问题1、一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止.下列速度v和位移x的关系图象中,能描述该过程的是()A.B.C.D.2、质点做直线运动的速度-时间图象如图所示,该质点()A.在第1秒末速度方向发生了改变B.在第2秒末加速度方向发生了改变C.在前2秒内发生的位移为零D.第3秒末和第5秒末的位置相同3、如图,某滑块初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零.对于该运动过程若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示时间,则下列图象最能正确描述这一运动规律的是()A.B.C.D.4、以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的v-t图象可能正确的是()A.B.C.D.5、如图是物体做直线运动的v-t图象,由图可知,该物体()A.第1s内和第3s内的运动方向相反B.第3s内和第4s内的加速度相同C.第1s内和第4s内的位移大小不等D.0~2s内和0~4s内的平均速度大小相等6、一质点沿x轴做直线运动,其v-t图象如图所示.质点在t=0时位于x=5m处,开始沿x轴正向运动.当t=8s时,质点在x轴上的位置为()A.x=3m B.x=8m C.x=9m D.x=14m7、(多)如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上形式的汽车a和b的位置一时间(x-t)图线,由图可知()A.在时刻t1,a车追上b车B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增大D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直不比a车大8、(多)甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其v-t图象如图所示,则()A.甲、乙在t=0到t=ls之间沿同一方向运动B.乙在t=0到t=7s之间的位移为零C.甲在t=0到t=4s之间做往复运动D.甲、乙在t=6s时的加速度方向相同9、一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t图象如图所示.下列v-t图象中,可能正确描述此物体运动的是()A.B.C.D.10、如图,表面处处同样粗糙的楔形木块abc 固定在水平地面上,ab 面和bc 面与地面的夹角分别为α和β,且α>β.一初速度为v 0的小物块沿斜面ab 向上运动,经时间t 0后到达顶点b 时,速度刚好为零;然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc 下滑.在小物块从a 运动到c 的过程中,可能正确描述其速度大小v 与时间t 的关系的图象是( )A .B .C .D .11、如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行.初速度大小为v 2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t 图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v 2>v 1,则( )A .t 2时刻,小物块离A 处的距离达到最大B .t 2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C .0~t 2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D .0~t 3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用12、(多)一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示.下列选项正确的是( )A .在0~6s 内,物体离出发点最远为30mB .在0~6s 内,物体经过的路程为40mC .在0~4s 内,物体的平均速率为7.5m/sD .在5~6s 内,物体所受的合外力做负功13、一质点做直线运动的v-t 图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8s 内平均速度的大小和方向分别为( )A .0.25m/s 向右B .0.25m/s 向左C .1m/s 向右D .1m/s 向左。
专题一 质点的直线运动(附参考答案)
考点一:直线运动的概念和规律
1、在离地高h 处,沿竖直方向向上和向下抛出两个小球,他们的初速度大小均为v ,不计空气阻力,两球落地的时间差为()
A .g v 2
B .v g
C .v h 2
D .v h 2、某航母跑道长200m .飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s 2,起飞需要的最低速度为50m/s .那么,飞机在滑行前需要借助弹射系统获得的最小初速度为()
A .5m/s
B .10m/s
C .15m/s
D .20m/s
3、假如轨道车长度为22cm ,记录仪记录的信号如图所示,则轨道车经过该监测点的速度 为( )
A.0.20cm/s
B. 2.0cm/s
C.22cm/s
D. 220cm/s
4、小球每隔0.2s 从同一高度抛出,做初速为6m/s 的竖直上抛运动,设它们在空中不相碰。
第1个小球在抛出点以上能遇到的小球个数为,(g 取10m/s 2
)( )
A.三个
B.四个
C.五个
D.六个 5、质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系为x=5t+t 2(位移单位为m 、时间单位为s ),则该质点( )
A .第1s 内的位移是5m
B .前2s 内的平均速度是6m/s
C .任意相邻1s 内的位移之差都是1m
D .任意1s 内的速度增量都是2m/s
6、一物体做匀加速直线运动,通过一段位移Δx 所用的时间为t 1,紧接着通过下一段位移 Δx 所用的时间为t 2.则物体运动的加速度为()
A.()
()
1212122x t t t t t t ∆-+ B.Δx (t 1-t 2)t 1t 2(t 1+t 2)
C.2Δx (t 1+t 2)t 1t 2(t 1-t 2)
D.Δx (t 1+t 2)t 1t 2(t 1-t 2)
7、某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2s 听到石头落地声,由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g 取10m/s 2)()
A .10m
B .20m
C .30m
D .40m
8、2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯•鲍姆加特纳乘热气球升至约39km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录,取重力加速度的大小g=10m/s2.
(1)忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小;
(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f=kv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关.已知该运动员在某段时间内高速下落的v-t图象如图所示,若该运动员和所穿装备的总质量m=100kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数.(结果保留1位有效数字)
9、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=0.4s,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v1=72km/h 的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m,减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如同乙所示,此过程可视为匀变速直线运动,取重力加速度的大小g=10m/s2,求:
(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;
(2)饮酒使志愿者反应时间比一般人增加了多少;
(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.
10、短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69s和l9.30s.假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动.200m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑l00m时最大速率的96%.求:
(1)加速所用时间和达到的最大速率.
(2)起跑后做匀加速运动的加速度.(结果保留两位小数)
考点二:运动图像、追及相遇问题
1、一汽车从静止开始做匀加速直线运动,然后刹车做匀减速直线运动,直到停止.下列速度v和位移x的关系图象中,能描述该过程的是()
A.B.C.D.
2、质点做直线运动的速度-时间图象如图所示,该质点()
A.在第1秒末速度方向发生了改变
B.在第2秒末加速度方向发生了改变
C.在前2秒内发生的位移为零
D.第3秒末和第5秒末的位置相同
3、如图,某滑块初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零.对于该运动过程若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示时间,则下列图象最能正确描述这一运动规律的是()
A.B.
C.D.
4、以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的v-t图象可能正确的是()
A.B.C.D.
5、如图是物体做直线运动的v-t图象,由图可知,该物体()
A.第1s内和第3s内的运动方向相反
B.第3s内和第4s内的加速度相同
C.第1s内和第4s内的位移大小不等
D.0~2s内和0~4s内的平均速度大小相等
6、一质点沿x轴做直线运动,其v-t图象如图所示.质点
在t=0时位于x=5m处,开始沿x轴正向运动.当t=8s时,
质点在x轴上的位置为()
A.x=3m B.x=8m C.x=9m D.x=14m
7、(多)如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上形式的汽车a和b的位置一时间(x-t)图线,由图可知()
A.在时刻t1,a车追上b车
B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反
C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增大
D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直不比a车大
8、(多)甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运
动,其v-t图象如图所示,则()
A.甲、乙在t=0到t=ls之间沿同一方向运动
B.乙在t=0到t=7s之间的位移为零
C.甲在t=0到t=4s之间做往复运动
D.甲、乙在t=6s时的加速度方向相同
9、一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t图象如图所示.下
列v-t图象中,可能正确描述此物体运动的是()
A.B.C.D.
10、如图,表面处处同样粗糙的楔形木块abc 固定在水平地面上,ab 面
和bc 面与地面的夹角分别为α和β,且α>β.一初速度为v 0的小物
块沿斜面ab 向上运动,经时间t 0后到达顶点b 时,速度刚好为零;然
后让小物块立即从静止开始沿斜面bc 下滑.在小物块从a 运动到c 的
过程中,可能正确描述其速度大小v 与时间t 的关系的图象是( )
A .
B .
C .
D .
11、如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1运行.初速度大小为v 2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t 图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v 2>v 1,则( )
A .t 2时刻,小物块离A 处的距离达到最大
B .t 2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C .0~t 2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D .0~t 3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
12、(多)一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图所示.下列选项正确的
是( )
A .在0~6s 内,物体离出发点最远为30m
B .在0~6s 内,物体经过的路程为40m
C .在0~4s 内,物体的平均速率为7.5m/s
D .在5~6s 内,物体所受的合外力做负功
13、一质点做直线运动的v-t 图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8s 内平均速度的大小和方向分别为( )
A .0.25m/s 向右
B .0.25m/s 向左
C .1m/s 向右
D .1m/s 向左。