2017年高考物理备考中等生百日闯关系列专题01质点的直线运动(含解析)资料
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专题01 质点的直线运动第一部分 质点直线运动特点描述本专题中的基础知识、运动规律较多，是学好后面知识的重要依据；从考纲要求中可以看出需要我们理解质点、时间间隔、时刻、参考系、速度、加速度等基本概念，理解相关知识间的联系和区别，这些知识点一般不会单独出题，但这是解决运动学问题的基础。
要掌握几种常见的运动规律和规律的一些推论，并能应用它们解决实际问题，同时要掌握追及、相遇问题的处理方法。
这些知识可以单独命题，但更多是与牛顿运动定律或带电粒子的运动相结合命制综合的题目。
图象问题一直是高考的热点，本章中位移图象和速度图象一定要认真掌握，并能用来分析物体的运动。
自由落体运动和竖直上抛运动在考纲中虽没有单独列出但仍有可能作为匀变速直线运动的特例进行考查。
第二部分 知识背一背一、质点、位移和路程、参考系1.质点 质点是一种理想化模型；现实中是不存在的，切记能否看做质点与研究物体的体积大小，质量多少无关。
2.位移和路程 一般情况下，位移大小不等于路程，只有物体作单向直线运动时位移大小才等于路程。
在题目中找一个物体的位移时，需要首先确定物体的始末位置，然后用带箭头的直线由初始位置指向末位置3.参考系 参考系具有：假定不动性，任意性，差异性。
需要注意：运动是绝对的，静止是相对的。
二、平均速度、瞬时速度1.平均速度 平均速度是粗略描述作直线运动的物体在某一段时间（或位移）里运动快慢的物理量，它等于物体通过的位移与发生这段位移所用时间的比值，其方向与位移方向相同；而公式02t v v v +=仅适用于匀变速直线运动。
值得注意的是，平均速度的大小不叫平均速率。
平均速度是位移和时间的比值，而平均速率是路程和时间的比值。
2.瞬时速度 瞬时速度精确地描述运动物体在某一时刻或某一位置的运动快慢，即时速度的大小叫即时速率，简称速率。
三、加速度：应用中要注意它与速度的关系，加速度与速度的大小、方向，速度变化量的大小没有任何关系，加速度的方向跟速度变化量的方向一致。
四、自由落体运动与竖直上抛运动自由落体运动实际上是物理学中的理想化运动，只有满足一定的条件才能把实际的落体运动看成是自由落体运动，第一、物体只受重力作用，如果还受空气阻力作用，那么空气阻力与重力比可以忽略不计，第二、物体必须从静止开始下落，即初速度为零。
重力加速度g 的方向总是竖直向下的。
在同一地区的同一高度，任何物体的重力加速度都是相同的。
重力加速度的数值随海拔高度增大而减小，随着维度的增大而增大竖直上抛运动还可以根据运动方向的不同，分为上升阶段的匀减速直线运动和下降阶段的自由落体运动。
其实竖直上抛运动和自由落体运动互为逆运动，具有对称性，这一规律可以方便我们解题五、运动图象① 位移图象：纵轴表示位移x，横轴表示时间t；图线的斜率表示运动质点的速度。
② 速度图象：纵轴表示速度v，横轴表示时间t；图线的斜率表示运动质点的加速度；图线与之对应的时间线所包围的面积表示位移大小；时间轴上方的面积表示正向位移，下方的面积表示负向位移，它们的代数和表示总位移。
六、打点计时器两种打点计时器都是使用的交流电，并且打点计时器是一种计时工具第三部分技能+方法一、匀变速直线运动规律1.解题思路分析（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（3）对于连续物体的运动问题，如水滴的持续自由下落可当做一个物体的运动来处理，通过等效转化的思想来简化运动过程2.常用解题方法由于运动学的公式较多，并且各公式之间又相互联系，所以常常会出现一些题目可一题多解，因此在解题时需要思路开阔，联想比较，筛选出最为便捷的解题方案，从而简化解题过程。
3.推导公式：（1）中间时刻速度为122+2t v v v=，中间位置的速度为2x v =（2）由静止开始做匀加速直线运动过程中，即00v =时，将时间等分，在相同的时间内发生的位移比为：123::.......:1:3:5:.....:(21)n x x x x n =-（3）做匀变速直线运动的物体，在相同的时间内走过的位移差是一个定值，即221321.....n n x x x x x x x aT -∆=-=-==-=为恒量，此式对于00v =或者00v ≠均成立，是判定物体是否做匀变速运动的依据之一，其中T 为时间间隔。
（4）从静止开始连续相等的位移所用时间之比为，1234:::1t t t t =【例1】有一中“傻瓜”照相机，其光圈（进光孔径）随被拍摄物体的亮度而自动调节，而快门（曝光时间）是固定不变的，为估测该照相机照相的曝光时间，某同学从一砖墙前的高处使一石子自由落下，拍摄石子在空中照片如图所示，由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹，已知砖块的平均厚度为a ，位置A 距起落点的竖直高度为h ，则估测处该照相机的曝光时间为： （ ）A 【答案】C【解析】石子做自由落体运动，它留下径迹AB 的对应运动时间即为照相机的曝光时间．设开始下落点为O ，由照片可以看出，AB 长对应两块砖的厚度，即AB 的实际长度为2AB x d =，根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，石子划过A 点的速度大小2x a v t t==；若机械能守恒，有：22211422a mgh mv m t =＝，解得．t =C 正确 【名师点睛】本题的思路很难把握，给出的答案中，没有通过时间差去计算，而是根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，石子划过A 点的速度大小等于AB 过程中的平均速度【例2】一物体做匀变速直线运动，初速度大小为15 m/s ，方向向东，第5s 末的速度大小为10 m/s ，方向向西，则物体开始向西运动的时刻为： （ ）A ．第2s 初B ．第3s 初C ．第4s 初D ．第4s 末【答案】C【解析】【名师点睛】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出物体的加速度，结合速度时间公式求出减为零的时间，即物体开始向西运动的时刻，注意公式的矢量性【例3】（多选）为了求出楼房高度，让一石子从楼顶自由下落，空气阻力不计，测出下列哪个物理量的值能计算出楼房高度： （ ）A ．石子开始下落1s 内的位移B ．石子落地时的速度C ．石子最后1s 内的位移D ．石子通过最后1m 的时间【答案】BCD【解析】 根据212h gt =，22v gh =可知要计算楼房的高度，需要知道下落时间或者落地速度，知道石子开始下落1s 内的位移，不能求解下落时间或者落地速度，故不能计算出楼房的高度，A 错误；知道石子落地时的速度，根据22v gh =可计算出楼房高度，B 正确；知道石子最后1s 内的位移，可根据2211(1)22h gt g t ∆=--计算出下落时间，即可求解楼房的高度，C 正确；石子通过最后1m 的时间可计算出最后1m 中点处的平均速度，即能算出运动时间，故能计算出楼房的高度，D 正确【名师点睛】自由落体运动是初速度为零，加速度为零的匀加速直线运动，是匀变速直线运动的特殊运动，匀变速直线运动的一切规律都适用于自由落体运动二、运动图像1.位移－时间图象物体运动的x-t 图象表示物体的位移随时间变化的规律。
与物体运动的轨迹无任何直接关系，图中a 、b 、c 三条直线都是匀速直线运动的位移图象。
纵轴截距0x 表示t=0时a 在b 前方0x 处；横轴截距0t 表示c 比b 晚出发0t 时间；斜率表示运动速度；交点P 可反映t 时刻c 追及b 。
2.速度—时间图象物体运动的v-t 图象表示物体运动的速度随时间变化的规律，与物体运动的轨迹也无任何直接关系。
图中a 、b 、c 、d 四条直线对应的v-t 关系式分别为00a b c d v v v at v at v v at ==+==-常数、、、直线a 是匀速运动的速度图象，其余都是匀变速直线运动的速度图象，纵轴截距0v 表示b 、d 的初速度，横轴截距m t 表示匀减速直线运动到速度等于零需要的时间，斜率表示运动的加速度，斜率为负者（如d ）对应于匀减速直线运动。
图线下边覆盖的面积表示运动的位移。
两图线的交点P 可反映在时刻t 两个运动（c 和d ）有相同的速度。
3. s－t图象与v－t图象的比较图中和下表是形状一样的图线在s—t图象与v—t图象中的比较。
【例4】将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小 a 与时间 t 关系的图象，可能正确的是：（）【答案】C【名师点睛】本题关键是受力分析后得到加速度的表达式，然后结合速度的变化得到阻力变化，最后判断出加速度的变化规律。
【例5 】一个物体沿直线运动，t=0时刻物体的速度为2m/s 、加速度为21/m s ，物体的加速度随时间变化规律如图所示，则下列判断正确的是： （ ）A ．物体做匀加速直线运动B ．物体的加速度与时间成正比增大C ．t=5s 时刻物体的速度为6.25m/sD ．t=8s 时刻物体的速度为13.2m/s【答案】D【名师点睛】解决本题的关键知道a-t图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，结合变化量求出瞬时速度的大小．三、追及和相遇问题的求解方法1.基本思路：两物体在同一直线上运动，往往涉及追击、相遇或避免碰撞问题，解答此类问题的关键条件是：两物体能否同时到达空间某位置，基本思路是：（1）分别对两物体研究；（2）画出运动过程示意图；（3）列出位移方程；（4）找出时间关系、速度关系、位移关系；（5）解出结果，必要时进行讨论。
2.追击问题：追和被追的两物体的速度相等（同向运动）是能否追上及两者距离有极值的临界条件。
第一类：速度大者减速（如匀减速直线运动）追速度小者（如匀速运动）：（1）当两者速度相等时，若追者位移仍小于被追者位移，则永远追不上，此时两者间有最小距离。
（2）若两者位移相等，且两者速度相等时，则恰能追上，也是两者避免碰撞的临界条件。
（3）若两者位移相等时，追者速度仍大于被追者的速度，则被追者还有一次追上追者的机会，其间速度相等时两者间距离有一个较大值。
第二类：速度小者加速（如初速度为零的匀加速直线运动）追速度大者（如匀速运动）：（1）当两者速度相等时有最大距离。
（2）若两者位移相等时，则追上。
3.相遇问题（1）同向运动的两物体追上即相遇。
（2）相向运动的物体，当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体的距离时即相遇。
【例6 】在一条平直的公路上有一辆长01.5L m=的电动自行车正以3/v m s=的速度向前行驶，在其车尾后方016.5s m=远处的另一条车道上有一辆长L=6.5m的公共汽车正以010/v m s=的速度同向驶来，由于公共汽车要再前方设50m处的站点停车上下旅客，便在此时开始刹车使之做匀减速运动，结果车头恰好停在站点处。
