2019-2020年高考物理 艺体生文化课百日冲刺 专题1 直线运动
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2019-2020年高考物理备考优生百日闯关系列专题01质点的直线运动含解析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。
1.将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出,抛出时间相隔2 s,它们运动的图像分别如直线甲乙所示。
则()A.t=2 s时,两球的高度相差一定为40 mB.t=4 s时,两球相对于各自的抛出点的位移相等C.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等D.甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等【答案】BD2.一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a1,做减速运动时,其加速度的绝对值最大为a2,由此可可以判断出该火车由A到B所需的最短时间为。
【答案】【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,,因为匀变速直线运动速度时间图像与坐标轴围成的面积表示位移,所以有:则联立解得3.两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后匀速行驶,速度均为,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驶的路程为s ,若要保证两辆车上述情况中不相撞,则两车在匀速行驶时保持的车距至少应为( )A .sB .2sC .3sD .4s【答案】B解法一:对前车: 000?t v v v at t a==+→=- ① ②对后车: ③由①②代入③得,选项B 正确.解法二:作前、后车的v-t 图象,如图所示,在前车刹车过程中后车仍以向前做匀速直线运动,在前车刹车时间t 内,后车走的路程用矩形面积表示,从图中明显看出.有的同学选C ,认为是3s.错在没有弄清题目要求的两车在匀速运动时应保持的最小距离并非后车的总位移.4.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v0,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。
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.质点质点是用来代替物体的具有质量的点,是一种理想化模型;把物体看作质点的条件是物体的形状和大小在研究的问题中可忽略不计,但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.位移位移是物体的位置变化,是矢量,其方向由物体的初位置指向末位置,其大小为直线距离。
路程是物体运动轨迹的长度,是标量。
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3.参考系参考系是指研究物体运动时所选定的参照物体或彼此不作相对运动的物体系。
具有标准性:用来做参考系的物体都是假定不动的,被研究的物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言的。
任意性:参考系的选取具有任意性,但应以观察方便和运动的描述尽可能简单为原则。
差异性:同一运动选择不同的参考系,观察结果一般不同。
例如,坐在行驶的车中的乘客,以地面为参考系,乘客是运动的,但如果以车为参考系,则乘客是静止的。
需要注意:运动是绝对的,静止是相对的。
二、时刻与时间时刻是指一瞬间,在时间坐标轴上为一点,对应的是位置、速度、动量、动能等状态量;时间是指终止时刻与起始时刻之差,在时间坐标轴上为一段,对应的是位移、路程、冲量、功等过程量。
——教学资料参考参考范本——2019-2020学年度版本高考物理专题复习精品:直线运动(学生版)______年______月______日____________________部门第一节运动描述的基本概念一、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、转动和振动等运动形式.二、参照物为了研究物体的运动而假定为不动的物体,叫做参照物.对同一个物体的运动,所选择的参照物不同,对它的运动的描述就会不同,灵活地选取参照物会给问题的分析带来简便;通常以地球为参照物来研究物体的运动.例 1.甲、乙两辆汽车以相同的恒定速度直线前进,甲车在前,乙车在后,甲车上的人A和乙车上的人B各用石子瞄准对方,以相对自身为v0的初速度同时水平射击对方,若不考虑石子的竖直下落,则A、A先被击中;B、B先被击中;C、两同时被击中;D、可以击中B而不能击中A;三、质点研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素,对问题的研究没有影响或影响可以忽略,为使问题简化,就用一个有质量的点来代替物体.用来代管物体的有质量的做质点.像这种突出主要因素,排除无关因素,忽略次要因素的研究问题的思想方法,即为理想化方法,质点即是一种理想化模型.(1)质点忽略了无关因素和次要因素,是简化出来的理想的、抽象的模型,客观上不存在。
(2)大的物体不一定不能看成质点,小的物体不一定就能看成质点。
(3)转动的物体不一定不能看成质点,平动的物体不一定总能看成质点。
(4)某个物体能否看成质点要看它的大小和形状是否能被忽略以及要求的精确程度。
例2.下列关于质点的说法正确的是()A.体积很大的物体不能看成质点 B.质点是一种理想化模型实际不存在C.研究车轮的转动时可把车轮看成质点D.研究列车从徐州到南京的时间时可把车轮看成质点例3、关于质点,下述说法中正确的是()A只要体积小就可以视为质点B在研究物体运动时,其大小与形状可以不考虑时,可以视为质点C物体各部分运动情况相同,在研究其运动规律时,可以视为质点D上述说法都不正确四、时刻和时间时刻:指的是某一瞬时.在时间轴上用一个点来表示.对应的是位置、速度、动量、动能等状态量.时间:是两时刻间的间隔.在时间轴上用一段长度来表示.对应的是位移、路程、冲量、功等过程量.时间间隔=终止时刻-开始时刻。
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考点1 直线运动1.(2018·新课标全国卷·T 24)(14分)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)【【思路点拨】解答本题可按以下思路分析:【规范解答】(1)设加速所用时间t 和匀速运动达到的最大速率v ,则有 100)15.069.9(20=--++t v t v ① 2006.90)15.030.19(20=⨯--++v t t v ② 由①②式联立解得:s t 29.1= ③s m v /24.11= ④(2)设起跑后做匀加速运动的加速度大小为a ,则tv a = ⑤ 解得:2/71.8s m a = ⑥【答案】(1)s t 29.1=s m v /24.11=(2)2/71.8s m a =2.(2018·广东理综·T17)图 是某质点运动的速度图像,由图像得到的正确结果是( )A .0~1 s 内的平均速度是2m/sB. 0~2s 内的位移大小是3 mC. 0~1s 内的加速度大于2~4s 内的加速度D .0~1s 内的运动方向与2~4s 内的运动方向相反【【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析:【规范解答】选BC。
由v-t 图像的面积可求得0—1s 的位移s=1m,时间t=1s,由平均速度定义得:s m ts v /1== ,故A 选项错误;由v-t 图像的面积可求得0—2s 的位移s=3m ,故B 选项正确;利用图像斜率求出 0~1s 的加速度:a 1=2m/s 2、2—4s 的加速度a 2=1m/s 2、因而:a 1> a 2,故C 选项正确;由图像可见0~1s 、2~4s 两个时间段内速度均为正,表明速度都为正向,运动方向相同,故D 选项错误;3.(2018·山东理综·T16)如图甲所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平滑连接。
2019-2020年高三一轮高考物理复习高分突破之直线运动一、选择题在每小题给出的四个选项中,有的只有一项是正确的,有的有多个选项正确,全选对的得5分,选对但不全的得3分,选错的得0分。
1.有一物体做直线运动,其速度一时间图象如图所示,则物体的加速度和速度方向相同的时间间隔是( )A. 只有0<t<2sB. 只有2s<t<4sC. 0<t<2s 和6s<t<8sD. 0<t<2s 和5s<t<6s2.物体做竖直上抛运动,在不计空气阻力的情况下,能达到的最大高度为h ,所用时间为t ,则物体上升到21h 所用时间和抛出时间为21t 时上升的高度分别是( ) A.21t, 21hB. (1-22)t, 43h C.121-t,43h D.43t, 43h 3.甲、乙两辆汽车沿平直公路从某地同时驶向同一目标,甲车在前一半时间内以速度v 1做匀速运动,后一半时间内以速度v 2做匀速运动;乙车在前一半路程中以速度v 1做匀速运动,后一半路程中以速度v 2做匀速运动,则( ) A. 甲先到达 B. 乙先到达 C. 甲、乙同时到达 D. 不能确定4.如图所示,A 、B 两物体在同一直线上运动,当它们相距7m 时,A 在水平拉力和摩擦力作用下,正以4m/s 的速度匀速运动,两物体B 此时的速度为10m/s ,方向向右,它在摩擦力作用下做减速运动,加速度的大小为2m/s 2,则A 追上B 用的时间为( )A. 6sB. 7sC. 8sD. 9s5.如图所示,一个小物体沿光滑斜面由A 点上方从静止开始加速下滑,在它通过的路径中取AE 并分成相等的四段,υB 表示通过B 点时的瞬时速度,υ表示AE 段的平均速度,则υB 与υ的关系是( ) A. υB <υ B. υB =υ C. υB >υ D. 以上三种关系都有可能6.一物体自距地面高H 处自由落下,当速度达到着地速度一半时,它下落的高度是( ) A. H/2 B. 3H/4 C. 2H/3 D. H/47.将一小物体以初速υ0竖直上抛,若物体所受空气阻力大小不变,则小物体在到达最高点的最后一秒和离开最高点的第一秒时间内通过的路程s 1和s 2、速度的变化量△υ1和△2υ的大小关系为( ) A. s 1>s 2B. s 1<s 2C. △υ1>△υ2D. △υ1<△υ28.两辆完全相同的汽车,沿水平直线一前一后匀速行驶,速度均为υ0,若前车突然以恒定加速度刹车,在它刚停车后,后车以与前车相同的加速度开始刹车,已知前车在刹车过程中所行的距离为s ,若要保证两车在上述情况下不相撞,则两车在匀速行驶时应保持距离至少为( ) A. s B. 2s C. 3s D. 4s9.一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点a 的时间间隔是T ,两次经过一个较高点b 的时间间隔是T b ,则a 、b 之间的距离为( )A. 81g(T 2a -T 2b ) B.41g (T 2a -T 2b ) C. 21g (T 2a -T 2b )D. 21g (T a -T b )10.一杂技演员,用一只手抛球、接球,他每隔0.40s 抛出一球,接到球便立即把球抛出,已知除抛、接球的时刻外,空中总有4个球,将球的运动近似看作是竖直方向的运动,球到达的最大高度是(高度从抛球点算起,g 取10m/s 2)( ) A. 1.6m B. 2.4m C. 3.2m D. 4.0m选作1.如图所示,光滑斜面AE 被分成四个相等的部分,一物体由A 点从静止释放,下列结论中不正确的是( ).(A)物体到达各点的速率2:3:2:1v :v :v :v E D c B =(B)物体到达各点所经历的时间:D C B E t 32t 22t t ===(C)物体从A 到E 的平均速度B v v =(D)物体通过每一部分时,其速度增量D E C D B C A B v v v v v v v v -=-=-=-选作2.两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如下图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知( ) (A)在时刻t 2以及时刻t 5两木块速度相同 (B)在时刻t 1两木块速度相同(C)在时刻t 3和时刻t 4之间某瞬时两木块速度相同 (D)在时刻t 4和时刻t 5之间某瞬时两木块速度相同二、实验题 把答案填在题中的横线上或按题目要求答题。
——教学资料参考参考范本——2019-2020学年度版本高考物理直线运动复习试题及答案解析______年______月______日____________________部门说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答.共100分,考试时间90分钟.第Ⅰ卷(选择题共40分)一、本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,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,有选错或不答的得0分.1.两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的.由图可知A.在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同B.在时刻t3两木块速度相同C.在时刻t3和时刻t4之间某瞬间两木块速度相同D.在时刻t4和时刻t5之间某瞬间两木块速度相同2.将近1 000年前,宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经写了一首诗:飞花两岸照船红,百里榆堤半日风.卧看满天云不动,不知云与我俱东.在这首诗当中,诗人艺术性地表达了他对运动相对性的理解.关于诗中所描述的运动及参考系,以下说法正确的是A.“飞花”是以运动的船为参考系的B.“飞花”是以两岸的榆树为参考系的C.“云与我俱东”是以运动的船为参考系的D.“云与我俱东”是以两岸的红花为参考系的3.如图为一物体做直线运动的v-t 图象,物体的初速度为v0,末速度为vt.则物体在时间t1内的平均速度为vA.=B.>v 20t v v +v 20tv v +C.<D.条件不足,无法判断v 20tv v +4.物体从静止开始做匀加速运动,测得第n s 内的位移为s,则物体的加速度为A.B. C.D.s n 2222n s 122-n s122+n s5.如图所示,光滑斜面AE 被分为四个相等的部分,一物体从A 点由静止释放,下列结论不正确的是A.物体到达各点的速率vB ∶vC ∶vD ∶vE=1∶∶∶223B.物体到达各点所经历的时间tE=2tB=tC=tD 232C.物体从A 到E 的平均速度=vB vD.物体通过每一部分时,其速度增量vB -vA=vC -vD=vD -vC=vE -vD6.下面是直线运动中的两个公式:s=t ①vs=t②202ttv t v v =+关于这两个公式的使用条件,说法正确的是A.①②两式都可以用来求解变速直线运动的位移B.①②两式都可以用来求解匀变速直线运动的位移C.①式适用于任何直线运动求位移;②式只适用于匀变速直线运动求位移D.②式适用于任何直线运动求位移;①式只适用于匀变速直线运动求位移7.一质点的位移—时间图象如图所示,能正确表示该质点的速度v 与时间t的图象是下图中的8.某物体做匀加速直线运动,若它运动全程的平均速度是v1,运动到中间时刻的速度是v2,经过全程一半位移时的速度是v3,则下列关系式正确的是A.v1>v2>v3B.v1<v2=v3C.v1=v2<v3D.v>v2=v39.两物体从不同高度自由下落,同时落地.第一个物体下落时间为t,t第二个物体下落时间为.当第二个物体开始下落时,两物体相距2A.gt2B.3gt2/8C.3gt2/4D.gt2/410.将小球竖直向上抛出后,能正确表示其速率v随时间t的变化关系的图象是(不计空气阻力)第Ⅱ卷(非选择题共60分)二、本题共5小题,每小题4分,共20分.把答案填在题中的横线上.11.某物体做直线运动的速度—时间图象如图所示,试根据图象回答下列问题:(1)物体在OA段做_______运动,加速度是_______m/s2,在AB段做_______运动,加速度是_______m/s2.(2)物体在 2 s末的速度是_______m/s,物体在整个过程的位移是_______m.12.某同学身高是 1.8 m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横着越过了1.8 m高的横杆.据此可估算出他起跳时竖直向上的速度是_______m/s.(g取10 m/s2)13.一矿井深125 m,在井口每隔一定时间自由落下一小球,当第11个小球刚从井口下落时,第一个小球恰好到达井底.那么相邻小球间开始下落的时间间隔为_______.第一个小球恰好到达井底时,第3个小球和第5个小球相距_______ m.(g取10 m/s2)14.一打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如下图所示.下图是打出的纸带的一段.已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,利用下图所给出的数据可求出小车下滑的加速度a=_______.15.气球以10 m/s的速度匀速竖直上升,从气球里掉下一个物体,经17 s物体到达地面.则物体开始掉下时气球的高度为_______ m.三、本题共4小题,每小题10分,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.16.一辆卡车紧急刹车时的加速度的大小是 5 m/s2.如果要求在刹车后22.5 m内必须停下,卡车的速度不能超过多少千米/时?17.物体从h高处自由下落,它在落到地面前1 s内共下落35 m,求物体下落时的高度及下落时间.18.20xx年8月18日,新闻联播中报道,我国空军科研人员在飞机零高度、零速度的救生脱险方面的研究取得成功.报道称:由于飞机发生故障大多是在起飞、降落阶段,而此时的高度几乎为零高度.另外在飞行过程中会出现突然停机现象,在这种情况下,飞行员脱险非常困难.为了脱离危险,飞行员必须在0.1 s的时间内向上弹离飞机,若弹离飞机的速度为20 m/s,试判断飞机弹离过程的加速度是多大.若飞行员脱离飞机的速度方向竖直向上,则他离开飞机的最大高度是多少?19.在某市区内,一辆小汽车在公路上以速度v1向东行驶,一位观光游客由南向北从斑马线上横穿马路.汽车司机发现游客途经D处时经过0.7 s作出反应紧急刹车,但仍将正步行至B处的游客撞伤,该汽车最终在C处停下,如图所示.为了判断汽车是否超速行驶以及游客横穿马路是否过快,警方派一警车以法定最高速度vm=14.0 m/s行驶在同一马路的同一地段,在肇事汽车的起始制动点A紧急刹车,经过14.0 m后停下来.在事故现场测量得=17.5 m、 =14.0 m、=2.6 m.肇事汽车刹车性能良好(可认为警车与肇事汽车刹车时加速度均相同).问:AB BCBD(1)该肇事汽车的初速度v1是多大?(2)游客横穿马路的速度是多大?1.解析:高速摄影机在同一底片上多次曝光所记录下的木块的位置,与木块运动时打点计时器打下的点有相似之处.如果将木块看作一个质点,那么可以将这张照片当作纸带来处理.根据木块在不同时刻的位置可知,上面的木块做匀加速直线运动,因为在连续相等的时间内位移增加量一定;下面的木块做匀速直线运动,因为在相等的时间内位移相等.进一步观察,会发现从t2时刻到t5时刻这段时间内两木块的位移相等,因此平均速度也相同.上面木块的平均速度与中间时刻的瞬时速度相等,而时刻t3和时刻t4之间的某瞬时刚好是t2时刻和t5时刻的中间时刻.因此,选项C 是正确的.答案:C2.解析:诗中所描述的“飞花”,指的“花”是运动的,这是以运动的船为参考系;“云与我俱东”意思是说诗人和云都向东运动,这是以两岸或两岸的红花、榆树为参考系的.云与船都向东运动,可以认为云相对船不动.故A 、D 正确,B 、C 错.答案:AD3.解析:在图中梯形v0Ot1D 的面积S,在数值上等于做初速度为v0、末速度为vt 的匀加速直线运动的物体在时间0~t1内的位移.由平均速度的定义式知匀加= v 102t sv v t =+ 题中物体的v-t 图象是曲线,它所围面积比梯形v0Ot1D 的面积大,也就是该物体的平均速度=,所以B 选项正确.v 2011tv v t s t s +=>曲 答案:B4.解析:设物体的加速度为a,根据匀变速直线运动的位移公式和初速度为零知:运动(n -1) s 的位移为sn -1=a(n -1)2,运动n s 的位移为sn=an2.2121所以第n s 内的位移为:Δs=sn -sn -1=an2-a(n -1)2=s,2121解得:a=.122-n s答案:C5.解析:因为v0=0,a 恒定,物体做初速度为0的匀加速直线运动,由公式v2=2as 得:vB=,vC=,vD=,vE=,所以A 项正确.as 2)2(2s a )3(2s a )4(2s a由公式s=at2得t=,那么21a s 2tE=,tC=,tB=,tD=,所以B 项正确.as )4(2as )2(2as 2a s )3(2因为∶ =1∶3,故tAB=tBE,所以=vB,C 项正确.AB BE v因为vB -vA=-0,vC -vB=-1),vD -vC=,vE -vD=,所以D 项不正确.as22(2as )23(2-as )32(2-as答案:D6.解析:公式s=t 是平均速度定义式=的变形式,对所有的直线运动求位移都适用;v v t s公式==是匀变速直线运动的一个推论,它只适用于匀变速直线运动,因此②式也只适用于匀变速直线运动.B 、C 正确.v 20t v v +2t v答案:BC7.解析:在s-t 图象中,质点开始沿负方向做匀速直线运动,静止一段时间后,又向正方向做匀速直线运动,回到出发点后又静止不动,且两次运动的时间相等,速率相同.所以质点的v-t 图象开始时负方向的速度不变,然后静止,速度为零,接着以正方向的速度运动相同的时间,以后的速度为零.所以只有A 图是正确的.答案:A8.解析:因为是匀加速直线运动,全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,所以v1=v2;还是因为是匀加速直线运动,故前一半位移用的时间多,后一半位移用的时间少,全程的中间时刻物体处在前一半位移的某位置上,也就是说,中间时刻物体还没有运动到位移的中点处,因此v2<v3.只有C 正确.答案:C9.解析:由题意知,第一个物体开始下落处距地面高度为H=gt2,第二个物体开始下落处距地面的高度为h=g()2.当第二个物体刚开始下落时,第一个物体已经下落时间,距地面的高度为H ′=H -g()2.所以此时两物体相距ΔH=H ′-h=gt2-g()2-g()2=gt2/4.选项D 正确.21212t2t 212t 21212t 212t答案:D10.解析:竖直上抛运动的特点:上升阶段速度逐渐减小,下降阶段速度逐渐增加,且变化率为g,是一常数.所以v-t 图象为直线,斜率表示了加速度的大小相等、方向相反.竖直上抛运动最高点的速度为0.答案:D11.解析:由图象知,OA 段做匀加速运动,加速度:a1= m/s2=1 m/s2;在AB 段做匀减速运动,加速度:a2= m/s2=-2 m/s2.物体在2 s末的速度:v2=2 m/s ;整个过程物体的位移等于速度图象与时间轴所围成的三角形的面积:404-240- s= m=12 m.246⨯答案:(1)匀加速 1 匀减速 -2 (2)2 1212.解析:跳高运动可近似看作竖直上抛运动.该同学起跳时重心的高度是0.9 m,身体横着越过1.8 m 高的横杆时重心的高度是1.8 m,向上运动的最大高度:h=1.8 m -0.9 m=0.9 m,所以起跳时竖直向上的速度:v= m/s=4.2 m/s.9.01022⨯⨯=gh答案:4.213.解析:设小球从井口下落至井底所需要的时间为t,则h=gt2,t= s=5 s.从第1个小球开始下落时开始计时,当第11个小球开始下落时共经历10个时间间隔,那么相邻小球间开始下落的时间间隔T==0.5 s.211012522⨯=gh 10t这时,第3个小球和第5个小球相距为h,则h=g [(11-3)T ]2-g [(11-5)T ]22121=×10×42 m -×10×32 m=35 m.2121答案:0.5 s 3514.解析:每相邻的两个计数点间的运动时间T=2×0.02 s=0.04 s,利用图中所给数据应用逐差法,可求得a==4.00 m/s2.21234678954)()(T s s s s s s s s ⨯+++-+++答案:4.00 m/s215.解析:设上升时间为t1,经最高点后自由下落时间为t2,则t1+t2=17 s.由上升的匀减速运动可知,达最高点时:vt=v0-gt1=0,所以t1= s=1 s10100=g v 下降时间:t2=16 s 上升高度:h1=v0t1-gt1221=10×1 m -×10×12 m=5 m 21下落高度:h2=gt22=×10×162 m=1 280 m 2121气球高度:h=h2-h1=1 280 m -5 m=1 275 m.答案:1 27516.解析:卡车的末速度为零,根据匀变速直线运动规律:vt2-v02=2as得卡车的初速度为:v0= m/s=15 m/s=54 km/h.5.22)5(2022⨯-⨯-=-as v t所以卡车的速度不得超过54 km/h.答案:54 km/h17.解析:设物体下落时间为t,由公式得: 由以上两式解得:t=4 s,h=80 m. 答案:80 m 4 s18.解析:根据加速度的定义式知,飞行员弹离过程中的加速度:a= m/s2=200 m/s21.00200-=-t v v t 飞行员离开飞机后,可认为是以20 m/s 的初速度做竖直上抛运动,因而离开飞机的最大高度是:h= m=20 m.10220222⨯=g v 答案:200 m/s2 20 m19.解析:(1)汽车与警车刹车时均视为匀减速运动,且末速度变为零,可由v2=2as,得a=,两车加速度a 相同,则s v 2212122m 22s vs v =,解得v1=vm=×14.0 m/s=21 m/s >14 m/s.说明小汽车超速行驶.21s s 0.140.145.17+(2)汽车司机在A 点开始刹车到C 点停下,由于=14.0 m,说明了小汽车在B 点的速度与警车开始刹车时的速度相同,为vm=14.0 m/s.设小汽车从A 到B 所用时间为tAB,则BCAB =tAB,变形得tAB=,代入数据得:2m 1v v +m 12v v AB+tAB= s=1 s 14215.172+⨯从发现游客到开始刹车的反应时间为t0=0.7 s,故游客横穿马路的速度v ′= m/s=1.53 m/s.107.06.20+=+AB t t BD答案:(1)21 m/s (2)1.53 m/s 答案1.解析:高速摄影机在同一底片上多次曝光所记录下的木块的位置,与木块运动时打点计时器打下的点有相似之处.如果将木块看作一个质点,那么可以将这张照片当作纸带来处理.根据木块在不同时刻的位置可知,上面的木块做匀加速直线运动,因为在连续相等的时间内位移增加量一定;下面的木块做匀速直线运动,因为在相等的时间内位移相等.进一步观察,会发现从t2时刻到t5时刻这段时间内两木块的位移相等,因此平均速度也相同.上面木块的平均速度与中间时刻的瞬时速度相等,而时刻t3和时刻t4之间的某瞬时刚好是t2时刻和t5时刻的中间时刻.因此,选项C 是正确的.答案:C2.解析:诗中所描述的“飞花”,指的“花”是运动的,这是以运动的船为参考系;“云与我俱东”意思是说诗人和云都向东运动,这是以两岸或两岸的红花、榆树为参考系的.云与船都向东运动,可以认为云相对船不动.故A 、D 正确,B 、C 错.答案:AD3.解析:在图中梯形v0Ot1D 的面积S,在数值上等于做初速度为v0、末速度为vt 的匀加速直线运动的物体在时间0~t1内的位移.由平均速度的定义式知匀加= v 102t sv v t =+ 题中物体的v-t 图象是曲线,它所围面积比梯形v0Ot1D 的面积大,也就是该物体的平均速度=,所以B 选项正确.v 2011tv v t s t s +=>曲 答案:B4.解析:设物体的加速度为a,根据匀变速直线运动的位移公式和初速度为零知:运动(n -1) s 的位移为sn -1=a(n -1)2,运动n s 的位移为sn=an2.2121所以第n s 内的位移为:Δs=sn -sn -1=an2-a(n -1)2=s,2121解得:a=.122-n s答案:C5.解析:因为v0=0,a 恒定,物体做初速度为0的匀加速直线运动,由公式v2=2as 得:vB=,vC=,vD=,vE=,所以A 项正确.as 2)2(2s a )3(2s a )4(2s a由公式s=at2得t=,那么21a s 2tE=,tC=,tB=,tD=,所以B 项正确.as )4(2as )2(2as 2a s )3(2因为∶ =1∶3,故tAB=tBE,所以=vB,C 项正确.AB BE v因为vB -vA=-0,vC -vB=-1),vD -vC=,vE -vD=,所以D 项不正确.as22(2as )23(2-as )32(2-as答案:D6.解析:公式s=t 是平均速度定义式=的变形式,对所有的直线运动求位移都适用;v v t s公式==是匀变速直线运动的一个推论,它只适用于匀变速直线运动,因此②式也只适用于匀变速直线运动.B 、C 正确.v 20t v v +2t v答案:BC7.解析:在s-t 图象中,质点开始沿负方向做匀速直线运动,静止一段时间后,又向正方向做匀速直线运动,回到出发点后又静止不动,且两次运动的时间相等,速率相同.所以质点的v-t 图象开始时负方向的速度不变,然后静止,速度为零,接着以正方向的速度运动相同的时间,以后的速度为零.所以只有A 图是正确的.答案:A8.解析:因为是匀加速直线运动,全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,所以v1=v2;还是因为是匀加速直线运动,故前一半位移用的时间多,后一半位移用的时间少,全程的中间时刻物体处在前一半位移的某位置上,也就是说,中间时刻物体还没有运动到位移的中点处,因此v2<v3.只有C 正确.答案:C9.解析:由题意知,第一个物体开始下落处距地面高度为H=gt2,第二个物体开始下落处距地面的高度为h=g()2.当第二个物体刚开始下落时,第一个物体已经下落时间,距地面的高度为H ′=H -g()2.所以此时两物体相距ΔH=H ′-h=gt2-g()2-g()2=gt2/4.选项D 正确.21212t2t 212t 21212t 212t答案:D10.解析:竖直上抛运动的特点:上升阶段速度逐渐减小,下降阶段速度逐渐增加,且变化率为g,是一常数.所以v-t 图象为直线,斜率表示了加速度的大小相等、方向相反.竖直上抛运动最高点的速度为0.答案:D11.解析:由图象知,OA 段做匀加速运动,加速度:a1= m/s2=1 m/s2;在AB 段做匀减速运动,加速度:a2= m/s2=-2 m/s2.物体在2 s 末的速度:v2=2 m/s ;整个过程物体的位移等于速度图象与时间轴所围成的三角形的面积:404-240- s= m=12 m.246⨯答案:(1)匀加速 1 匀减速 -2 (2)2 1212.解析:跳高运动可近似看作竖直上抛运动.该同学起跳时重心的高度是0.9 m,身体横着越过1.8 m 高的横杆时重心的高度是1.8 m,向上运动的最大高度:h=1.8 m -0.9 m=0.9 m,所以起跳时竖直向上的速度:v= m/s=4.2 m/s.9.01022⨯⨯=gh答案:4.213.解析:设小球从井口下落至井底所需要的时间为t,则h=gt2,t= s=5 s.从第1个小球开始下落时开始计时,当第11个小球开始下落时共经历10个时间间隔,那么相邻小球间开始下落的时间间隔T==0.5 s.211012522⨯=gh 10t这时,第3个小球和第5个小球相距为h,则h=g [(11-3)T ]2-g [(11-5)T ]22121=×10×42 m -×10×32 m=35 m.2121答案:0.5 s 3514.解析:每相邻的两个计数点间的运动时间T=2×0.02 s=0.04 s,利用图中所给数据应用逐差法,可求得a==4.00 m/s2.21234678954)()(T s s s s s s s s ⨯+++-+++答案:4.00 m/s215.解析:设上升时间为t1,经最高点后自由下落时间为t2,则t1+t2=17 s.由上升的匀减速运动可知,达最高点时:vt=v0-gt1=0,所以t1= s=1 s 10100=g v下降时间:t2=16 s 上升高度:h1=v0t1-gt1221=10×1 m -×10×12 m=5 m 21下落高度:h2=gt22=×10×162 m=1 280 m 2121气球高度:h=h2-h1=1 280 m -5 m=1 275 m.答案:1 27516.解析:卡车的末速度为零,根据匀变速直线运动规律:vt2-v02=2as得卡车的初速度为:v0= m/s=15 m/s=54 km/h.5.22)5(2022⨯-⨯-=-as v t所以卡车的速度不得超过54 km/h. 答案:54 km/h17.解析:设物体下落时间为t,由公式得: 由以上两式解得:t=4 s,h=80 m. 答案:80 m 4 s18.解析:根据加速度的定义式知,飞行员弹离过程中的加速度:a= m/s2=200 m/s21.00200-=-tv v t 飞行员离开飞机后,可认为是以20 m/s 的初速度做竖直上抛运动,因而离开飞机的最大高度是:h= m=20 m.10220222⨯=g v答案:200 m/s2 20 m19.解析:(1)汽车与警车刹车时均视为匀减速运动,且末速度变为零,可由v2=2as,得a=,两车加速度a 相同,则s v 2212122m 22s vs v =,解得v1=vm=×14.0 m/s=21 m/s >14 m/s.说明小汽车超速行驶.21s s 0.140.145.17+(2)汽车司机在A 点开始刹车到C 点停下,由于=14.0 m,说明了小汽车在B 点的速度与警车开始刹车时的速度相同,为vm=14.0 m/s.设小汽车从A 到B 所用时间为tAB,则BCAB =tAB,变形得tAB=,代入数据得:2m 1v v +m 12v v AB+ tAB= s=1 s 14215.172+⨯从发现游客到开始刹车的反应时间为t0=0.7 s,故游客横穿马路的速度v ′= m/s=1.53 m/s.107.06.20+=+AB t t BD答案:(1)21 m/s (2)1.53 m/s。
专题1 直线运动【命题趋势探秘】、【高频考点聚焦】◇考点1 运动学图象【基础知识梳理】1.位移时间图象(1)图象的意义反映了做直线运动的物体①随②变化的规律。
x-图象(2)两种特殊的tx-图象是一条平行于时间轴的直线,说明物体处于③状态。
①tx-图象是一条倾斜直线,说明物体处于④状态。
②t2.速度时间图象(1)图象的意义反映了做直线运动的物体的⑤随时间变化的规律。
v-图象(2)两种特殊的tv-图象是与横轴平行的直线,说明物体做⑥。
①若tv-图象是一条倾斜的直线,说明物体做⑦。
②若t【参考答案】①位置坐标②时间③静止④匀速直线运动⑤速度⑥匀速直线运动⑦匀变速直线运动【核心考点讲练】相同的图线在不同性质的运动图象中含义截然不同,下面我们做一全面比较(见下表)。
【典例1】(2015·广东高考)甲乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移-时间图像如图3所示。
下列表述正确的是A .0.2-0.5小时内,甲的加速度比乙的大B .0.2-0.5小时内,甲的速度比乙的大C .0.6-0.8小时内,甲的位移比乙的小D .0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等【解析】该题图像为位移-时间图像,图像斜率大小代表速度大小,分析各段甲乙运动情况:0~0.2h 内均做匀速直线运动,速度相等,加速度均为0,选项A 错误 ;在0.2~0.5h 内做匀速直线运动,甲的速度大于乙的速度,加速度均为0 ,选项B 正确;在0.5~0.6h 内均静止,在0.6~0.8h 内均做匀速直线运动,但甲的速度大于乙的速度,加速度均为0,甲的位移是-5km ,大小是5km,乙的位移是-3km ,大小为3km ,选项C 错误 ;整个0.8h 内,甲的路程是15km ,乙的路程是11km , 选项D 错误。
【答案】B 【典例2】(2015·福建高考)一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的v-t 图像如图所示,求:(1) 摩托车在0-20s 这段时间的加速度大小a ; (2) 摩托车在0-75s 这段时间的平均速度大小v 。
专题01 直线运动1.(2020届东北三省四市教研联合体高三模拟)将质量为0.1kg 的物体竖直向上抛出,物体向上运动的过程中速度v 与位移x 的关系式为51v x =-。
关于物体该过程的初速度0v 、加速度a 、阻力f 的大小及物体运动到最高点的时间t (设竖直向上为正方向,取g=10m/s 2),下列说法正确的是( )A .0v =5m/s ,12.5a =-m/s 2B .0v =5m/s ,25a =-m/s 2C .f=0.25N ,t=0.4sD .f=1.25N ,t=0.4s【答案】AC【解析】由速度位移公式2202v v ax -=得 202v v ax =+对比51v x =-可得05m/s v =,212.5m/s a =-故A 正确,B 错误;CD .物体运动到最高点的时间0005s 0.4s 12.5v t a --===- 由牛顿第二定律有mg f ma --=解得0.25N f =故C 正确,D 错误。
故选AC 。
2.(2020届福建泉州市普通高中高三第一次质量检测)某质点沿一直线运动,其速度的二次方(v 2)与位移(x )的关系图线如图所示,则该质点在0~12m 的运动过程中( )A .加速度越来越大B .所用的时间为3sC .经过x=6m 时的速度大小为4m/sD .0~6m 和6~12m 所用的时间之比为1:1【答案】B【解析】根据速度位移关系2202v v ax -=代入图中数据可得22m/s a =,01m/s v =,故质点的加速度不变,故A 错误;根据速度位移关系2202v v ax -=解得末速度为7m/s v = 所用的时间为071s=3s 2v v t a --==,故B 正确; 将x=6m 带入2202v v ax -=,解得65m/s x v ==,故C 错误;经过x=6m 时的速度大小为5m/s ,根据速度时间关系0~6m 所用的时间1151s=2s 2v t a ∆-== 6~12m 所用的时间2275s=1s 2v t a ∆-== 0~6m 和6~12m 所用的时间之比为2:1,故D 错误。
2019年高考物理专项冲击波讲练测系列专项01直线运动注意事项:认真阅读理解,结合历年的真题,总结经验,查找不足!重在审题,多思考,多理解!无论是单选、多选还是论述题,最重要的就是看清题意。
在论述题中,问题大多具有委婉性,尤其是历年真题部分,在给考生较大发挥空间的同时也大大增加了考试难度。
考生要认真阅读题目中提供的有限材料,明确考察要点,最大限度的挖掘材料中的有效信息,建议考生答题时用笔将重点勾画出来,方便反复细读。
只有经过仔细推敲,揣摩命题老师的意图,积极联想知识点,分析答题角度,才能够将考点锁定,明确题意。
【重点知识解读】1. 匀变速直线运动规律: 速度公式v t =v 0+at ; 位移公式2021att v s +=;位移和速度的关系 v t 2- v 02=2as 。
2.重要推论:①在相邻相等时间里的位移差为一恒定值,邻差公式:Δs =aT 2,,隔差公式:s m -s n =〔m -n 〕aT 2,据此可判断物体是否做匀变速直线运动 ①在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202/t t v v v v +== 3.解答匀变速直线运动的方法是:根据题述的运动情景,必要时可以画出过程示意图,标出各个状态的运动量,应用匀变速直线运动的三个基本公式和重要推论列方程解答。
4.追击和相遇问题是指两物体同时到达空间某一位置。
分析此类问题要认真审题,挖掘题中隐含条件,寻找两物体之间的位移关系和速度关系。
解答追击和相遇问题的基本思路是:先分别对两物体进行研究,弄清两物体的运动性质,画出运动过程示意图,然后找出时间关系、速度关系、位移关系,并列出相应方程,联立解得。
对于相向运动的物体,当两者发生的位移之和等于开始时两物体的距离时即相遇。
对于同向运动的物体,两者速度相等是能追上、追不上、两者距离有极值的条件。
动学中的重要模型,也是高考命题重点和考查热点。
研究近年高考可以看出,每年高考题中都有单独考查直线运动的试题,预测在2018年高考中,可能单独考查直线运动,也可能与其它知识综合考查相关知识。
2019-2020年高考物理艺体生文化课百日冲刺专题1 直线运动【高频考点聚焦】【基础知识梳理】1.位移时间图象(1)图象的意义反映了做直线运动的物体①随②变化的规律。
(2)两种特殊的图象①图象是一条平行于时间轴的直线,说明物体处于③状态。
②图象是一条倾斜直线,说明物体处于④状态。
2.速度时间图象(1)图象的意义反映了做直线运动的物体的⑤随时间变化的规律。
(2)两种特殊的图象①若图象是与横轴平行的直线,说明物体做⑥。
②若图象是一条倾斜的直线,说明物体做⑦。
【参考答案】①位置坐标②时间③静止④匀速直线运动⑤速度⑥匀速直线运动⑦匀变速直线运动【核心考点讲练】相同的图线在不同性质的运动图象中含义截然不同,下面我们做一全面比较(见下表)。
图象图象图象图象图象实例图线含义图线①表示质点做匀速直线运动(斜率表示速度v)图线①表示质点做匀加速直线运动(斜率表示加速度a)图线①表示质点做加速度逐渐增大的直线运动图线②表示质点静止图线②表示质点做匀速直线运动图线②表示质点做匀变速直线运动图线③表示质点向负方向做匀速直线运动图线③表示质点做匀减速直线运动图线③表示质点做加速度减小的直线运动交点④表示此时三个质点相遇交点④表示此时三个质点有相同的速度交点④表示此时三个质点有相同的加速度点⑤表示时刻质点位移为(图中阴影部分的面积没有意义)点⑤表示时刻质点速度为(图中阴影部分面积表示质点在0~时间内的位移)点⑤表示时刻质点加速度为(图中阴影部分面积表示质点在0~时间内的速度变化量)【典例1】(xx·广东高考)甲乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时内的位移-时间图像如图3所示。
下列表述正确的是A.0.2-0.5小时内,甲的加速度比乙的大B.0.2-0.5小时内,甲的速度比乙的大C.0.6-0.8小时内,甲的位移比乙的小D.0.8小时内,甲、乙骑行的路程相等【解析】该题图像为位移-时间图像,图像斜率大小代表速度大小,分析各段甲乙运动情况:0~0.2h内均做匀速直线运动,速度相等,加速度均为0,选项A错误;在0.2~0.5h内做匀速直线运动,甲的速度大于乙的速度,加速度均为0 ,选项B正确;在0.5~0.6h内均静止,在0.6~0.8h内均做匀速直线运动,但甲的速度大于乙的速度,加速度均为0,甲的位移是-5km,大小是5km,乙的位移是-3km,大小为3km,选项C错误;整个0.8h内,甲的路程是15km ,乙的路程是11km , 选项D错误。
【答案】B【典例2】(xx·福建高考)一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的v-t图像如图所示,求:(1)摩托车在0-20s这段时间的加速度大小a;(2)摩托车在0-75s这段时间的平均速度大小。
【解析】(1)由图知,在0-20s内做匀加速运动,根据,可求加速度a=1.5m/s2;(2)根据v-t图像与坐标轴围面积表示位移可求在0-75s时间内位移为x=1500m,所以平均速度为【答案】(1)1.5m/s2 (2)20 m/s【解题技巧点拨】遇到图象问题,先看纵坐标,明确是什么图象,按照先定性后定量的思路。
图象的每一段,根据图象的曲直,倾斜方向,斜率大小,拐点物理意义等方面逐一判断。
◇考点2匀变速直线运动规律及应用【基础知识梳理】1.匀变速直线运动(1)定义:沿着一条直线,且①不变的运动。
(2)分类:①匀加速直线运动,与方向②。
②匀减速直线运动,与方向相反。
2.匀变速直线运动的规律(1)速度公式:③(2)位移公式:(3)速度位移关系式:④ 。
3.匀变速直线运动的两个重要推论(1),即任意相邻相等时间内的位移之差相等。
可以推广到. (2) ,某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度。
=⑤ ,某段位移的中间位置的瞬时速度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。
4.初速度为零的匀变速直线运动中的几个重要结论 (1)1T 末,2T 末,3T 末……瞬时速度之比为: =1∶2∶3∶…∶。
(2)1T 内,2T 内,3T 内……位移之比为: =⑥ 。
(3)第一个内,第二个内,第三个内,…,第个内的位移之比为: =1∶3∶5∶…∶。
(4)通过连续相等的位移所用时间之比为:=)1(::)23(:)12(----n n Λ.【参考答案】①加速度 ②相同 ③ ④ ⑤ ⑥1∶22∶32∶…∶n 2【核心考点讲练】1.运动学公式中加速度正、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,当时,一般以a 的方向为正方向。
2.含有往返运动的匀变速直线运动的处理:物体先做匀减速直线运动,速度减为零后又反向做匀加速直线运动,全程加速度不变,对这种情况可以将全程看做匀变速直线运动,应用基本公式求解。
3.解决运动学问题的基本思路画过程示意图―→判断运动性质―→ 选取正方向―→选用公式列方程 ―→解方程并加以讨论4.多过程匀变速直线运动的处理方法多过程的匀变速直线运动,注意分段应用匀变速直线运动的规律列方程的解题策略,这就是数学中的分段函数思想在物理中的应用。
注意设而不解的解题策略,解题过程中设一些未知量,通过加、减或乘、除消元的方法得出需要求得的量。
【典例1】(xx·江苏高考)如图所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5s和2s。
关卡刚放行时,一同学立即在关卡1处以加速度由静止加速到2m/s,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是A.关卡2 B.关卡3 C.关卡4 D.关卡5【解析】由题意知,该同学先加速后匀速,速度增大到2m/s用时t1=1s,在加速时间内通过的位移,t2=4s,x2=vt2=8m,已过关卡2, t3=2s时间内x3=4m,关卡打开,t4=5s,x4=vt4=10m,此时关卡关闭,距离关卡4还有1m,到达关卡4还需t5=1/2s,小于2s,所以最先挡在面前的是关卡4,故C正确。
【答案】C【典例2】(xx·四川高考)严重的雾霾天气,对国计民生已造成了严重的影响,汽车尾气是形成雾霾的重要污染源,“铁腕治污”已成为国家的工作重点,地铁列车可实现零排放,大力发展地铁,可以大大减少燃油公交车的使用,减少汽车尾气排放。
若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动,先匀加速运动20s达到最高速度72km/h,再匀速运动80s,接着匀减速运动15s到达乙站停住。
设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106N,匀速阶段牵引力的功率为6×103kW,忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。
(1)求甲站到乙站的距离;(2)如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同,求公交车排放气体污染物的质量。
(燃油公交车每做1焦耳功排放气体污染物3×10-6克)【解析】(1)根据匀变速直线运动规律可知,地铁列车匀加速运动的位移为:s1=①匀减速运动的位移为:s3=②根据匀速运动规律可知,地铁列车匀速运动的位移为:s2=vt2③根据题意可知,甲站到乙站的距离为:s=s1+s2+s3④由①②③④式联立,并代入数据解得:s=1950m(2)地铁列车在从甲站到乙站的过程中,牵引力做的功为:W1=Fs1+Pt2⑤根据题意可知,燃油公交车运行中做的功为:W2=W1⑥由①⑤⑥式联立,并代入数据解得:W2=6.8×108J所以公交车排放气体污染物的质量为:m=3×10-9×6.8×108kg=2.04kg【答案】(1)s=1950m;(2)m=2.04kg【解题技巧点拨】1.记住一些常用的结论或推论:如匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度、位移中点的瞬时速度;匀变速直线运动的位移速度关系等。
2.区分相似的物理量:平均速度是位移与时间的比值;平均速率是路程与时间的比值等。
◇考点3 自由落体与竖直上抛运动【基础知识梳理】1.自由落体运动(1)概念物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
(2)运动特点初速度为零;加速度大小等于g,加速度的方向竖直向下。
(3)运动规律①速度公式:①。
②位移公式:。
③速度位移关系式:②。
2.竖直上抛运动(1)定义将物体以一定的初速度竖直向上抛出,物体只在重力作用下的运动。
(2)运动特点上升过程是加速度为g的匀减速直线运动;下落过程是③运动。
(3)运动规律①速度公式:④。
②位移公式:。
③速度-位移关系式:④上升的最大高度⑤上升到最大高度用时:t=⑤。
【参考答案】①②③自由落体④⑤【核心考点讲练】1.应用自由落体运动规律时应注意的问题:(1) 物体由静止开始的自由下落过程才是自由落体运动,从中间截取的一段运动过程不是自由落体运动,而是竖直下抛运动,应该用初速度不为零的匀变速直线运动规律去解决竖直下抛运动问题。
(2)可充分利用自由落体运动初速度为零的特点、比例关系及推论等规律解题。
①从运动开始连续相等的时间内位移之比为1∶3∶5∶7∶…。
②一段时间内的平均速度,,.③连续相等的时间T内位移的增加量相等,即.2.竖直上抛运动的研究方法竖直上抛运动的实质是加速度恒为的匀变速运动,处理时可采用两种方法:(1)分段法:将全程分为两个阶段,即上升过程的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶段。
(2)全程法:将全过程视为初速度为,加速度的匀变速直线运动,必须注意物理量的矢量性。
习惯上取的方向为正方向,则时,物体正在上升;时,物体正在下降;时,物体在抛出点上方;时,物体在抛出点下方。
3.竖直上抛运动的对称性(1)时间的对称性:①物体上升到最高点所用时间与物体从最高点落回到原抛出点所用时间相等,即。
②物体在上升过程中从某点到达最高点所用的时间和从最高点落回该点所用的时间相等。
(2)速度的对称性:①物体上抛时的初速度与物体又落回原抛出点时的速度大小相等、方向相反。
②物体在上升阶段和下降阶段经过同一个位置时的速度大小相等、方向相反。
(3)能量的对称性:竖直上抛运动物体在上升和下降过程中经过同一位置时的动能、重力势能及机械能分别相等。
【典例1】(xx·重庆高考)同学们利用如题6图1所示方法估测反应时间。
首先,甲同学捏住直尺上端,使直尺保持竖直状态,直尺零刻度线位于乙同学的两指之间。
当乙看见甲放开直尺时,立即用手指捏直尺,若捏住位置的刻度读数为,则乙同学的反应时间为 (重力加速度为)。
基于上述原理,某同学用直尺制作测量反应时间的工具,若测量范围为0~0.4s ,则所用直尺的长度至少为 cm (取10m/s 2);若以相等时间间隔在该直尺的另一面标记出表示反应时间的刻度线,则每个时间间隔在直尺上对应的长度是 的(选填“相等”或“不相等”).【解析】①在人的反应时间内直尺做自由落体运动,有,解得; ②反应时间最长为,需要直尺的长度为2211100.40.88022x gt m cm ==⨯⨯==; ③自由落体运动从计时开始连续相等时间的位移为1:4:9:16,而相等时间内的位移为1:3:5:7,故长度不相等。