高考复习方案(全国卷地区专用)2017届高考物理一轮复习 第1单元 直线运动 第2讲 匀变速直线运动的规律及应
- 格式:doc
- 大小:8.02 MB
- 文档页数:14
考点一运动学图象的理解和应用1.x-t图象(1)物理意义:反映了物体做直线运动的位移随时间变化的规律.(2)图线斜率的意义①图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小.②切线斜率的正负表示物体速度的方向.(3)两种特殊的x-t图象①匀速直线运动的x-t图象是一条倾斜的直线.②若x-t图象是一条平行于时间轴的直线,则表示物体处于静止状态.2.v-t图象(1)物理意义:反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律.(2)图线斜率的意义①图线上某点切线的斜率的大小表示物体加速度的大小.②图线上某点切线的斜率的正负表示物体加速度的方向.(3)两种特殊的v-t图象①匀速直线运动的v-t图象是与横轴平行的直线.②匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线.(4)图线与时间轴围成的面积的意义①图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移大小.②此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为正方向;若此面积在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为负方向.3.a-t图象(1)物理意义:反映了做直线运动的物体的加速度随时间变化的规律.(2)图象斜率的意义:图线上某点切线的斜率表示该点加速度的变化率.(3)包围面积的意义:图象和时间轴所围的面积,表示物体的速度变化量.1.[位移图象的理解](2015·广东理综·13)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—时间图象如图1所示,下列表述正确的是()图1A.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、乙骑行的路程相等答案 B解析位移-时间图象的斜率绝对值反映速度大小,在0.2~0.5小时内,甲、乙均做匀速直线运动,加速度为0,甲图象斜率大于乙图象,说明甲的速度大于乙的速度,故A错误,B 正确;由位移-时间图象可以看出在0.6~0.8小时内甲的位移比乙的大,故C错误;由位移-时间图象看出在t=0.5小时时,甲在s=10 km处,而乙在s=8 km处,进一步得出在0.8小时内甲的路程比乙的大,故D错误.2.[速度图象的理解](2014·天津理综·1)质点做直线运动的速度—时间图象如图2所示,该质点()图2A.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.在第2秒内发生的位移为零D.第3秒末和第5秒末的位置相同答案 D解析A.在第1秒末质点的加速度方向发生改变,速度方向未改变,A错误.B.在第2秒末质点的速度方向发生改变,加速度方向未改变,B错误.C.在第2秒内质点一直沿正方向运动,位移不为零,C错误.D.从第3秒末到第5秒末质点的位移为零,故两时刻质点的位置相同,D正确.3.[两类图象的比较]如图3所示的位移-时间(x-t)图象和速度-时间(v-t)图象中给出四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是()图3A .甲车做直线运动,乙车做曲线运动B .0~t 1时间内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程C .0~t 2时间内,丙、丁两车在t 2时刻相距最远D .0~t 2时间内,丙、丁两车的平均速度相等答案 C解析 在x -t 图象中表示的是做直线运动的物体的位移随时间的变化情况,而不是物体运动的轨迹.由于甲、乙两车在0~t 1时间内做单向的直线运动,故在这段时间内两车通过的位移和路程均相等,A 、B 选项均错.在v -t 图象中,t 2时刻丙、丁速度相等.故两者相距最远,C 选项正确.由图线可知,0~t 2时间内丙的位移小于丁的位移,故丙的平均速度小于丁的平均速度,D 选项错误.4.[速度图象的应用](2014·新课标Ⅱ·14)甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶.在t =0到t =t 1的时间内,它们的v -t 图象如图4所示.在这段时间内( )图4A .汽车甲的平均速度比乙的大B .汽车乙的平均速度等于v 1+v 22C .甲、乙两汽车的位移相同D .汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大答案 A解析 由v -t 图象知,在0~t 1时间内,甲的位移大于乙的位移,C 错误.由v =x t知,甲的平均速度比乙的大,故A 正确.如图所示,汽车乙的v -t 图象中,实线与坐标轴所围的面积小于上方虚线与坐标轴所围的面积,故汽车乙的平均速度小于v 1+v 22,B 错误.v -t 图象中的斜率表示加速度,甲、乙图线上各点切线斜率的绝对值均逐渐减小,故加速度的大小都逐渐减小,D错误.图象问题的三个提醒1.x-t图象、v-t图象都不是物体运动的轨迹,图象中各点的坐标值x、v与t一一对应.2.x-t图象、v-t图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定.3.无论是x-t图象还是v-t图象,所描述的运动情况都是直线运动.考点二追及与相遇问题1.分析技巧:可概括为“一个临界条件”、“两个等量关系”.(1)一个临界条件:速度相等.它往往是物体间能否追上或(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断问题的切入点;(2)两个等量关系:时间关系和位移关系,通过画草图找出两物体的时间关系和位移关系是解题的突破口.2.能否追上的判断方法物体B追赶物体A:开始时,两个物体相距x0.若v A=v B时,x A+x0<x B,则能追上;若v A=v B时,x A+x0=x B,则恰好不相撞;若v A=v B时,x A+x0>x B,则不能追上.3.若被追赶的物体做匀减速直线运动,一定要注意判断追上前该物体是否已经停止运动.[思维深化]如果是做匀减速运动的物体A追匀速运动的物体B,当v A=v B时,A、B相遇的情况有哪几种情形?答案(1)若已超越则相遇两次.(2)若恰好追上,则相遇一次.(3)若没追上,则无法相遇.5.[对追及和相遇的理解](多选)如图5所示,A、B两物体从同一点开始运动,从A、B两物体的位移图象可知下述说法中正确的是()图5A.A、B两物体同时自同一位置向同一方向运动B.A、B两物体自同一位置向同一方向运动,B比A晚出发2 sC.A、B两物体速度大小均为10 m/sD.A、B两物体在A出发后4 s时距原点20 m处相遇答案BD解析由x-t图象可知,A、B两物体自同一位置向同一方向运动,且B比A晚出发2 s,图象中直线的斜率大小表示做匀速直线运动的速度大小,由x-t图象可知,B物体的运动速度大小比A物体的运动速度大小要大,A、B两直线的交点的物理意义表示相遇,交点的坐标表示相遇的时刻和相遇的位置,故A、B两物体在A物体出发后4 s时相遇.相遇位置距原点20 m,综上所述,B、D选项正确.6.[对追及和相遇的理解]如图6所示,为三个运动物体的v-t图象,其中A、B两物体是从不同地点出发,A、C是从同一地点出发,则以下说法正确的是()图6A.A、C两物体的运动方向相反B.t=4 s时,A、B两物体相遇C.t=4 s时,A、C两物体相遇D.t=2 s时,A、B两物体相距最远答案 C解析在t=4 s之前,A、B、C物体开始阶段速度方向均为正,方向相同;当t=4 s时,A、B两物体发生的位移相同,但由于两物体不是同地出发,因此此时两者并没有相遇,而A、C两物体是同时同地出发,此时两者的位移也相等,故此时两物体相遇;当t=2 s时,A、B两物体的速度相同,此时应当为两者之间距离的一个极值,但由于初始状态不清,没有明确A、B谁在前,故有“相距最远”和“相距最近”两种可能,因此D错.追及与相遇问题的类型及解题思路1.相遇问题的两类情况(1)同向运动的两物体追及即相遇,各自位移之差等于开始时两物体之间的距离.(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间的距离时即相遇.2.追及问题涉及两个不同物体的运动关系,分析时要紧抓“一个图三个关系式”,即:过程示意图或v -t 图象,速度关系式、时间关系式和位移关系式.同时要关注题目中的关键字眼,充分挖掘题目中的隐含条件,如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等.7.[速度大者追速度小者]在一大雾天,一辆小汽车以30 m /s 的速度行驶在高速公路上,突然发现正前方30 m 处有一辆大卡车以10 m/s 的速度同方向匀速行驶,小汽车紧急刹车,刹车过程中刹车失灵.如图7a 、b 分别为小汽车和大卡车的v -t 图线,以下说法正确的是( )图7A .因刹车失灵前小汽车已减速,不会追尾B .在t =5 s 时追尾C .在t =3 s 时追尾D .由于初始距离太近,即使刹车不失灵也会追尾答案 C解析 由v -t 图象可知,小汽车刹车失灵前做匀减速运动,刹车失灵后加速度减小但仍做匀减速运动,大卡车一直做匀速运动,5 s 时两车速度相等,此时两者位移差为x 小汽车-x 大卡车=12×(10+20)×1 m +12×4×10 m =35 m>30 m ,所以在t =5 s 前已追尾,A 、B 错误;t =3 s 时,由图象知小汽车的位移为x 1=30+202×1 m +20+20+1022×2 m =60 m ,大卡车的位移为30 m ,它们的位移差为30 m ,所以t =3 s 时追尾,C 正确;如果刹车过程中刹车不失灵,由图可知,刹车的加速度大小为a =10 m/s 2,速度相等时,时间t =30-1010s =2 s ,小汽车的位移为x 2=30×2 m -12×10×22 m =40 m ,大卡车的位移为20 m ,它们的位移差为20 m ,所以不会发生追尾,D 错误.8.[速度大者追速度小者]甲、乙两车在同一直线轨道上同向行驶,甲车在前,速度为v 1=8 m /s ,乙车在后,速度为v 2=16 m/s ,当两车相距x 0=8 m 时,甲车因故开始刹车,加速度大小为a 1=2 m/s 2,为避免相撞,乙车立即开始刹车,则乙车的加速度至少为多大? 答案 见解析解析 方法一:临界法两车速度相同均为v 时,设所用时间为t ,乙车的加速度为a 2,则v 1-a 1t =v 2-a 2t =v ,v 1+v 2t =v 2+v 2t -x 0,解得t =2 s ,a 2=6 m /s 2,即t =2 s 时,两车恰好未相撞,显然此后在停止运动前,甲的速度始终大于乙的速度,故可避免相撞.满足题意的条件为乙车的加速度至少为6 m/s 2.方法二:函数法甲、乙运动的位移:x 甲=v 1t -12a 1t 2 x 乙=v 2t -12a 2t 2 避免相撞的条件为x 乙-x 甲<x 0即12(a 2-a 1)t 2+(v 1-v 2)t +x 0>0 代入数据有(a 2-2)t 2-16t +16>0不等式成立的条件是:Δ=162-4×16(a 2-2)<0,且a 2-2>0解得a 2>6 m/s 2速度大者减速追速度小者(匀速)的结论1.两者速度相等时,追者位移仍小于被追者位移与初始间距之和,则永远追不上,此时二者间有最小距离.2.若速度相等时,追者位移恰等于被追者位移与初始间距之和,则刚好追上,也是二者相遇时避免碰撞的临界条件.3.若相遇时追者速度仍大于被追者的速度,则被追者还能再一次追上追者.9.[速度小者追速度大者]甲、乙两车在平直公路上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方L 1=11 m 处,乙车速度v 乙=60 m /s ,甲车速度v 甲=50 m/s ,此时乙车离终点尚有L 2=600 m ,如图8所示.若甲车加速运动,加速度a =2 m/s 2,乙车速度不变,不计车长.求:图8(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大,最大距离是多少?(2)到达终点时甲车能否超过乙车?答案 (1)5 s 36 m (2)不能解析 (1)当甲、乙两车速度相等时,两车间距最大,即v 甲+at 1=v 乙,得t 1=v 乙-v 甲a =60-502s =5 s 甲车位移x 甲=v 甲t 1+12at 21=275 m 乙车位移x 乙=v 乙t 1=60×5 m =300 m此时两车间距离Δx =x 乙+L 1-x 甲=36 m(2)甲车追上乙车时,位移关系x 甲′=x 乙′+L 1甲车位移x 甲′=v 甲t 2+12at 22 乙车位移x 乙′=v 乙t 2将x 甲′、x 乙′代入位移关系,得v 甲t 2+12at 22=v 乙t 2+L 1 代入数值并整理得t 22-10t 2-11=0,解得t 2=-1 s(舍去)或t 2=11 s此时乙车位移x 乙′=v 乙t 2=660 m因x 乙′>L 2,故乙车已冲过终点线,即到达终点时甲车不能追上乙车.速度小者加速追速度大者(匀速)的结论1.当二者速度相等时二者间有最大距离.2.当追者位移等于被追者位移与初始间距之和时,二者相遇.1.一个质点沿x轴做匀加速直线运动.其位移-时间图象如图9所示,则下列说法正确的是()图9A.该质点的加速度大小为2 m/s2B.该质点在t=1 s时的速度大小为2 m/sC.该质点在t=0到t=2 s时间内的位移大小为6 mD.该质点在t=0时速度为零答案 D解析质点做匀加速直线运动,设t=0时质点的速度为v0,加速度为a,由图象知t1=1 s 时,x1=2 m;t2=2 s时,x2=8 m,利用公式x=v0t+12得x1=v0t1+12at21,x2=v0t2+12at22,2at代入数据解得a=4 m/s2,v0=0,t=1 s时的速度大小为4 m/s,故只有D正确.2.亚丁湾索马里海域六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船,中国特战队员发射爆震弹成功将其驱离.假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的v-t图象如图10所示,设运动过程中海盗快艇所受阻力不变.则下列说法正确的是()图10A.海盗快艇在0~66 s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动B.海盗快艇在96 s末开始调头逃离C.海盗快艇在66 s末离商船最近D.海盗快艇在96~116 s内做匀减速直线运动答案 B解析在0~66 s内图象的斜率越来越小,加速度越来越小,故海盗快艇做加速度减小的加速运动,A错误;海盗快艇在96 s末,速度由正变负,即改变运动的方向,开始掉头逃跑,此时海盗快艇离商船最近,B正确,C错误;海盗快艇在96~116 s内,沿反方向做匀加速运动,D错误.3.如图11所示,Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的v-t图线,根据图线可以判断()图11A.甲、乙两小球做的是初速度方向相反的匀变速直线运动,加速度大小相同、方向相同B.两球在t=8 s时相距最远C.两球在t=2 s时刻速度相等D.两球在t=8 s相遇答案 D4.酒后驾驶严重威胁公众交通安全,若将驾驶员从视觉感知前方危险到汽车开始制动的时间称为反应时间,将反应时间和制动时间内汽车行驶的总距离称为感知制动距离.科学研究发现,反应时间和感知制动距离在驾驶员饮酒前后会发生明显变化.一驾驶员正常驾车和酒后驾车时,感知前方危险后汽车运动v-t图线分别如图12甲、乙所示.求:图12(1)正常驾驶时的感知制动距离x;(2)酒后驾驶时的感知制动距离比正常驾驶时增加的距离Δx.答案(1)75 m(2)30 m解析(1)设驾驶员饮酒前、后的反应时间分别为t1、t2,由图线可得:t1=0.5 s,t2=1.5 s汽车减速时间为t3=4.0 s,初速度v0=30 m/s由图线可得x =v 0t 1+v 0+02t 3解得x =75 m.(2)Δx =v 0(t 2-t 1)=30×(1.5-0.5) m =30 m.5.如图13所示,直线MN 表示一条平直公路,甲、乙两辆汽车原来停在A 、B 两处,A 、B 间的距离为85 m ,现甲车先开始向右做匀加速直线运动,加速度a 1=2.5 m /s 2,甲车运动6 s 时,乙车立即开始向右做匀加速直线运动,加速度a 2=5 m/s 2,求两辆汽车相遇处距A 处的距离.图13答案 125 m 或245 m解析 甲车运动6 s 的位移为x 0=12a 1t 20=45 m ,尚未追上乙车,设此后经过时间t 与乙车相遇,则有:12a 1(t +t 0)2=12a 2t 2+85 将上式代入数据并展开整理得 t 2-12t +32=0. 解得t 1=4 s ,t 2=8 s.t 1、t 2都有意义,t 1=4 s 时,甲车追上乙车; t 2=8 s 时,乙车追上甲车再次相遇. 第一次相遇地点距A 的距离 x 1=12a 1(t 1+t 0)2=125 m.第二次相遇地点距A 的距离 x 2=12a 1(t 2+t 0)2=245 m.练出高分基础巩固1.某汽车在启用ABS 刹车系统和不启用ABS 刹车系统紧急刹车时,其车速与时间的变化关系分别如图1中的①、②图线所示,由图可知,启用ABS 后( )图1A.t1时刻车速更小B.0~t3时间内加速度更小C.加速度总是比不启用ABS时大D.刹车后前行的距离比不启用ABS时短答案 D解析由题图可知,启用ABS后,t1时刻车速更大,A错;由v-t图线的斜率表示加速度可知,在0~t1时间内,启用ABS后的加速度比不启用ABS时小,而在t1~t3时间内,启用ABS后的加速度比不启用ABS时大,B、C错.由图线与横轴所围面积表示位移可知,启用ABS后,刹车距离比不启用ABS时短,D正确.2.利用速度传感器与计算机结合,可以自动作出物体运动的图象.某同学在一次实验中得到的运动小车的速度-时间图象如图2所示,以下说法错误的是()图2A.小车先做加速运动,后做减速运动B.小车运动的最大速度约为0.8 m/sC.小车的位移一定大于8 mD.小车做曲线运动答案 D解析由v-t图象可以看出,小车的速度先增加后减小,最大速度约为0.8 m/s,故A、B 均正确.小车的位移为v-t图象与t轴所围的“面积”,x=85×0.1×1 m=8.5 m>8 m,C 正确.图线弯曲表明小车速度变化不均匀,不表示小车做曲线运动,故D错误.3.如图3所示是A、B两质点从同一地点运动的x-t图象,则下列说法错误的是()图3A .A 质点以20 m/s 的速度匀速运动B .B 质点先沿正方向做直线运动,后沿负方向做直线运动C .B 质点最初4 s 做加速运动,后4 s 做减速运动D .A 、B 两质点在4 s 末相遇 答案 C解析 x -t 图象的斜率大小表示质点运动速度的大小,正负表示速度的方向,由x -t 图象可知,A 质点沿正方向做匀速直线运动,其速度v =x t =804 m /s =20 m/s ,A 正确;B 质点最初4 s 沿正方向做减速运动,后4 s 沿负方向做加速运动,B 正确,C 错误;4 s 末A 、B 两质点达到同一位置,故相遇,D 正确.4.据英国《每日邮报》2014年8月10日报道,27名跳水运动员参加了科索沃年度高空跳水比赛.自某运动员离开跳台开始计时,在t 2时刻运动员以速度v 2落水,选向下为正方向,某速度随时间变化的规律如图4所示,下列结论正确的是( )图4A .该运动员在0~t 2时间内加速度大小先减小后增大,加速度的方向不变B .该运动员在t 2~t 3时间内加速度大小逐渐减小,处于失重状态C .在0~t 2时间内,平均速度v 1=v 1+v 22 D .在t 2~t 3时间内,平均速度v 2=0+v 22答案 C解析 由题图可知,0~t 2时间内运动员的加速度一直不变,A 项错误;在t 2~t 3时间内图线上各点切线的斜率的大小逐渐减小,则加速度大小逐渐减小,运动员减速下落处于超重状态,B 项错误;由题图可知,在0~t 2时间内为匀变速直线运动,所以平均速度v 1=v 1+v 22,C项正确;在t 2~t 3时间内,由图线与t 轴所围面积表示位移可知,此时间内的平均速度v 2<0+v 22,D 项错误. 5.(多选)甲、乙两物体在同一直线上运动的x -t 图象如图5所示,以甲的出发点为原点,出发时刻为计时起点.则从图象可以看出( )图5A .t 2到t 3这段时间内甲的平均速度大于乙的平均速度B .乙比甲先出发C .甲开始运动时,乙在甲前面x 0处D .甲在中途停了一会儿,最终也没追上乙 答案 AC解析 在t 2~t 3这段时间内,甲的位移大于乙的位移,由v =xt ,所以甲的平均速度大于乙的平均速度,A 项正确.由题图知乙和甲同时出发,且乙在甲前面x 0处,故B 项错,C 项正确.在t 3时刻,甲追上了乙,D 项错.6.(多选)四个质点做直线运动,它们的速度图象分别如图所示,在2 s 末能回到出发点的是( )答案 AD7.(多选)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 图象如图所示.则下列图象对应的比赛中,有一辆赛车能够追上另一辆的是()答案AC综合应用8.(2013·海南·4)一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t图象如图6所示.下列v -t图象中,可能正确描述此物体运动的是()图6答案 D解析由题图可知,在0~T2时间内a=a0>0,若v0≥0,物体做匀加速运动;若v0<0,物体做匀减速运动,故B、C均错误;由于在T~2T时间内a=-a0,故物体做匀减速运动且图线斜率的绝对值与0~T2时间内相同,故A错误,D正确.9.设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为x.现有四个不同物体的运动过程中某物理量与时间的关系图象,如图所示.已知t=0时刻物体的速度均为零,则其中表示物体做单向直线运动的图象是()答案 C10.(多选)下列给出的四组图象中,能够反映同一直线运动的是( )答案 BC解析 A 、B 选项中左图表明0~3 s 内物体匀速运动,位移应正比于时间,加速度为零,3~5 s 内物体匀加速运动,加速度大小a =ΔvΔt =2 m/s 2,A 错,B 对;C 、D 选项中左图0~3 s内位移不变,表示物体静止(速度为零,加速度为零),3~5 s 内位移与时间成正比,表示物体匀速运动,v =ΔxΔt=2 m/s ,a =0,C 对,D 错.11.某天,小明在上学途中沿人行道以v 1=1 m /s 速度向一公交车站走去,发现一辆公交车正以v 2=15 m/s 速度从身旁的平直公路同向驶过,此时他们距车站x =50 m .为了乘上该公交车,他加速向前跑去,最大加速度a 1=2.5 m /s 2,能达到的最大速度v m =6 m/s.假设公交车在行驶到距车站x 0=25 m 处开始刹车,刚好到车站停下,停车时间t =10 s ,之后公交车启动向前开去.不计车长,求:(1)若公交车刹车过程视为匀减速直线运动,其加速度a 2大小是多少? (2)若小明加速过程视为匀加速直线运动,通过计算分析他能否乘上该公交车. 答案 (1)4.5 m/s 2 (2)见解析解析 (1)公交车的加速度a 2=0-v 222x 0=0-1522×25m /s 2=-4.5 m/s 2所以其加速度大小为4.5 m/s 2.(2)汽车从相遇处到开始刹车用时t 1=x -x 0v 2=2515 s =53 s汽车刹车过程中用时t 2=0-v 2a 2=103s小明以最大加速度达到最大速度用时t 3=v m -v 1a 1=6-12.5 s =2 s小明加速过程中的位移x ′=12(v 1+v m )t 3=7 m以最大速度跑到车站所用的时间t 4=x -x ′v m =436st 3+t 4<t 1+t 2+10 s ,故小明可以在汽车还停在车站时上车.12.具有我国自主知识产权的“歼-10”飞机的横空出世,证实了我国航空事业在飞速发展,而航空事业的发展又离不开风洞试验,其简化模型如图7a 所示.在光滑的水平轨道上停放相距x 0=10 m 的甲、乙两车,其中乙车是风力驱动车.在弹射装置使甲车获得v 0=40 m/s 的瞬时速度向乙车运动的同时,乙车的风洞开始工作,将风吹向固定在甲车上的挡风板,从而使乙车获得了速度,测绘装置得到了甲、乙两车的v -t 图象如图b 所示,设两车始终未相撞.图7(1)若甲车的质量与其加速度的乘积等于乙车的质量与其加速度的乘积,求甲、乙两车的质量比;(2)求两车相距最近时的距离. 答案 (1)13(2)4 m解析 (1)由题图b 可知:甲车加速度的大小a 甲=40-10t 1 m/s 2,乙车加速度的大小a 乙=10-0t 1m/s 2因甲车的质量与其加速度的乘积等于乙车的质量与其加速度的乘积,所以有:m甲a 甲=m乙a 乙解得m 甲m 乙=13.(2)在t 1时刻,甲、乙两车的速度相等,均为v =10 m/s ,此时两车相距最近 对乙车有:v =a 乙 t 1 对甲车有:v =a 甲(0.4-t 1) 可解得t 1=0.3 s车的位移等于v -t 图线与坐标轴所围的面积,有:x 甲=(40+10)×0.32 m =7.5 m ,x乙=10×0.32m =1.5 m 两车相距最近时的距离为x min =x 0+x 乙-x 甲=4 m.。
高考物理一轮复习讲义--直线运动[高考导航]第1讲 运动的描述知识排查参考系、质点1.参考系(1)定义:在描述物体运动时,用来作参考的物体。
(2)选取:可任意选取,但对同一物体的运动,所选的参考系不同,运动的描述可能会不同,通常以地面为参考系。
(1)定义:用来代替物体的有质量的点。
(2)把物体看做质点的条件:物体的大小和形状对研究问题的影响可以忽略不计。
位移、速度1.位移和路程(1)位移描述物体位置的变化,用从初位置指向末位置的有向线段表示,是矢量。
(2)路程是物体运动轨迹的长度,是标量。
2.速度和速率(1)平均速度:物体的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v=ΔxΔt,是矢量,其方向与位移的方向相同。
(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻或某一位置的速度,是矢量,方向沿轨迹的切线方向。
(3)速率:瞬时速度的大小,是标量。
加速度1.定义:物体速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。
2.定义式:a=ΔvΔt。
单位:m/s2。
3.方向:与Δv的方向一致,由合力的方向决定,而与v0、v的方向无关。
4.物理意义:描述物体速度变化快慢的物理量。
对质点、参考系和位移的理解理解质点、参考系和位移抓住“三点”(1)质点的模型化:建立模型。
一是要明确题目中需要研究的问题;二是看所研究物体的形状和大小对所研究问题是否有影响。
(2)参考系“两性”①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。
②同一性:比较不同物体的运动必须选同一参考系。
(3)位移的矢量性:一是位移只与初末位置有关;二是位移方向由初位置指向末1.(2019·兰州模拟)2017年9月4日,男子400米决赛成为引爆全运会赛场的首个项目,上海小将郭钟泽跑出了45秒14的个人最好成绩,一举打破了徐自宙保持了16年之久的全国纪录。
关于这则消息,下列说法正确的是()图1A.消息中的“45秒14”是时刻B.消息中的“16年”是时间C.该比赛中的位移一定是零D.该比赛中,运动员的位移大小和路程相等答案 B2.2017年国际泳联游泳世锦赛男子400米自由泳决赛中,中国选手孙杨以3分41秒38的成绩夺得冠军,实现世锦赛该项目三连冠!下列说法正确的是()图2A.“3分41秒38”指的是时间间隔B.孙杨400米自由泳的平均速度为1.92 m/sC.在研究孙杨的技术动作时,可以把孙杨看成质点D.在游泳过程中,以游泳池里的水为参考系,孙杨是静止的答案 A3.如图3是水平匀速飞行的飞机投掷炸弹瞬间的照片,不计空气阻力,下列判断正确的是()图3A .以飞机为参考系,炸弹的运动轨迹是曲线B .以地面为参考系,炸弹的运动轨迹是直线C .研究炸弹的运动轨迹时,可将它视为质点D .研究炸弹的飞行姿态时,可将它视为质点 答案 C平均速度和瞬时速度1.平均速度与瞬时速度的区别与联系(1)区别:平均速度是过程量,表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度;瞬时速度是状态量,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。
2017年物理高考总复习第一轮复习攻略2017年物理高考总复习第一轮复习攻略2017年物理高考总复习第一轮复习攻略高考物理一般要经过三轮复习,每一轮复习目的各有侧重。
现阶段高三就要进行第一轮复习,这一轮复习是以章、节为单元进行单元复习。
在这一阶段里,要掌握基本概念、基本规律和基本解题方法与技巧,要全面阅读教材,彻底扫除知识结构中理解上的障碍。
要重视对物理状态、物理情景、物理过程的分析,提高阅读理解能力和分析问题的能力。
1.夯实基础知识、注意主干知识尽管近几年来教材在变,大纲在变,高考也在变,但基本概念、基本规律和基本思路不会变,它们是高考物理考查的主要内容和重点内容,而主干知识又是物理知识体系中的最重要的知识,学好主干知识是学好物理的关键,是提高能力的基础。
在备考复习中,不仅要求记住这些知识的内容,而且还要加强理解,熟练运用,既要知其然,又要知其所以然。
要立足于本学科知识,把握好要求掌握的知识点的内涵和外延,明确知识点之间的内在联系,形成系统的知识网络。
新课程知识应用性较强,与素质教育的教改目标更加接近,容易成为命题点。
2.注重学科思想方法的掌握学习物理的目的,就是要在掌握知识的同时,领悟其中的科学方法,培养独立思考和仔细审题的习惯和能力。
为什么感到物理课听起来容易,做起来难。
问题就在于没有掌握物理学科科学的研究方法,而是死套公式。
为此,在物理复习过程中要适时地、有机地将科学方法如:理想化、模型法、整体法、隔离法、图象法、逆向思维法、演绎法、归纳法、假设法、排除法、对称法、极端思维法、等效法、类比和迁移法等进行归纳、总结,使之有利于消化吸收,领悟其精髓,从而提高解题能力和解题技巧。
3.研究题型,分类归档,注意解题方法和技巧的训练和归纳高考把能力考查放在首位,就必须对知识点考查的能力要求上不断翻新变化。
很多试题对同一知识点的考查,有时是考查理解能力,有时却考查推理能力或分析综合能力,或以新颖的情景或新的设问角度考查同一知识点的,这就要求我们应站在科学的、有效的角度上,研究考试,分析题型,精选例题,组合习题注重一题多解,一题多变的训练,提高以不变应万变的能力。
第一章 直线运动一、知识网络二、考纲要求1、机械运动,参考系,质点 Ⅰ2、位移和路程 Ⅱ3、匀速直线运动,速度,速率,公式x =vt ,x -t 图,v-t 图 Ⅱ4、变速直线运动,平均速度 Ⅱ5、瞬时速度(简称速度 ) Ⅰ6、匀变速直线运动。
公式v =v 0+at ,x =v 0t +21at 2,v t 2-v 20=2ax v -t 图。
Ⅱ 三、复习提要运动学是动力学的基础,在每年的高考中或者单独命题或者渗透在动力学问题中,都要对运动学的概念和规律进行考查。
追及和相遇问题又是运动学中的一类典型问题,解答这类问题对分析综合能力和推理判断能力都有相当高的要求,通过这类问题的练习,有利于提高分析解决问题的能力。
近年来考察最频繁的是匀变速直线运动的规律,在课标能力立意的原则下,与实际生活和生产密切结合的问题,高考考查的几率将大大提高,应多注意对有关交通运输、现代科技、测量运动物体的速度和物体之间距离等题型的归纳和总结。
在复习过程中,熟练的掌握匀变速运动的公式、规律和他们之间的关系,并能灵活的运用和变通,是解决该部分问题的关键。
四、复习指导本章内容是历年高考的必考内容,考查的重点是匀变速直线运动的规律,对本章知识的单独考查主要是以选择的形式命题,较多的是将本章知识与牛顿运动定律、电场中带电粒子的运动等知识结合起来进行考查。
运动图象是学习其它图象的基础,要对运动图象给以足够的重视。
在复习过程中更应注意对概念和规律以及其形成过程的理解,弄清知识的来龙去脉,不仅要知其然,还要知其所以然,在解决问题过程中要注意分析物体运动情景,必要时画出草图帮助自己分析,同时注意对解题方法、思路的总结,让自己能够高效地复习。
直线运动直线运动的条件:a 、v 0共线 参考系、质点、时间和时刻、位移和路程速度、速率、平均速度、平均速率 加速度 运动的描述典型的直线运动 匀速直线运动 x =v t ,x-t 图,(a =0)匀变速直线运动特例自由落体(v 0=0,a =g )竖直上抛(v 0≠0,a =g )v - t 图规律at v v t +=0,2021at t v x +=ax v v t 2202=-,t v v x t 20+=五、命题热点与展望力和运动的关系问题是力学的中心问题,而运动学问题是力学部分的基础之一,在整个力学中的地位是很重要的,本章研究物体做直线运动的规律,即物体的位移、速度、加速度等概念贯穿几乎整个高中物理内容,尽管在高考中单纯考运动学题目并不多,但力学问题、力、电、磁综合问题往往渗透了对本章知识点的考察。
专题一 质点的直线运动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(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 m/s 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。
(3)有转动但转动可以忽略时,可把物体看做质点。
二、对速度(率)的理解1.平均速度与瞬时速度的区别与联系(1)区别:平均速度是过程量,表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度;瞬时速度是状态量,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。
富县高级中学集体备课教案年级:高二科目:物理授课人:课题第一章直线运动1第课时知识点1.知道参考系、质点的概念,在实际问题中能恰当地选择参考系和构建质点模型能够区分位移和路程、时间和时刻、平均速度和瞬时速度等概念,会计算位移、路程和速度2.掌握加速度的物理意义和定义式,知道速度、速度变化量和加速度的区别和联系;重点复习描述运动的物理量中心发言人陈熠难点加速度的物理意义和定义式,知道速度、速度变化量和加速度的区别和联系;教具课型课时安排课时教法学法个人主页教学过程第一课时【检查课前学习】【基础梳理】一、质点1.定义用来代替物体的有________________的点,是一种理想化模型。
2.物体可看做质点的条件当物体的________________和________________对所研究的问题没有影响或影响可以忽略时,该物体可以看做质点。
二、机械运动、参考系1.机械运动物体的________随时间发生变化。
2.参考系为了描述物体的运动而假定为不动、用来作________的物体叫做参考系。
对同一物体的运动,所选的____________不同,对它运动的描述就可能不同。
通常以________为参考系来描述物体的运动。
三、时刻和时间间隔四、位移和路程五、平均速度和瞬时速度六、加速度1.意义描述_________________的物理量。
2.定义式a=________________,其中Δv指速度变化量,Δt指时间间隔。
3.方向与Δv的方向________,单位是m/s2。
4.决定因素加速度是由作用在物体上的____________和物体的________两个因素共同决定的,与Δv没有直接关系。
5.根据a与v方向间的关系确定物体的运动(1)当a与v同向或夹角为锐角时,物体________运动;(2)当a与v反向或夹角为钝角时,物体________运动;(3)当a与v垂直时,物体速度的大小____________________,方向________________。
第2讲 匀变速直线运动的规律及应用
核心填空
一、匀变速直线运动基本规律和重要推论
1.基本规律
(1)速度公式:____________;
(2)位移公式:____________;
(3)位移速度关系式:____________.
这三个基本公式,是解决匀变速直线运动的基石,均为矢量式,应用时应规定正方向.
2.两个重要推论
(1)物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,还等于初、末时刻速度矢量和的一半,即:v =v t 2
=____________. (2)任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差为一恒量,即:Δx =x 2-x 1=x 3-x 2=…=x n -x n -1=__________.
二、自由落体运动
1.自由落体运动的特点
(1)从静止开始运动,即初速度为____________.
(2)只受重力作用的____________直线运动.
2.自由落体运动的公式
(1)____________;(2)____________;(3)____________.
易错判断 (1)做匀变速直线运动的物体的速度均匀变化.( )
(2)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度为6 m/s ,1 s 后速度为反向10 m/s ,加速
度的大小一定为4 m/s 2.( )
(3)一个做初速度为零的匀加速直线运动的物体,它在第1 s 末,第2 s 末,第3 s 末的瞬时速度之比为1∶3∶5.( )
(4)某物体从静止开始做匀加速直线运动,速度由0到v 运动距离是由v 到2v 运动距离的2倍.( )
(5)对任意直线运动,其中间时刻的瞬时速度一定等于其平均速度.( )
(6)不计空气阻力,物体从某高度由静止下落,任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差恒定.( )
考点一 匀变速直线运动规律的基本应用
1.解答运动学问题的基本思路:确定研究对象→分析运动过程(必要时画出示意图)→明确已知量和未知量→选用适宜运动学公式→确定正方向,代入数值求解.
2.对于运动学公式的选用可参考下表所列方法.
号为A 、B 、C 、D 、E 的五根标志杆,相邻杆之间的距离ΔL =12.0 m .一次训练中,学员驾驶汽车以57.6 km/h
的速度匀速向标志杆驶来,教练与学员坐在同排观察并记录时间.当教练经过O 点时教练向学员发出指令:“立即刹车”,同时用秒表开始计时.学员需要经历Δt 的反应时间才开始刹车,刹车后汽车做匀减速直线运动,停在D 标志杆附近.教练记录自己经过B 、C 杆时秒表的读数分别为t B =4.5 s ,t C =6.5 s ,已知L OA =44 m ,教练距车头的距离Δs =1.5 m .求:
(1)学员的反应时间Δt 和刹车后汽车做匀减速运动的加速度大小a;
(2)汽车停止运动时,车头离标志杆D 的距离Δx .
图21
[2015·河南信阳模拟] 中国首架空客A380大型客机在最大重量的状态下起飞需要滑跑距离约为3000 m ,着陆距离大约为2000 m .设客机起飞滑跑和着陆时都做匀变速运动,起飞时速度是着陆时速度的1.5倍,则起飞滑跑时间和着陆滑跑时间之比是( )
A .3∶2
B .1∶1
C .1∶2
D .2∶1
■ 注意事项
1.运动学公式中正、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v 0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v 0=0时,一般以加速度a 的方向为正方向.2.注意避免刹车类问题出错,刹车类问题指匀减速到速度为零后即停止运动,加速度a 突然消失,求解时要注意确定其实际运动时间.另外,如果问题涉及最后阶段(到停止运动)的运动,可把该阶段看成反向的初速度为零、加速度大小不变的匀加速直线运动.
考点二 研究匀变速直线运动的特殊方法
1.(比例法)做匀减速直线运动的物体经4 s 停止,若在第1 s 内的位移是14 m ,则最后1 s 内位移是( )
A .3.5 m
B .2 m
C .1 m
D .0
2.(平均速度法)物体由静止开始做匀加速直线运动,它在第n 秒内的位移是s ,则其加速度大小为( )
A.
2s 2n -1 B.2s n -1 C.2s
n 2 D.s
n +1
3.(推论法)[2015·焦作一模] 如图22所示,一物块从一光滑且足够长的固定斜面顶端O 点无初速释放后,先后通过P 、Q 、N 三点,已知物块从P 点运动到Q 点与从Q 点运动到N 点所用的时间相等,且PQ 长度为3 m ,QN 长度为4 m ,则由上述数据可以求出OP 的长度为(
)
图22
A .2 m B.98
m C.258
m D .3 m 4.(中间时刻速度法)[2015·武汉联考] 某款小轿车对紧急制动性能的设计要求是:以20 m/s 的速度行驶时,急刹车距离不得超过25 m .在一次紧急制动性能测试中,该款小轿车以某一速度匀速行驶时实行紧急制动,测得制动时间为1.5 s ,轿车在制动的最初1 s 内的位移为8.2 m ,试根据测试结果进行计算来判断这辆轿车的紧急制动性能是否符合设计要求.
■ 注意事项
通过上面题目我们可以看到,通过一些特殊方法求解运动学问题往往比常规方法要简。