第1章·质点的运动错题集
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一、第一章 运动的描述易错题培优(难)1.质点做直线运动的 v-t 图象如图所示,则( )A .3 ~ 4 s 内质点做匀减速直线运动B .3 s 末质点的速度为零,且运动方向改变C .0 ~ 2 s 内质点做匀加速直线运动,4 ~ 6 s 内质点做匀减速直线运动,加速度大小均为 2 m/s 2D .6 s 内质点发生的位移为 8 m【答案】BC【解析】试题分析:矢量的负号,只表示物体运动的方向,不参与大小的比较,所以3 s ~4 s 内质点的速度负方向增大,所以做加速运动,A 错误,3s 质点的速度为零,之后开始向负方向运动,运动方向发生变化,B 错误,图线的斜率表示物体运动的加速度,所以0~2 s 内质点做匀加速直线运动,4 s ~6 s 内质点做匀减速直线运动,加速度大小均为2 m/s 2,C 正确,v-t 图像围成的面积表示物体的位移,所以6 s 内质点发生的位移为0,D 错误, 考点:考查了对v-t 图像的理解点评:做本题的关键是理解v-t 图像的斜率表示运动的加速度,围成的面积表示运动的位移,负面积表示负方向位移,2.一个质点做变速直线运动的v-t 图像如图所示,下列说法中正确的是A .第1 s 内与第5 s 内的速度方向相反B .第1 s 内的加速度大于第5 s 内的加速度C .OA 、AB 、BC 段的加速度大小关系是BC OA AB a a a >>D .OA 段的加速度与速度方向相同,BC 段的加速度与速度方向相反【答案】CD【解析】【分析】【详解】A .第1s 内与第5s 内的速度均为正值,方向相同,故A 错误;B .第1 s 内、第5 s 内的加速度分别为:2214m/s 2m/s 2a == 22504m/s 4m/s 1a -==- 1a 、5a 的符号相反,表示它们的方向相反,第1s 内的加速度小于于第5 s 内的加速度,故B 错误;C .由于AB 段的加速度为零,故三段的加速度的大小关系为:BC OA AB a a a >>故C 正确;D .OA 段的加速度与速度方向均为正值,方向相同;BC 段的加速度为负值,速度为正值,两者方向相反,故D 正确;故选CD 。
2010届高考物理复习错题集——质点的运动一、主要内容本章内容包括位移、路程、时间、时刻、平均速度、即时速度、线速度、角速度、加速度等基本概念,以及匀变速直线运动的规律、平抛运动的规律及圆周运动的规律。
在学习中要注意准确理解位移、速度、加速度等基本概念,特别应该理解位移与距离(路程)、速度与速率、时间与时刻、加速度与速度及速度变化量的不同。
二、基本方法本章中所涉及到的基本方法有:利用运动合成与分解的方法研究平抛运动的问题,这是将复杂的问题利用分解的方法将其划分为若干个简单问题的基本方法;利用物理量间的函数关系图像研究物体的运动规律的方法,这也是形象、直观的研究物理问题的一种基本方法。
这些具体方法中所包含的思想,在整个物理学研究问题中都是经常用到的。
因此,在学习过程中要特别加以体会。
三、错解分析在本章知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:对要领理解不深刻,如加速度的大小与速度大小、速度变化量的大小,加速度的方向与速度的方向之间常混淆不清;对位移、速度、加速度这些矢量运算过程中正、负号的使用出现混乱:在未对物体运动(特别是物体做减速运动)过程进行准确分析的情况下,盲目地套公式进行运算等。
例1汽车以10 m/s的速度行使5分钟后突然刹车。
如刹车过程是做匀变速运动,加速度大小为5m/s2,则刹车后3秒钟内汽车所走的距离是多少?【错解】因为汽车刹车过程做匀减速直线运动,初速v0=10 m/s加速度【错解原因】出现以上错误有两个原因。
一是对刹车的物理过程不清楚。
当速度减为零时,车与地面无相对运动,滑动摩擦力变为零。
二是对位移公式的物理意义理解不深刻。
位移S对应时间t,这段时间内a必须存在,而当a不存在时,求出的位移则无意义。
由于第一点的不理解以致认为a永远地存在;由于第二点的不理解以致有思考a什么时候不存在。
【分析解答】依题意画出运动草图1-1。
设经时间t1速度减为零。
据匀减速直线运动速度公式v1=v0-at则有0=10-5t解得t=2S由于汽车在2S时【评析】物理问题不是简单的计算问题,当得出结果后,应思考是否与s=-30m的结果,这个结果是与实际不相符的。
第一章质点运动学一选择题1.以下说法中,正确的选项是:()A.一物体若拥有恒定的速率,则没有变化的速度;B.一物体拥有恒定的速度,但仍有变化的速率;C.一物体拥有恒定的加快度,则其速度不行能为零;D. 一物体拥有沿x 轴正方向的加快度而有沿x 轴负方向的速度。
解:答案是 D。
2.长度不变的杆 AB,其端点 A 以 v0匀速沿 y 轴向下滑动, B 点沿 x 轴挪动,则 B 点的速率为:()A . v0 sinB .v0 cos C.v0 tan D.v0 / cos解:答案是 C。
简要提示:设 B 点的坐标为 x, A 点的坐标为 y,杆的长度为l,则x2y2l 2对上式两边关于时间求导:dx dy0,因dxv,dyv0,所以2 x 2 ydtdt dt dt2xv2yv0 = 0即v=v0 y/x =v0tan所以答案是 C。
3.如图示,路灯距地面高为 H,行人身高为 h,若人以匀速 v 背向路灯行走,灯y人头A H vv0hθvx影sB选择题 3图选择题 2图则人头影子挪动的速度u 为()H h Hv h HA.vB.H H h H h 解:答案是 B 。
简要提示:设人头影子到灯杆的距离为 x ,则x s h , x Hs , x H H hdx H ds HvuH h dt Hdt h所以答案是 B 。
4. 某质点作直线运动的运动学方程为x = 3t-5t 3 + 6 (SI),则该质点作A. 匀加快直线运动,加快度沿 x 轴正方向.B. 匀加快直线运动,加快度沿 x 轴负方向.C. 变加快直线运动,加快度沿 x 轴正方向.D. 变加快直线运动,加快度沿x 轴负方向.()解: 答案是 D5. 一物体从某一确立高度以v 0 的初速度水平抛出,已知它落地时的速度为v t ,那么它的运动时间是: ()v t - v 0v t v 0v t2 22v v 0 v t A.B.C.gD.2 gg2 g解:答案是 C 。
一、第一章 运动的描述易错题培优(难)1.一个质点做变速直线运动的v-t 图像如图所示,下列说法中正确的是A .第1 s 内与第5 s 内的速度方向相反B .第1 s 内的加速度大于第5 s 内的加速度C .OA 、AB 、BC 段的加速度大小关系是BC OA AB a a a >>D .OA 段的加速度与速度方向相同,BC 段的加速度与速度方向相反【答案】CD【解析】【分析】【详解】A .第1s 内与第5s 内的速度均为正值,方向相同,故A 错误;B .第1 s 内、第5 s 内的加速度分别为:2214m/s 2m/s 2a == 22504m/s 4m/s 1a -==- 1a 、5a 的符号相反,表示它们的方向相反,第1s 内的加速度小于于第5 s 内的加速度,故B 错误;C .由于AB 段的加速度为零,故三段的加速度的大小关系为:BC OA AB a a a >>故C 正确;D .OA 段的加速度与速度方向均为正值,方向相同;BC 段的加速度为负值,速度为正值,两者方向相反,故D 正确;故选CD 。
2.在下图所示的四个图象中,表示物体做匀速直线运动的图象是( )A.B.C.D.【答案】AD【解析】【分析】x-t图像中,倾斜的直线表示匀速直线运动;v-t图象中,匀速直线运动的图像是一条与x 轴平行的直线;倾斜的直线表示匀变速直线运动,斜率表示加速度.分别分析物体的运动情况,即可作出选择.【详解】A. 此图表示物体的位移随时间均匀增加,物体处于匀速直线运动状态,故A正确;B. 此图表示物体的位移不随时间变化,物体处于静止状态,故B错误;C. 此图表示物体的速度均匀增加,说明物体做匀加速直线运动,故C错误;D. 此图表示物体的速度不变,说明物体做匀速直线运动,故D正确.故选AD。
3.如图所示,a、b两条直线分别是A、B两个物体运动的位移—时间图像,下列说法中正确的是()A.两物体均做匀速直线运动B.在0~t时间内A的位移较小C.在0~t时间内A、B的位移相同D.t时刻以前A的速度比B的大,t时刻以后A的速度比B的小【答案】AB【解析】【分析】【详解】A.两物体的位移随时间都均匀变化,所以两物体做匀速直线运动,故A正确;BC.0~t时间内A的位置坐标变化小于B的位置坐标变化,则A的位移较小,故C错误,B正确;D.b图线的斜率大于a图线的斜率,则B的速度一直大于A的速度,故D错误。
第一章 《运动的描述》易错题1、一个质点做半径为R 的圆周运动。
运动一周回到原地时,它的运动过程中路程、位移的最大值分别是 )A.2πR 2πRB.2R 2RC.2πR 0D.2πR 2R2、a 、b 、c 三个质点都在x 轴上做直线运动,他们的位移----时间图像如图所示。
下面手法正确的是( ) A.在0-t 3时间内,三个质点位移相同 a B.在0-t 3时间内,质点c 的路程比质点b 的路程大 b C.质点a 在时刻t 2改变运动方向,质点c 在时刻t 1改变运动方向 c D.在t 2-t 3这段时间内,三个质点运动方向相同 3、用同一张底片对着小球运动的路径每隔1/10s 拍一次照,得到的照片如图所示,则在照片所示范围内小球的平均速度是( )A 、0.25m/sB 、0.2m/sC 、0.17m/sD 无法确定 v1 2 3 4 5 6 cm4、下列关于加速度与速度方向关系的说法中正确的是( )A 、加速度方向一定与速度方向相同B 、加速度方向可能与速度方向相反C 、加速度方向保持不变,速度方向也保持不变D 、速度方向保持不变,则加速度方向也保持不变5、一质点自原点开始在x 轴上运动,初速度v 0>0,加速度a>0。
当a 的值不断减小直至为零时,则质点的( )A 、速度不断减小,位移不断减小B 、速度不断减小,位移继续增大C 、速度不断增大,当a=0时速度达到最大,位移不断增大D 、速度不断增大,当a=0时位移达到最大值6、甲、乙两个物体在同一直线上运动,他们的v-t 图像如图所示则在t 1时刻( )A.甲、乙运动的速度大小相等,方向相反B.甲、乙运动的速度大小相等,方向相同C.甲、乙运动的加速度大小不等,方向相同D.甲、乙运动的加速度大小不等,方向相反 7、甲、乙、丙三人各乘一架直升飞机,甲看到楼房匀速上升、乙看到甲机匀速上升,丙看到乙机匀速下降,甲看到丙机匀速上升,则甲、乙相对于地面的运动可能是( )A.甲、乙匀速下降,V 乙>V 甲 ,丙停在空中B.甲、乙匀速下降,V 乙>V 甲 ,丙匀速上升C.甲、乙匀速下降,V 乙>V 甲 ,丙匀速下降,V 丙<V 甲D.甲、乙匀速下降,V 乙>V 甲 ,丙匀速下降,V 丙>V 乙 8、表示物体做匀速直线运动的图像是图中的( )9、关于速度和加速度的关系,下列说法正确的是乙甲t 1 t vvt 0 A x t0 B v t 0 Cx t 0 Dx 0 t 1 t 2 t 3 t/sA.速度变化越快,加速度就越大B.速度变化量越大,加速度就越大C.当加速度增大时,速度一定增大D.物体运动越来越快,则加速度一定越来越大10、如图所示,一小球在光滑水平面上从A 点开始向右运动,经过2.5秒后与距离A 点5米的竖直墙壁碰撞。
第一章 质点运动学一、简答题1、运动质点的路程和位移有何区别?答:路程是标量,位移是矢量;路程表示质点实际运动轨迹的长度,而位移表示始点指向终点的有向线段。
2、质点运动方程为()()()()k t z j t y i t x t r ++=,其位置矢量的大小、速度及加速度如何表示? 答:()()()t z t y t x r 222r ++==()()()k t z j t y i t xv ++= ()()()k t z j t y i t x a ++=3、质点做曲线运动在t t t ∆+→时间内速度从1v 变为到2v ,则平均加速度和t时刻的瞬时加速度各为多少? 答:平均加速度 t v v a ∆-=12 ,瞬时加速度()()dt v d t v v a t t lim t 120 =∆-=→∆4、画出示意图说明什么是伽利略速度变换公式? 其适用条件是什么?答:牵连相对绝对U V +=V ,适用条件宏观低速5、什么质点? 一个物体具备哪些条件时才可以被看作质点?答:质点是一个理想化的模型,它是实际物体在一定条件下的科学抽象。
条件:只要物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关因素或次要因素,物体就能被看作质点。
二、选择题1、关于运动和静止的说法中正确的是 ( C )A 、我们看到的物体的位置没有变化,物体一定处于静止状态B 、两物体间的距离没有变化,两物体就一定都静止C 、自然界中找不到不运动的物体,运动是绝对的,静止是相对的D 、为了研究物体的运动,必须先选参考系,平时说的运动和静止是相对地球而言的2、下列说法中正确的是 ( D )A 、物体运动的速度越大,加速度也一定越大B 、物体的加速度越大,它的速度一定越大C 、加速度就是“加出来的速度”D 、加速度反映速度变化的快慢,与速度大小无关3、质点沿x 轴作直线运动,其t v-曲线如图所示,如s t 0=时,质点位于坐标原点,则s .t 54=时,质点在x 轴的位置为 ( B )A 、5 mB 、2 mC 、0 mD 、-2 m4、质点作匀速率圆周运动,则 ( B )A 、线速度不变B 、角速度不变C 、法向加速度不变D 、加速度不变5、质点作直线运动,某时刻的瞬时速度为s /m v 2=,瞬时加速度为22s /m a -=,则一秒钟后质点的速度 ( D )A 、等于0B 、等于s /m 2-C 、等于s /m 2D 、不能确定6、质点作曲线运动,r 表示位置矢量的大小,s 表示路程,z a 表示切向加速度的大小,v 表示速度的大小。
一、第一章运动的描述易错题培优(难)1.质点做直线运动的v-t 图象如图所示,则()A.3 ~ 4 s 内质点做匀减速直线运动B.3 s 末质点的速度为零,且运动方向改变C.0 ~ 2 s 内质点做匀加速直线运动,4 ~ 6 s 内质点做匀减速直线运动,加速度大小均为 2 m/s2D.6 s内质点发生的位移为 8 m【答案】BC【解析】试题分析:矢量的负号,只表示物体运动的方向,不参与大小的比较,所以3 s~4 s内质点的速度负方向增大,所以做加速运动,A错误,3s质点的速度为零,之后开始向负方向运动,运动方向发生变化,B错误,图线的斜率表示物体运动的加速度,所以0~2 s内质点做匀加速直线运动,4 s~6 s内质点做匀减速直线运动,加速度大小均为2 m/s2,C正确,v-t图像围成的面积表示物体的位移,所以6 s内质点发生的位移为0,D错误,考点:考查了对v-t图像的理解点评:做本题的关键是理解v-t图像的斜率表示运动的加速度,围成的面积表示运动的位移,负面积表示负方向位移,2.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中()A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B.速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将还要增大D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移将不再减少【答案】BC【解析】【分析】【详解】AB.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中,由于加速度的方向始终与速度方向相同,所以速度逐渐增大,当加速度减小到零时,物体将做匀速直线运动,速度不变,而此时速度达到最大值,故A错误,B正确。
CD.由于质点做方向不变的直线运动,所以位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度不为零,所以位移继续增大,故C正确,D错误。
第一章质点的运动错题集一、主要内容本章内容包括位移、路程、时间、时刻、平均速度、即时速度、线速度、角速度、加速度等基本概念,以及匀变速直线运动的规律、平抛运动的规律及圆周运动的规律。
在学习中要注意准确理解位移、速度、加速度等基本概念,特别应该理解位移与距离(路程)、速度与速率、时间与时刻、加速度与速度及速度变化量的不同。
二、基本方法本章中所涉及到的基本方法有:利用运动合成与分解的方法研究平抛运动的问题,这是将复杂的问题利用分解的方法将其划分为若干个简单问题的基本方法;利用物理量间的函数关系图像研究物体的运动规律的方法,这也是形象、直观的研究物理问题的一种基本方法。
这些具体方法中所包含的思想,在整个物理学研究问题中都是经常用到的。
因此,在学习过程中要特别加以体会。
三、错解分析在本章知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:对要领理解不深刻,如加速度的大小与速度大小、速度变化量的大小,加速度的方向与速度的方向之间常混淆不清;对位移、速度、加速度这些矢量运算过程中正、负号的使用出现混乱:在未对物体运动(特别是物体做减速运动)过程进行准确分析的情况下,盲目地套公式进行运算等。
例1汽车以10 m/s的速度行使5分钟后突然刹车。
如刹车过程是做匀变速运动,加速度大小为5m/s2,则刹车后3秒钟内汽车所走的距离是多少?【错解】因为汽车刹车过程做匀减速直线运动,初速v0=10 m/s加速度【错解原因】出现以上错误有两个原因。
一是对刹车的物理过程不清楚。
当速度减为零时,车与地面无相对运动,滑动摩擦力变为零。
二是对位移公式的物理意义理解不深刻。
位移S对应时间t,这段时间内a必须存在,而当a不存在时,求出的位移则无意义。
由于第一点的不理解以致认为a永远地存在;由于第二点的不理解以致有思考a什么时候不存在。
【分析解答】依题意画出运动草图1-1。
设经时间t1速度减为零。
据匀减速直线运动速度公式v1=v0-at则有0=10-5t解得t=2S由于汽车在2S时【评析】物理问题不是简单的计算问题,当得出结果后,应思考是否与s=-30m的结果,这个结果是与实际不相符的。
人教版高一 第一章 运动的描述 易错疑难集训 天天练一、单选题1. 一质点沿直线Ox方向做变速直线运动,它离开O点的距离x随时间变化的关系为x=6t–2t3(m),它的速度v随时间t变化的关系为v=6–6t2(m/ s),则该质点在t=2 s时的瞬时速度、t=0到t=2 s间的平均速度、平均速率分别为()A.–18 m/s、–2 m/s、2 m/sB.–18 m/s、–2 m/s,6 m/sC.–2 m/s、– 2 m/s、–18 m/sD.–18 m/s、6 m/s,6 m/s2. 关于速度和加速度的关系,以下说法中正确的是()A.加速度大的物体,速度越来越大B.物体的加速度不断减小,速度一定越来越小C.速度不为零时,加速度一定不为零D.加速度不断增加,而速度可能越来越小3.一质点做直线运动,加速度方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小至零,则在此过程中A.位移逐渐增大,当加速度减小至零时,位移将不再增大B.位移逐渐减小,当加速度减小至零时,位移达到最小值C.速度逐渐减小,当加速度减小至零时,速度达到最小值D.速度逐渐增大,当加速度减小至零时,速度达到最大值4. 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5. 在两条相互垂直的水平直道上,甲正以3 m/s的速度自西向东朝十字路口走去,乙正以4 m/s的速度通过十字路口向北走去,此时甲、乙之间的距离为100 m.则在以后的过程中,甲、乙之间的最小距离是A.100 m B.80.8 m C.80 m D.70.7 m6. 一辆汽车从静止开始做加速度恒定的加速运动,然后保持匀速运动,最后做加速度恒定的减速运动直到停止。
从汽车开始运动起计时,表中给出了某些时刻汽车的瞬时速度。
一、第一章 运动的描述易错题培优(难)1.一个质点做变速直线运动的v-t 图像如图所示,下列说法中正确的是A .第1 s 内与第5 s 内的速度方向相反B .第1 s 内的加速度大于第5 s 内的加速度C .OA 、AB 、BC 段的加速度大小关系是BC OA AB a a a >>D .OA 段的加速度与速度方向相同,BC 段的加速度与速度方向相反【答案】CD【解析】【分析】【详解】A .第1s 内与第5s 内的速度均为正值,方向相同,故A 错误;B .第1 s 内、第5 s 内的加速度分别为:2214m/s 2m/s 2a == 22504m/s 4m/s 1a -==- 1a 、5a 的符号相反,表示它们的方向相反,第1s 内的加速度小于于第5 s 内的加速度,故B 错误;C .由于AB 段的加速度为零,故三段的加速度的大小关系为:BC OA AB a a a >>故C 正确;D .OA 段的加速度与速度方向均为正值,方向相同;BC 段的加速度为负值,速度为正值,两者方向相反,故D 正确;故选CD 。
2.如图,直线a 和曲线b 分别是在平直公路上行驶的汽车a 和b 的位置一时间(x 一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加D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车大【答案】BC【解析】【分析】【详解】由x—t图象可知,在0-t1时间内,b追a,t1时刻相遇,所以A错误;在时刻t2,b的斜率为负,则b的速度与x方向相反,所以B正确;b图象在最高点的斜率为零,所以速度为零,故b的速度先减小为零,再反向增大,所以C正确,D错误.3.如图所示,a、b两条直线分别是A、B两个物体运动的位移—时间图像,下列说法中正确的是()A.两物体均做匀速直线运动B.在0~t时间内A的位移较小C.在0~t时间内A、B的位移相同D.t时刻以前A的速度比B的大,t时刻以后A的速度比B的小【答案】AB【解析】【分析】【详解】A.两物体的位移随时间都均匀变化,所以两物体做匀速直线运动,故A正确;BC.0~t时间内A的位置坐标变化小于B的位置坐标变化,则A的位移较小,故C错误,B正确;D.b图线的斜率大于a图线的斜率,则B的速度一直大于A的速度,故D错误。
第一章质点的运动错题集一、主要内容本章内容包括位移、路程、时间、时刻、平均速度、即时速度、线速度、角速度、加速度等基本概念,以及匀变速直线运动的规律、平抛运动的规律及圆周运动的规律。
在学习中要注意准确理解位移、速度、加速度等基本概念,特别应该理解位移与距离(路程)、速度与速率、时间与时刻、加速度与速度及速度变化量的不同。
二、基本方法本章中所涉及到的基本方法有:利用运动合成与分解的方法研究平抛运动的问题,这是将复杂的问题利用分解的方法将其划分为若干个简单问题的基本方法;利用物理量间的函数关系图像研究物体的运动规律的方法,这也是形象、直观的研究物理问题的一种基本方法。
这些具体方法中所包含的思想,在整个物理学研究问题中都是经常用到的。
因此,在学习过程中要特别加以体会。
三、错解分析在本章知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:对要领理解不深刻,如加速度的大小与速度大小、速度变化量的大小,加速度的方向与速度的方向之间常混淆不清;对位移、速度、加速度这些矢量运算过程中正、负号的使用出现混乱:在未对物体运动(特别是物体做减速运动)过程进行准确分析的情况下,盲目地套公式进行运算等。
例1汽车以10 m/s的速度行使5分钟后突然刹车。
如刹车过程是做匀变速运动,加速度大小为5m/s2,则刹车后3秒钟内汽车所走的距离是多少?【错解】因为汽车刹车过程做匀减速直线运动,初速v0=10 m/s加速度【错解原因】出现以上错误有两个原因。
一是对刹车的物理过程不清楚。
当速度减为零时,车与地面无相对运动,滑动摩擦力变为零。
二是对位移公式的物理意义理解不深刻。
位移S对应时间t,这段时间内a必须存在,而当a不存在时,求出的位移则无意义。
由于第一点的不理解以致认为a永远地存在;由于第二点的不理解以致有思考a什么时候不存在。
【分析解答】依题意画出运动草图1-1。
设经时间t1速度减为零。
据匀减速直线运动速度公式v1=v0-at则有0=10-5t解得t=2S由于汽车在2S时【评析】物理问题不是简单的计算问题,当得出结果后,应思考是否与s=-30m的结果,这个结果是与实际不相符的。
应思考在运用规律中是否出现与实际不符的问题。
本题还可以利用图像求解。
汽车刹车过程是匀减速直线运动。
据v0,a由此可知三角形v0Ot所包围的面积即为刹车3s内的位移。
例2气球以10m/s的速度匀速竖直上升,从气球上掉下一个物体,经17s到达地面。
求物体刚脱离气球时气球的高度。
(g=10m/s2)【错解】物体从气球上掉下来到达地面这段距离即为物体脱离气球时,气球的高度。
所以物体刚脱离气球时,气球的高度为 1445m。
【错解原因】由于学生对惯性定律理解不深刻,导致对题中的隐含条件即物体离开气球时具有向上的初速度视而不见。
误认为v0=0。
实际物体随气球匀速上升时,物体具有向上10m/s的速度当物体离开气球时,由于惯性物体继续向上运动一段距离,在重力作用下做匀变速直线运动。
【分析解答】本题既可以用整体处理的方法也可以分段处理。
方法一:可将物体的运动过程视为匀变速直线运动。
根据题意画出运动草图如图1-3所示。
规定向下方向为正,则V0=-10m/sg=10m/s2据h=v0t+∴物体刚掉下时离地1275m。
方法二:如图1-3将物体的运动过程分为A→B→C和C→D两段来处理。
A→B→C为竖直上抛运动,C→D为竖直下抛运动。
在A→B→C段,据竖直上抛规律可知此阶段运动时间为由题意知t CD=17-2=15(s)=1275(m)方法三:根据题意作出物体脱离气球到落地这段时间的V-t图(如图1-4所示)。
其中△v0ot B的面积为A→B的位移△t B t c v c的面积大小为B→C的位移梯形t C t D v D v C的面积大小为C→D的位移即物体离开气球时距地的高度。
则t B=1s根据竖直上抛的规律tc=2s t B t D=17-1=16(s)在△t B v D t D中则可求v D=160(m/s)【评析】在解决运动学的问题过程中,画运动草图很重要。
解题前应根据题意画出运动草图。
草图上一定要有规定的正方向,否则矢量方程解决问题就会出现错误。
如分析解答方法一中不规定正方向,就会出现例3经检测汽车A的制动性能:以标准速度20m/s在平直公路上行使时,制动后40s 停下来。
现A在平直公路上以20m/s的速度行使发现前方180m处有一货车B以6m/s的速度同向匀速行使,司机立即制动,能否发生撞车事故?【错解】设汽车A制动后40s的位移为s1,货车B在这段时间内的位S2=v2t=6×40=240(m)两车位移差为400-240=160(m)因为两车刚开始相距180m>160m所以两车不相撞。
【错解原因】这是典型的追击问题。
关键是要弄清不相撞的条件。
汽车A与货车B同速时,两车位移差和初始时刻两车距离关系是判断两车能否相撞的依据。
当两车同速时,两车位移差大于初始时刻的距离时,两车相撞;小于、等于时,则不相撞。
而错解中的判据条件错误导致错解。
【分析解答】如图1-5汽车A以v0=20m/s的初速做匀减速直线运动经40s停下来。
据加速度公式可求出a=-0.5m/s2当A车减为与B车同速时是A车逼近B车距离最多的时刻,这时若能超过B车则相撞,反之则不能相撞。
(m)△S=364-168=196>180(m)所以两车相撞。
【评析】分析追击问题应把两物体的位置关系图画好。
如图1.5,通过此图理解物理情景。
本题也可以借图像帮助理解图1-6中。
阴影区是A车比B车多通过的最多距离,这段距离若能大于两车初始时刻的距离则两车必相撞。
小于、等于则不相撞。
从图中也可以看出A 车速度成为零时,不是A车比B车多走距离最多的时刻,因此不能作为临界条件分析。
例4如图1-7所示,一人站在岸上,利用绳和定滑轮,拉船靠岸,在某一时刻绳的速度为v,绳AO段与水平面夹角为θ,不计摩擦和轮的质量,则此时小船的水平速度多大?【错解】将绳的速度按图1-8所示的方法分解,则v1即为船的水平速度v1=v·cosθ。
【错解原因】上述错误的原因是没有弄清船的运动情况。
实际上船是在做平动,每一时刻船上各点都有相同的水平速度。
而AO绳上各点运动比较复杂,既有平动又有转动。
以连接船上的A点来说,它有沿绳的平动分速度v,也有与v垂直的法向速度v n,即转动分速度,A点的合速度v A即为两个分速度的合。
v A=v/cosθ【分析解答】方法一:小船的运动为平动,而绳AO上各点的运动是平动+转动。
以连接船上的A点为研究对象,如图1-9,A的平动速度为v,转动速度为v n,合速度v A即与船的平动速度相同。
则由图可以看出v A=v/cosθ。
【评析】方法二:我们可以把绳子和滑轮看作理想机械。
人对绳子做的功等于绳子对船做的功。
我们所研究的绳子都是轻质绳,绳上的张力相等。
对于绳上的C点来说即时功率P人绳=F·v。
对于船上A点来说P绳船=Fv A·cos解答的方法一,也许学生不易理解绳上各点的运动。
从能量角度来讲也可以得到同样的结论。
还应指出的是要有实际力、实际加速度、实际速度才可分解。
例5一条宽为L的河流,河水流速为v1,船在静水中的速度为v2,要使船划到对岸时航程最短,船头应指向什么方向?最短航程是多少?【错解】要使航程最短船头应指向与岸垂直的方向。
最短航程为L。
【错解原因】上而错解的原因是对运动的合成不理解。
船在水中航行并不是船头指向什么方向就向什么方向运动。
它的运动方向是船在静水中的速度方向与水流方向共同决定的。
要使航程最短应是合速度垂直于岸。
【分析解答】题中没有给出v1与v2的大小关系,所以应考虑以下可能情况。
此种情况下航程最短为L。
②当v2<v1时,如图1-11船头斜向上游,与岸夹角为θ时,用三角形法则分析当它的方向与圆相切时,航程最短,设为S,由几何关系可知此时v2⊥v(合速度)(θ≠0)③当v2=v1时,如图1-12,θ越小航程越短。
(θ≠ 0)【评析】航程最短与时间最短是两个不同概念。
航程最短是指合位移最小。
时间最短是指用最大垂直河岸的速度过河的时间。
解决这类问题的依据就是合运动与分运动的等时性及两个方向运动的独立性。
例6有一个物体在h高处,以水平初速度v0抛出,落地时的速度为v1,竖直分速度为v y,下列公式能用来计算该物体在空中运动时间的是()故B正确。
【错解原因】形成以上错误有两个原因。
第一是模型与规律配套。
V t=v0+gt是匀加速直线运动的速度公式,而平抛运动是曲线运动,不能用此公式。
第二不理解运动的合成与分解。
平抛运动可分解为水平的匀速直线运动和竖直的自由落体运动。
每个分运动都对应自身运动规律。
【分析解答】本题的正确选项为A,C,D。
平抛运动可分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体,分运动与合运动时间具有等时性。
水平方向:x=v0t①据式①~⑤知A,C,D正确。
【评析】选择运动公式首先要判断物体的运动性质。
运动性质确定了,模型确定了,运动规律就确定了。
判断运动性要根据合外力和初速度的关系。
当合外力与初速度共线时,物体做直线运动,当合外力与v不共线时,物体做曲线运动。
当合外力与v0垂直且恒定时,物体做平抛运动。
当物体总与v垂直时,物体做圆运动。
例7一个物体从塔顶落下,在到达地面前最后一秒内通过的位移为整个位移的9/25,求塔高(g=10m/s2)。
【错解】因为物体从塔顶落下,做自由落体运动。
解得H=13.9m【错解原因】物体从塔顶落下时,对整个过程而言是初速为零的匀加速直线运动。
而对部分最后一秒内物体的运动则不能视为初速为零的匀加速直线运动。
因为最后一秒内的初始时刻物体具有一定的初速,由于对整体和部分的关系不清,导致物理规律用错,形成错解。
【分析解得】根据题意画出运动草图,如图1-13所示。
物体从塔顶落到地面所经历时间为t,通过的位移为H物体在t—1秒内的位移为h。
因为V0=0由①②③解得H=125m【评析】解决匀变速直线运动问题时,对整体与局部,局部与局部过程相互关系的分析,是解题的重要环节。
如本题初位置记为A位置,t—1秒时记为B位置,落地点为C位置(如图1-13所示)。
不难看出既可以把BC段看成整体过程AC与局部过程AB的差值,也可以把BC段看做是物体以初速度V B和加速度g向下做为时1s的匀加速运动,而v B可看成是局部过程AB的末速度。
这样分析就会发现其中一些隐含条件。
使得求解方便。
另外值得一提的是匀变速直线运动的问题有很多题通过v-t图求解既直观又方便简洁。
如本题依题意可以做出v-t图(如图1-14),由题意例8正在与Rm高空水平匀速飞行的飞机,每隔1s释放一个小球,先后共释放5个,不计空气阻力,则()A.这5个小球在空中排成一条直线B.这5个小球在空中处在同一抛物线上C.在空中,第1,2两个球间的距离保持不变D.相邻两球的落地间距相等【错解】因为5个球先后释放,所以5个球在空中处在同一抛物线上,又因为小球都做自由落体运动,所以C选项正确。