高中物理总复习--物理直线运动
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匀变速直线运动知识点汇总一、机械运动一个物体相对于另一个物体的,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.①运动是,静止是。
②宏观、微观物体都处于永恒的运动中。
二、参考系:①描述一个物体是否运动,决定于它相对于所选的参考系的位置是否发生变化,由于所选的参考系并不是真正静止的,所以物体运动的描述只能是相对的。
②描述同一运动时,若以不同的物体作为参考系,描述的结果③参考系的选择原则上是,但是有时选运动物体作为参考系,可能会给问题的分析、求解带来简便,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,为使问题简化,就用一个有质量的点来代替物体.用来代替物体的有质量的点做.质点没有形状、大小,却具有物体的全部质量。
质点是一个理想化的,实际并不存有,是为了使研究问题简化的一种科学抽象。
把物体抽象成质点的条件是:(1)作平动的物体由于各点的运动情况相同,能够选物体任意一个点的运动来代表整个物体的运动,能够当作质点处理。
(2)物体各部分运动情况虽然不同,但它的大小、形状及转动等对我们研究的问题影响极小,能够忽略不计(如研究绕太阳公转的地球的运动,地球仍可看成质点).由此可见,质点并非一定是小物体,同样,小物体也不一定都能当作质点.【平动的物体不一定都能看成质点,{物体的形状与运动的距离相比不能忽略};转动的物体可能看成质点来处理{研究绕太阳公转的地球的运动}】【能否看成质点一看研究问题,二看物理的形状与研究物体的关系】【一个实际物体能否看成质点,决定于物体的尺寸与物体间距相比的相对大小】四、位置、位移与路程1、位置:质点的位置能够用坐标系中的一个点来表示,在一维、二维、三维坐标系中表示为s(x) 、s (x,y) 、s (x,y,z)2、位移:【矢量】①位移是表示质点物理量.用从初位置指向末位置的有来表示,线段的长短表示位移的,箭头的方向表示位移的。
专题二力与物体的运动第1课时力与直线运动专题复习定位解决问题本专题主要解决直线运动中匀变速直线运动规律、牛顿运动定律和动力学方法的应用。
高考重点匀变速直线运动规律的应用;应用牛顿第二定律分析瞬时、超重和失重、连接体和图象等问题;应用动力学方法处理“传送带模型”和“板—块模型”等问题。
题型难度以选择题为主,有时候在计算题中的某一问或者单独以计算题的形式命题,题目难度一般为中档题。
1.匀变速直线运动的条件物体所受合力为恒力,且与速度方向共线。
2.匀变速直线运动的基本公式及推论速度公式:v=v0+at。
位移公式:x=v0t+12at2。
速度和位移公式的推论:v2-v20=2ax。
中间时刻的瞬时速度:v t2=xt=v0+v2。
任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差是一个恒量,即Δx=x n+1-x n=aT2。
3.图象问题(1)速度—时间图线的斜率或切线斜率表示物体运动的加速度,图线与时间轴所包围的面积表示物体运动的位移。
匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜直线。
(2)位移—时间图线的斜率或切线斜率表示物体的速度。
4.超重和失重超重或失重时,物体的重力并未发生变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化。
物体发生超重或失重现象与物体的运动方向无关,只取决于物体的加速度方向。
当a有竖直向上的分量时,超重;当a有竖直向下的分量时,失重;当a=g且竖直向下时,完全失重。
5.瞬时问题应用牛顿第二定律分析瞬时问题时,应注意物体与物体间的弹力、绳的弹力和杆的弹力可以突变,而弹簧的弹力不能突变。
6.连接体问题在连接体问题中,一般取连接体整体为研究对象,求共同运动的加速度,隔离法求连接体内各物体间的相互作用力。
1.基本思路2.解题关键抓住两个分析,受力分析和运动情况分析,必要时要画运动情景示意图。
对于多运动过程问题,还要找准转折点,特别是转折点的速度。
3.常用方法(1)整体法与隔离法:单个物体的问题通常采用隔离法分析,对于连接体问题,通常需要交替使用整体法与隔离法。
高中物理知识点总复习资料一、运动学1. 位移、速度与加速度的关系- 位移(s):物体从出发点到终点所走过的路径长度,可以是正负值。
- 速度(v):物体在单位时间内所发生的位移。
- 加速度(a):物体在单位时间内速度的变化量。
2. 匀速直线运动- 特点:速度恒定,加速度为零。
- 位移公式:s = vt,其中s表示位移,v表示速度,t表示时间。
- 速度公式:v = s/t,其中v表示速度,s表示位移,t表示时间。
3. 匀变速直线运动- 特点:速度随时间变化,加速度不为零。
- 位移公式:s = v0t + (1/2)at^2,其中s表示位移,v0表示初速度,t 表示时间,a表示加速度。
- 速度公式:v = v0 + at,其中v表示速度,v0表示初速度,t表示时间,a表示加速度。
- 速度平方公式:v^2 = v0^2 + 2as,其中v表示速度,v0表示初速度,a表示加速度,s表示位移。
4. 自由落体运动- 特点:物体只受重力作用,竖直方向上为加速度。
- 位移公式:h = (1/2)gt^2,其中h表示高度,g表示重力加速度,t表示时间。
5. 斜抛运动- 特点:物体同时有竖直方向和水平方向上的速度。
- 位移公式(竖直方向):h = v0yt - (1/2)gt^2,其中h表示高度,v0y表示初速度在竖直方向上的分量,g表示重力加速度,t表示时间。
- 位移公式(水平方向):x = v0xt,其中x表示水平方向上的位移,v0x表示初速度在水平方向上的分量,t表示时间。
二、力学1. 牛顿运动定律- 第一定律:惯性定律,物体静止或匀速直线运动的状态会保持下去,直到有外力作用。
- 第二定律:动力学定律,物体受到的合力等于质量与加速度的乘积。
- 第三定律:作用力与反作用力大小相等、方向相反,并且作用在不同物体上。
2. 其他力学相关知识点- 弹簧力:弹性物体受到的力。
- 摩擦力:两个物体接触表面之间的相互作用力。
- 重力:地球或其他物体之间的吸引力。
专题三运动学图像和动力学图像高频考点·能力突破考点一常规图像1.常规图像2.图像问题的解题思路例 1 [2022·河北卷]科学训练可以提升运动成绩,某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中,速度v与时间t的关系图像如图所示.由图像可知( )A.0~t1时间内,训练后运动员的平均加速度大B.0~t2时间内,训练前、后运动员跑过的距离相等C.t2~t3时间内,训练后运动员的平均速度小D.t3时刻后,运动员训练前做减速运动,训练后做加速运动[解题心得]预测1 (多选)如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的位移—时间图像,由图像可知( )A.甲、乙两物体开始运动时的速度方向相反B.甲、乙两物体同时同地开始运动C.甲物体在0~4 s内的平均速率比乙物体在1~4 s内的平均速率大D.两图线交点表示两物体速度相同预测2 (多选)2020东京奥运会田径男子4×100米接力比赛,由汤星强、谢震业、苏炳添和吴智强组成的中国队取得优异成绩.如图(a)所示,假设某接力比赛中甲、乙两运动员在直道交接棒过程的v-t图像大致如图(b)所示.设t1时刻为交接棒时刻,下列说法正确的是( )A.甲为交棒运动员,乙为接棒运动员B.0~t1过程中,甲在前,乙在后,二者距离越来越小C.t1~t2过程中,接棒运动员的加速度越来越小D.交接棒时的速度越大,因交接棒而损失的时间越少预测3 [2022·北京押题卷]很多智能手机都有加速度传感器,能通过图像显示加速度情况.用手掌托着手机,打开加速度传感器,手掌从静止开始迅速上下运动,得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像,该图像以竖直向上为正方向.由此可判断出( )A.手机可能离开过手掌B.手机在t1时刻运动到最高点C.手机在t2时刻改变运动方向D.手机在t1~t3时间内,受到的支持力先减小再增大考点二非常规图像1.非常规图像a - F图像2.解决非常规图像的方法对于这类新型图像问题,关键是认清图像中横、纵轴所代表的物理量,找出它们的函数关系,并能迁移运用物理知识和方法清楚理解图像中的“点”“线”“斜率”“截距”和“面积”的物理意义.例2 [2022·河北押题卷]无人驾驶汽车在新冠疫情期间对疫情防控起到了积极作用.某自主品牌的一款无人驾驶汽车在直线测试时的速度平方与位移关系v2- x图像如图所示.从汽车经过x=0位置时开始计时,则以下说法中正确的是( )A.汽车做匀加速直线运动B.汽车的加速度大小为10 m/s2C.该车在2 s内的位移大小为2.0 mD.该车在2 s内的位移大小为3.6 m[解题心得]预测4 一质点沿直线运动,如图所示是从t=0时刻开始的质点的xt- t(式中x为位移)图像,可以推知( )A.质点做匀减速运动B.加速度的大小是1 m/s2C.t=2 s时的速度是1 m/sD.t=2 s时位移是3 m预测5 [2022·安徽示范高中皖北协作区联考](多选)如图1所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A,滑块A受到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出滑块A的加速度a,得到如图2所示的a- F图像,已知g取10 m/s2,则( )A.滑块A的质量为2 kgB.木板B的质量为6 kgC.当F=12 N时,木板B的加速度为4 m/s2D.滑块A与木板B间的动摩擦因数为0.4素养培优·情境命题与体育运动、交通有关的v - t图像问题情境1 [2022·湖南株洲4月质检]为节约运行时间,设想一种高铁进站不停车模式.如图(a)所示,站台内铁路正上方有一固定轨道AB,高铁分为可分离的上下副、主车两部分,副车可在主车车顶轨道上滑行,主车保持匀速过站,需下车的乘客提前进入副车甲中,需上车的乘客已在静止于A端的副车乙中等待.车尾到B端瞬间,甲刚好完全滑上固定轨道AB,主、副车分离,副车甲立即减速,甲的车头到A端时刚好停下,乘客下车.当主车车头到A 端时,副车乙立即从固定轨道开始加速滑上车顶轨道,当乙的车尾与主车车尾对齐时主、副车刚好共速,锁死一起前进.设高铁以40 m/s 速度匀速驶来,副车长均为20 m,副车甲、乙运动的v - t图像如图(b)所示,则主车长为( )A.180 m B.200 mC.220 m D.820 m[解题心得]情境2 图(a)为2022年北京冬奥会冰壶比赛中的一个画面.比赛中,为了使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小.假设某运动员以初速度v0沿冰面将冰壶推出,冰壶做直线运动直到停止的过程中,其速度—时间(v - t)图像如图(b)所示,则下列判定正确的是( )A.0~t1和t2~t3时间内,运动员在用毛刷擦冰面B.t1~t2时间内,冰壶的加速度大小为v1−v2t2C.t1~t2时间内,冰壶的位移大小为1(v1+v2)·(t2-t1)2(v0+v1+v2)D.0~t3时间内,冰壶的平均速度大小为13[解题心得]情境3 (多选)2021年7月31日,第二十届全国大学生机器人大赛ROBOCON圆满闭幕,本次大赛的主题项目为“投壶行觞”和“机器马术”.如图甲,在一次比赛中a、b两机器人从同一起跑线沿同一方向做直线运动,它们的速度—时间图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )A.20 s时,a、b两机器人在运动方向上相距约500 mB.40 s时,a、b两机器人速度相等,在运动方向上相距最远,为400 mC.60 s时,b机器人在a机器人的前方,在运动方向上相距400 mD.a、b加速时,b机器人的加速度大于a机器人的加速度[解题心得]专题三 运动学图像和动力学图像高频考点·能力突破考点一例1 解析:根据v - t 图像的斜率表示加速度,及题图可知0~t 1时间内,训练后运动员的平均加速度比训练前的小,故A 错误;根据v - t 图像围成的面积表示位移,及题图可知0~t 2时间内,训练前运动员跑过的距离比训练后的大,故B 错误;根据v - t 图像围成的面积表示位移,及题图可知t 2~t 3时间内,训练后运动员的位移比训练前的位移大,根据平均速度等于位移与时间的比值,可知训练后运动员的平均速度大,故C 错误;由v - t 图像可直接看出,t 3时刻后,运动员训练前速度减小,做减速运动,运动员训练后速度增加,做加速运动,故D 正确.答案:D预测1 解析:甲物体开始运动时沿正向运动,乙物体开始运动时沿负向运动,A 正确;甲物体从0时刻在x =-5 m 位置开始运动,乙物体从1 s 时开始运动,开始运动的位置为x =0 m ,B 错误;x t 图线的斜率的绝对值表示速度大小,则甲物体在0~4 s 内平均速率为v 甲=5−(−5)4m/s =2.5 m/s ,乙物体在1~4 s 内平均速率为v 乙=|−5|3m/s =53 m/s ,则甲物体在0~4 s 内的平均速率比乙物体在1~4 s 内的平均速率大,C 正确;x t 图线的交点表示该时刻位置坐标相同,即两物体相遇,速度应看图线斜率,D 错误.答案:AC预测2 解析:由图(b)可知,交接棒过程中,接棒运动员在前,从静止开始向前加速运动,交棒运动员在后,开始时交棒运动员速度大于接棒运动员速度,二者之间的距离越来越小,当二者速度相等时,二者距离达到最小,此时要完成交接棒动作.交接棒完成后,接棒运动员继续加速直到达到最大速度,交棒运动员继续减速直到停下,综上分析,甲为交棒运动员,乙为接棒运动员,A 正确.0~t 1过程中,乙在前,甲在后,二者距离越来越小,B 错误.由图(b)可知,t 1~t 2过程中,接棒运动员乙做加速度逐渐减小的加速运动,C 正确.交接棒时的速度越大,移动相同位移所需时间越短,因交接棒而损失的时间越少,D 正确.答案:ACD预测3 解析:根据Δv =a Δt 可知,a - t 图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量,可知手机在t 1时刻速度为正,还没有到最高点,故B 错误;根据Δv =a Δt 可知a t 图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量,可知手机在t 2时刻前后速度均为正,运动方向没有发生改变,故C 错误;由图可知t 1~t 2时间内加速度向上不断减小,根据牛顿第二定律得N -mg =ma ,即N =ma +mg .可知t 1~t 2时间内支持力不断减小,t 2~t 3时间内加速度向下,不断增大,根据牛顿第二定律得mg -N =ma ′得N =mg -ma ′,可得支持力还是不断减小,故D 错误;由图可知,手机的加速度某一段时间内等于重力加速度,则手机与手掌没有力的作用,手机可能离开过手掌,故A 正确.答案:A 考点二例2 解析:根据速度—位移关系v 2−v 02=2ax , 当x =0时,车的初速度为v 0=6 m/s , 将x =2 m ,v 2=16 m 2/s 2代入可得a =-5 m/s 2.可知车做匀减速运动,则车的速度减小为零的时间为t =0−6−5s =1.2 s<2 s. 所以该车在2 s 内的位移大小为x =62×1.2 m=3.6 m ,故D 正确,A 、B 、C 错误. 答案:D预测4 解析:由题分析可得图线的函数表达式为x t =1+12t ,即x =t +12t 2,又因为匀变速直线运动中位移公式为x =v 0t +12at 2,根据对应关系得v 0=1 m/s ,a =1 m/s 2>0,v 0与a 方向相同,则质点做匀加速运动,故A 项错误,B 项正确.当t =2 s 时,根据公式v =v 0+at ,求出速度是3 m/s ,故C 项错误.当t =2 s 时,代入表达式x =t +12t 2,可得位移是4 m ,故D 项错误.答案:B预测5 解析:设滑块A 的质量为m ,木板B 的质量为M ,滑块A 与木板B 间的动摩擦因数为μ.由题图2可知,当F =F m =10 N 时,滑块A 与木板B 达到最大共同加速度a m =1ms 2,根据牛顿第二定律有F m =(M +m )a m ,解得M +m =10 kg.当F >10 N 时,A 与B 将发生相对滑动,对A 单独应用牛顿第二定律有F -μmg =ma ,整理得a =Fm -μg .根据题图2解得m =2 kg ,μ=0.4,则M =8 kg ,故A 、D 正确,B 错误;当F =12 N 时,木板B 的加速度为a B =μmg M=1ms 2,故C 错误.答案:AD 素养培优·情境命题情境1 解析:根据题意,对副车乙和主车的运动进行简化分析,如图所示.已知副车长20 m ,由v t 图像可知,副车乙发生的位移为x 1=12×(24.5-15.5)×40 m=180 m ,在这一段时间内,主车做匀速直线运动,主车发生的位移为x 2=(24.5-15.5)×40 m=360 m ,故主车的长度为L =x 2-x 1+20 m =360 m-180 m +20 m =200 m ,故选B 正确.答案:B情境2 解析:v t 图线的斜率表示加速度,由图知t 1~t 2时间内图线斜率小,说明加速度小,由牛顿第二定律a =fm =μmg m=μg ,知t 1~t 2时间内冰壶与冰面间的动摩擦因数小,说明运动员在用毛刷擦冰面;0~t 1和t 2~t 3时间内图线斜率大,动摩擦因数大,说明此时间段运动员没有用毛刷擦冰面,故A 错误;由加速度定义式a =ΔvΔt 知t 1~t 2时间内,冰壶的加速度大小为a =v 1−v2t 2−t 1,故B 错误;v t 图线与坐标轴围的面积表示位移,在t 1~t 2时间内,冰壶的位移大小为x =12(v 1+v 2)(t 2-t 1),故C 正确;根据平均速度的定义式v ̅=xt 知在0~t 3时间内,冰壶的平均速度大小为v̅=x总t总=12(v0+v1)t1+12(v1+v2)(t2−t1)+12v2(t3−t2)t3=(v0−v2)t1+v1t2+v2t32t3,故D错误.答案:C情境3 解析:根据图像可知,t=20 s时b车才出发,20 s时两者间距即为a在0~20 s内的位移;速度—时间图像与坐标轴围成的“面积”表示位移,则Δx=x a=10+402×20m=500 m,故A正确;由图像所围面积可知:0~40 s内a比b多运动的位移S=(10+402×20+12×40×20)m=900 m,故B错误;由a、b图像所围面积可知,60 s时二者的位移之差等于20 s时的位移差,由A选项分析可知,此时b机器人在a机器人的后方,在运动方向上相距500 m,故C错误;速度—时间图像图线的斜率表示加速度,由图像可知:a、b加速时,a图线的斜率小于b图线的斜率,说明b机器人的加速度大于a机器人的加速度,故D正确.答案:AD。
人教版物理2020届物理高考复习——直线运动一、单选题(本大题共18小题)1.设物体运动的加速度为a、速度为v、位移为s.现有四个不同物体的运动图象如图所示,假设物体在t=0时的速度均为零,则其中表示物体做单向直线运动的图象是()A. B.C. D.2.下列说法中正确的是( )A. 体积很小的物体一定可以看成质点B. 只要物体做直线运动,位移的大小就和路程相等C. 平均速度的大小等于平均速率D. 物体的加速度不为零,它的速度一定发生变化3.关于时刻和时间,下列说法正确的是()A. 作息时间表上的数字均表示时间B. 1 min只能分成60个时刻C. 手表上指针指示的是时间D. “宁停三分,不抢一秒”指的是时间4.一质点由静止开始做匀加速直线运动,已知第4s内的位移为14m,下列说法正确的是()A. 第4s内的平均速度为B. 质点加速度大小为C. 第1s内的位移大小为2mD. 前4s内的平均速度大小为5.如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是A. 大地B. 太阳C. 滑板运动员D. 步行的人6.一学生在百米赛跑中,测得他在50m处的瞬时速度为6m/s,16s末到达终点的瞬时速度为7.5m/s,则它在全程内的平均速度是()A. B. C. D.7.下列物理量不属于矢量的是()A. 位移B. 力C. 质量D. 速度8.一名观察者站在站台边,火车进站从他身边经过,火车共20节车厢,当第10节车厢完全经过他身边时,火车刚好停下.设火车做匀减速直线运动且每节车厢长度相同,则第7节和第8节车厢从他身边经过所用时间的比值为()A. :B. :C. :D. :9.从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,小球与地面相碰后竖直向上弹起,上升至2m高处被接住,这段时间内小球的位移和路程大小分别是A. 2m、7mB. 5m、5mC. 3m、7mD. 7m、3m10.一物体做匀变速直线运动,当t=0时,物体的速度大小为12m/s,方向向东,当t=2s时,物体的速度大小为8m/s,方向仍向东,则当t为多少时,物体的速度大小变为2m/s()A. 3sB. 4sC. 7sD. 10s11.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。
高中物理总复习常识整理高考物理常考常识点对高考物理复习非常重要,其主要包括力与运动、动量与能量、电磁场、振动和波等常识点。
下面就让我们给大家共享一些高中物理总复习常识整理吧,期望能对你有协助!高中物理总复习常识整理篇一一、质点的运动--直线运动1)匀变速直线运动1.平均速度V平二s/t2.有用推论Vt2-Vo2=2as3.中间时刻速度Vt/2=V平=/24.末速度Vt=Vo+at5.中间位置速度Vs/2=[/2]1/26.位移s=V平t=Vot+at2/2二Vt/2t7.加速度a=/七{以Vo为正方向,a与Vo同向a0;反向则a0}8.实验用推论s=aT2{s为连续相邻相等时间内位移之差}9.主要物理量及单位:初速度:m/s;加速度:m/s2;末速度:m/s;时间秒;位移:米;路程:米;速度单位换算:lm/s=3.6km/h。
二、质点的运动--曲线运动、万有引力1)平抛运动1•水平方向速度:Vx二Vo2.竖直方向速度:Vy二gt3.水平方向位移:x=Vot4.竖直方向位移:y=gt2/25.运动时间t=1/21/2)6.合速度Vt=1/2=[Vo2+2]1/2合速度方向与水平夹角:tg=Vy/Vx=gt/V07.合位移:s=1/2,位移方向与水平夹角:tg=y/x=gt/2Vo8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g2)匀速圆周运动1.线速度V=s/t=2r/T2.角速度=/1=2/T=2f3.向心加速度a=V2/r=2r=2r4.向心力F心=mV2/r=m2r=mr2=mv=F合5•周期与频率:T=l/f6.角速度与线速度的关系:V=r7.角速度与转速的关系=2n8.主要物理量及单位:弧长:米;角度:弧度;频率:赫;周期:秒;转速:r/s;半径:米;线速度:m/s;角速度:rad/s;向心加速度:m/s2。
3)万有引力1•开普勒第三定律:T2/R3=K{R:轨道半径,T:周期,K:常量}2•万有引力定律:F=Gm1m2/r23.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2{R:天体半径,M:天体水平}4•卫星绕行速度、角速度、周期:V=1/2;=1/2;T=21/2{M:中心天体水平}5.第一宇宙速度Vl=l/2=l/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s6.地球同步卫星GMm/2=m42/T2{h36000km,h:距地球表面的髙度,r地:地球的半径}髙中物理总复习常识整理篇二1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2,反向:F=F1-F22.互成角度力的合成:F=1/2F1F2时:F=1/23•合力大小范围:|F1-F2|F|F1+F24.力的正交分解:Fx二Feos,Fy=Fsin四、分子动理论、能量守恒定律1.阿伏加德罗常数NA=6.021023/mol;分子直径数目级10-10米2•油膜法测分子直径d=V/s{V:单分子油膜的体积,S:油膜表面积2}3.分子动理论内容:物质是由很多分子组成的;很多分子做无规则的热运动;分子间存在相互功效力。
高中物理公式及知识点总结高考即将到来,为了方便各位同学平时的学习以及复习,为大家整理了高中的物理公式及一些重要知识点,希望对大家有所帮助!高中物理公式及知识点总结一、质点的运动(1)------直线运动1)匀变速直线运动1.平均速度V平=s/t(定义式)2.有用推论Vt2-V o2=2as3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+V o)/24.末速度Vt=V o+at5.中间位置速度Vs/2=[(V o2+Vt2)/2]1/26.位移s=V平t=V ot+at2/2=Vt/2t7.加速度a=(Vt-V o)/t {以V o为正方向,a与V o同向(加速)a0;反向则aF2)2.互成角度力的合成:F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/23.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)注:(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
四、动力学(运动和力)1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}4.共点力的平衡F合=0,推广{正交分解法、三力汇交原理}5.超重:FNG,失重:FNr}3.受迫振动频率特点:f=f驱动力4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册175〕5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册21〕}注:(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;(4)干涉与衍射是波特有的;(5)振动图象与波动图象;(6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册22〕/振动中的能量转化〔见第一册173〕。
高中物理总复习--物理直线运动一、高中物理精讲专题测试直线运动1.如图所示,质量M=8kg的小车放在光滑水平面上,在小车左端加一水平推力F=8N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2kg 的小物块,物块与小车间的动摩擦因数为0.2,小车足够长.求:(1)小物块刚放上小车时,小物块及小车的加速度各为多大?(2)经多长时间两者达到相同的速度?共同速度是多大?(3)从小物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少?(取g=10m/s2).【答案】(1)2m/s2,0.5m/s2(2)1s,2m/s(3)2.1m【解析】【分析】(1)利用牛顿第二定律求的各自的加速度;(2)根据匀变速直线运动的速度时间公式以及两物体的速度相等列式子求出速度相等时的时间,在将时间代入速度时间的公式求出共同的速度;(3) 根据先求出小物块在达到与小车速度相同时的位移,再求出小物块与小车一体运动时的位移即可.【详解】(1) 根据牛顿第二定律可得小物块的加速度:m/s2小车的加速度:m/s2(2)令两则的速度相等所用时间为t,则有:解得达到共同速度的时间:t=1s共同速度为:m/s(3) 在开始1s内小物块的位移m此时其速度:m/s在接下来的0.5s小物块与小车相对静止,一起做加速运动且加速度:m/s 2这0.5s 内的位移:m则小物块通过的总位移:m【点睛】本题考查牛顿第二定律的应用,解决本题的关键理清小车和物块在整个过程中的运动情况,然后运用运动学公式求解.同时注意在研究过程中正确选择研究对象进行分析求解.2.为提高通行效率,许多高速公路出入口安装了电子不停车收费系统ETC .甲、乙两辆汽车分别通过ETC 通道和人工收费通道(MTC)驶离高速公路,流程如图所示.假设减速带离收费岛口x =60m ,收费岛总长度d =40m ,两辆汽车同时以相同的速度v 1=72km/h 经过减速带后,一起以相同的加速度做匀减速运动.甲车减速至v 2=36km/h 后,匀速行驶到中心线即可完成缴费,自动栏杆打开放行;乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停下,经过t 0=15s 的时间缴费成功,人工栏打开放行.随后两辆汽车匀加速到速度v 1后沿直线匀速行驶,设加速和减速过程中的加速度大小相等,求:(1)此次人工收费通道和ETC 通道打开栏杆放行的时间差t ∆ ; (2)两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离x ∆ . 【答案】(1)17s ;(2)400m 【解析】 【分析】 【详解】172v =km/s=20m/s ,018v =km/s=5m/s ,236v =km/s=10m/s ,(1)两车减速运动的加速度大小为22120 2.5402()2(60)22v a d x ===+⨯+m/s 2,甲车减速到2v ,所用时间为101201042.5v v t a --===s , 走过的距离为1112201046022v v x t ++==⨯=m ,甲车从匀速运动到栏杆打开所用时间为12240()606022 210d x x t v +-+-===s 甲车从减速到栏杆打开的总时间为12426t t t=+=+=甲s 乙车减速行驶到收费岛中心线的时间为132082.5v t a ===s 从减速到打开栏杆的总时间为0315823t t t =+=+=乙s 人工收费通道和ETC 通道打开栏杆放行的时间差23617t t t ∆=-=-=乙甲s ;(2)乙车从收费岛中心线开始出发又经38t =s 加速到1 20v =m/s ,与甲车达到共同速度,此时两车相距最远.这个过程乙车行驶的距离与之前乙车减速行驶的距离相等40608022d x x =+=+=乙m, 从收费岛中心线开始,甲车先从010v =m/s 加速至1 20v =m/s ,这个时间为1 4t =s 然后匀速行驶()()113160208174480x x v t t t =++∆-=+⨯+-=甲m 故两车相距的最远距离为48080400x x x ∆=-=-=甲乙m .3.高速公路上行驶的车辆速度很大,雾天易出现车辆连续相撞的事故。
某天清晨,一辆正以20m/s 速度行驶的汽车司机突然发现前方发生交通事故,便立即刹车,若该司机反应时间为0.6 s ,在反应时间内车速不变,若该汽车刹车后的加速度大小为5 m/s 2,从司机发现情况到汽车静止这个过程中,求: (1)该汽车运动的时间; (2)该汽车前进的距离。
【答案】(1)(2)【解析】 【详解】 (1)由速度公式即 解得:所以汽车运动的时间为:;(2)汽车匀速运动的位移为:汽车匀减速的位移为:所以汽车前进的距离为:。
4.甲、乙两车在某高速公路上沿直线同向而行,它们的v ﹣t 图象如图所示,若t=0时刻两车相距50m,求:(1)若t=0时,甲车在乙车前方,两车相遇的时间;(2)若t=0时,乙车在甲车前方,两车相距的最短距离。
【答案】(1) 6.9s (2) 40m【解析】(1)由图得,乙的加速度为:相遇时,对甲:x甲=v甲t对乙:由题意有:x乙=x甲+50联立解得:t=2(+1)s≈6.9s(2)分析知,当两车速度相等时距离最短,即为:t′=2s对甲:x甲′=v甲t′=10×2m=20m对乙:两车相距的最短距离为:答:(1)若t=0时,甲车在乙车前方,两车相遇的时间是6.9s;(2)若t=0时,乙车在甲车前方,两车相距的最短距离是40m。
点睛:在追及问题中当两车速度相等时两者之间的距离有最值,解此类题要根据速度之间的关系以及位移之间的关系求解即可。
5.一位汽车旅游爱好者打算到某风景区去观光,出发地和目的地之间是一条近似于直线的公路,他原计划全程平均速度要达到40 km/h,若这位旅游爱好者开出1/3路程之后发现他的平均速度仅有20 km/h,那么他能否完成全程平均速度为40 km/h的计划呢?若能完成,要求他在后的路程里开车的速度应达多少?【答案】80km/h【解析】本题考查匀变速直线运动的推论,利用平均速度等于位移除以时间,设总路程为s,后路程上的平均速度为v,总路程为s前里时用时后里时用时所以全程的平均速度解得由结果可知,这位旅行者能完成他的计划,他在后2s/3的路程里,速度应达80 km/h6.如图所示,A、B间相距L=6.25 m的水平传送带在电机带动下始终以v=3 m/s的速度向左匀速运动,传送带B端正上方固定一挡板,挡板与传送带无限接近但未接触,传送带所在空间有水平向右的匀强电场,场强E=1×106 N/C.现将一质量m=2 kg、电荷量q=1×10-5 C的带正电绝缘小滑块轻放在传送带上A端.若滑块每次与挡板碰后都以原速率反方向弹回,已知滑块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.3,且滑块所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10 m/s2.求:(1)滑块放上传送带后瞬间的加速度a;(2)滑块第一次反弹后能到达的距B端最远的距离;(3)滑块做稳定的周期性运动后,电机相对于空载时增加的机械功率.【答案】(1)a=2 m/s2方向水平向右 (2)x m=3.25 m (3)P=18 W【解析】试题分析:(l)滑块放上传送带后瞬间,受力如答图2所示由牛顿第二定律有qE-mg=ma代入数据解得a=2m/s2方向水平向右(2)设滑块第一次到达B点时速度为v1由运动学规律有v12 =2aL代入数据解得v1=5m/s因v1>v,故滑块与挡板碰后将向左做匀减速直线运动,其加速度方向向右,大小设为a1由牛顿第二定律有qE+mg=ma1代入数据得a1=8 m/s2设滑块与档板碰后至速度减为v经历的时间为t1,发生的位移为x1由运动学规律有v=v 1-a 1t 1,x 1=v 1t 1-a 1t 12代入数据得t 1=0.25s ,x 1=1m此后.摩擦力反向(水平向左),加速度大小又变为a .滑块继续向左减速直到速度为零,设这段过程发生的位移为x 2 由运动学规律有x 2=代入数据得x 2=2.25m当速度为零时,滑块离B 最远,最远距离x m =x 1+x 2 代入数据解得,x m =3.25m(3)分析可知.滑块逐次回到B 点的速度将递减,但只要回到B 点的速度大于v .滑块反弹后总要经历两个减速过程直至速度为零,因此滑块再次向B 点返回时发生的位移不会小于x 2,回到B 点的速度不会小于v'==3m/s所以,只有当滑块回到B 点的速度减小到v=3m/s 后,才会做稳定的周期性往返运动.在周期性往返运动过程中,滑块给传送带施加的摩擦力方向始终向右 所以,滑块做稳定的周期性运动后,电机相对于空载时增加的功率为P=mgv代人数据解得P=18w考点:带电粒子在电场中的运动、牛顿第二定律、匀变速运动、功率7.一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m ,如图(a )所示.t=0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1s 时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1s 时间内小物块的v ﹣t 图线如图(b )所示.木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g 取10m/s 2.求(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2; (2)木板的最小长度;(3)木板右端离墙壁的最终距离.【答案】(1)0.1和0.4.(2)6.0m (3)6.5m【解析】试题分析:(1)根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为4/v m s = 碰撞后木板速度水平向左,大小也是4/v m s = 木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速,根据牛顿第二定律有2240/1g m s μ-=,解得20.4μ= 木板与墙壁碰撞前,匀减速运动时间t=1s ,位移 4.5x m =, 末速度v=4m/s ,其逆运动则为匀加速直线运动可得212x vt at =+,带入可得21/a m s = 木块和木板整体受力分析,滑动摩擦力提供合外力,即2g a μ=,可得10.1μ= (2)碰撞后,木板向左匀减速,依据牛顿第二定律有()121M m g mg Ma μμ++=,可得214/3a m s =对滑块,则有加速度224/a m s =,滑块速度先减小到0,此时,木板向左的位移为2111111023x vt a t m =-=, 末速度18/3v m s = 滑块向右位移214022x t m +== 此后,木块开始向左加速,加速度仍为224/a m s =木块继续减速,加速度仍为214/3a m s =假设又经历2t 二者速度相等,则有22112a t v a t =-,解得20.5t s =此过程,木板位移2312121726x v t a t m =-=。